本實(shí)用新型涉及燒結(jié)球團(tuán)冷卻設(shè)備及燒結(jié)余熱綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燒結(jié)球團(tuán)立式冷卻及燒結(jié)余熱綜合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鋼鐵廠燒結(jié)規(guī)模逐步擴(kuò)大，導(dǎo)致燒結(jié)礦的產(chǎn)量迅速增加，燒結(jié)系統(tǒng)是為高爐提供優(yōu)質(zhì)原料的大型設(shè)備，其中，燒結(jié)成品礦的冷卻又是影響燒結(jié)成本的最大瓶頸。在鋼材市場(chǎng)疲軟的情況下，節(jié)能降耗、高效環(huán)保是每一個(gè)鋼廠的首要考慮。研究表明，燒結(jié)機(jī)主煙道煙氣余熱占燒結(jié)工序能耗的13％～23％左右，冷卻機(jī)廢氣余熱占燒結(jié)工序能耗的19％～35％，兩者之和高達(dá)50％，理論二次能源的產(chǎn)生量為1.61GJ/噸?？梢?，燒結(jié)廠余熱回收潛力巨大，回收的重點(diǎn)應(yīng)為燒結(jié)廢(煙)氣余熱和燒結(jié)礦顯熱回收。

冷卻是燒結(jié)生產(chǎn)工藝的重要步驟之一，用于冷卻經(jīng)燒結(jié)機(jī)焙燒并經(jīng)單輥破碎機(jī)破碎的燒結(jié)礦料。目前，各大燒結(jié)廠普遍采用的燒結(jié)礦的冷卻設(shè)備主要為鼓風(fēng)式帶式冷卻機(jī)和鼓風(fēng)式環(huán)式冷卻機(jī)?，F(xiàn)有技術(shù)中不管是帶式冷卻還是環(huán)式冷卻，由于采用的都是鼓風(fēng)冷卻，因此，由鼓風(fēng)機(jī)送入的空氣的利用效率直接影響冷卻機(jī)的冷卻效率，為了保證冷空氣的使用效率，要求臺(tái)車底部與風(fēng)箱之間的空隙得到有效密封，防止空氣從兩者間的空隙漏出，但是現(xiàn)有的冷卻機(jī)臺(tái)車底部和風(fēng)箱之間的空隙的密封效果難以保證，存在著漏風(fēng)率高、風(fēng)量配比大、電耗高的問題；另一方面，如果要達(dá)到好的冷卻效果，臺(tái)車的運(yùn)行距離要足夠長(zhǎng)，如果臺(tái)車運(yùn)行距離過短，礦料可能無法完全冷卻，因此帶式或環(huán)式冷卻機(jī)的占地面積通常較大，不僅制造成本高，維護(hù)費(fèi)用也大。而且現(xiàn)有的冷卻機(jī)由于漏風(fēng)率高，在余熱回收過程中導(dǎo)致余熱溫度低，熱效率低，產(chǎn)生的電能少，發(fā)電成本加大。甚至有些企業(yè)將冷卻機(jī)的冷卻低溫區(qū)廢風(fēng)直接外排，不僅導(dǎo)致工作環(huán)境差，還會(huì)造成污染環(huán)境的惡果。

為了克服現(xiàn)有環(huán)式或帶式冷卻機(jī)存在的缺陷，市場(chǎng)上出現(xiàn)了立式冷卻設(shè)備。如申請(qǐng)?zhí)枮?01310419503.8、發(fā)明名稱為一種立式冷卻窯的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種立式冷卻窯，其采用的進(jìn)風(fēng)方式為中心給風(fēng)和邊緣給風(fēng)相結(jié)合的方式向窯體內(nèi)送風(fēng)，該方式由于進(jìn)風(fēng)要通過風(fēng)道及風(fēng)帽，所以風(fēng)阻大，且風(fēng)量大小無法調(diào)節(jié)，就會(huì)形成離進(jìn)風(fēng)口近的風(fēng)道風(fēng)量大，而離進(jìn)風(fēng)口遠(yuǎn)的風(fēng)道風(fēng)量小，最終影響燒結(jié)礦的熱量置換；同樣的，出風(fēng)口在立式窯的上方單面、單出風(fēng)口，也形成了局部出風(fēng)量大，局部出風(fēng)量小，導(dǎo)致不同位置冷卻效果存在差異。同時(shí)，風(fēng)道和風(fēng)帽的制作及維護(hù)成本高，運(yùn)行費(fèi)用高，維護(hù)工作量大，窯齡短，不利于燒結(jié)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

專利號(hào)為200910187381.8、發(fā)明名稱為燒結(jié)過程余熱資源的豎罐式回收裝置與利用方式的中國發(fā)明專利也公開了一種豎式冷卻罐體，其也采用中心進(jìn)風(fēng)的方式，通過風(fēng)道和風(fēng)帽進(jìn)風(fēng)，同樣存在風(fēng)阻大且風(fēng)量大小無法調(diào)節(jié)，出風(fēng)口局部出風(fēng)量不同，冷卻效果不一致的問題。而且由于進(jìn)風(fēng)口風(fēng)道無風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，進(jìn)風(fēng)量無法調(diào)節(jié)，風(fēng)道出風(fēng)口單面出風(fēng)，容易形成風(fēng)流的短路，造成局部冷卻效果差。且風(fēng)道處由于物料的堆積，容易產(chǎn)生測(cè)壓，把風(fēng)道壓壞，影響生產(chǎn)。制造成本大，維護(hù)困難，爐齡短。

申請(qǐng)?zhí)枮?01410280340.4、發(fā)明名稱為用于燒結(jié)余熱發(fā)電系統(tǒng)的立式螺旋叉流冷卻換熱裝置及其方法的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種立式冷卻換熱裝置，其設(shè)計(jì)有預(yù)存段和冷卻段，且通過螺旋通道利用物料的自重在螺旋面上下滑到出料口，在下滑過程中，由于燒結(jié)物料的摩擦阻力大，容易引起螺旋滑道的損壞，及物料的堵塞，一旦發(fā)生此類情況，將會(huì)引起系統(tǒng)癱瘓；進(jìn)出風(fēng)口也是在該裝置的單面，且風(fēng)量無法調(diào)節(jié)，在物料充填量不足的情況下，容易形成局部風(fēng)流的短路，直接進(jìn)入回風(fēng)口，所以造成風(fēng)機(jī)電流增大，電耗增大，冷卻效果的降低。中心進(jìn)風(fēng)管邊緣出風(fēng)口數(shù)量多，形成出風(fēng)總管的薄弱環(huán)節(jié)，出風(fēng)口容易進(jìn)小物料，且加大了物料對(duì)管徑的沖擊損壞。制作成本大，維護(hù)費(fèi)用高，不利于長(zhǎng)期作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)問題，本實(shí)用新型目的是提供一種冷卻效率高、能源消耗少、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性好的燒結(jié)球團(tuán)立式冷卻及燒結(jié)余熱綜合利用系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案：一種燒結(jié)球團(tuán)立式冷卻及燒結(jié)余熱綜合利用系統(tǒng)，包括立式冷卻器、冷卻風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、余熱鍋爐、汽輪機(jī)組或發(fā)電機(jī)組、旋風(fēng)除塵器，立式冷卻器上部設(shè)有進(jìn)料裝置，立式冷卻器中部設(shè)有一次冷卻段，立式冷卻器下部設(shè)有二次冷卻段，一次冷卻段上端設(shè)有一段出風(fēng)口，一次冷卻段下端設(shè)有一段進(jìn)風(fēng)管，二次冷卻段上部設(shè)有二段出風(fēng)口，二次冷卻段下部設(shè)有二段進(jìn)風(fēng)管，二次冷卻段下端設(shè)有卸料口，一段出風(fēng)口依次連接余熱鍋爐、旋風(fēng)除塵器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、一段進(jìn)風(fēng)管，余熱鍋爐通過管道連接汽輪機(jī)組或發(fā)電機(jī)組，二段進(jìn)風(fēng)管連接冷卻風(fēng)機(jī)，二段出風(fēng)口連接燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)保溫段。

進(jìn)一步的，所述一段出風(fēng)口與余熱鍋爐的連接管路還分別連接有放散管道、專用管道A，專用管道A連接燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)點(diǎn)火煤氣爐及空氣預(yù)熱系統(tǒng)，所述旋風(fēng)除塵器與循環(huán)風(fēng)機(jī)的連接管路還連接有專用管道B，專用管道B連接兌冷風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)料裝置包括進(jìn)料閥，進(jìn)料閥上端連接冷卻器進(jìn)料口，進(jìn)料閥下端連接料鐘。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)料裝置連接上料小車系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述卸料口的下方設(shè)置振動(dòng)篩或星型給料機(jī)，振動(dòng)篩或星型給料機(jī)的下方設(shè)置輸送皮帶；所述旋風(fēng)除塵器的粉塵出口設(shè)有輸送皮帶。

進(jìn)一步的，所述二段進(jìn)風(fēng)管與冷卻風(fēng)機(jī)的連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門A，所述一段進(jìn)風(fēng)管的出風(fēng)口設(shè)有調(diào)節(jié)閥門B，所述放散管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門C，所述專用管道A上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門，所述一段出風(fēng)口與余熱鍋爐的連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門E,所述旋風(fēng)除塵器與循環(huán)風(fēng)機(jī)的連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門F，所述專用管道B上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門G。

有益效果：本實(shí)用新型的立式冷卻器采用上進(jìn)料，下出料的方式，進(jìn)料口設(shè)置料鐘，保證在裝料過程中系統(tǒng)的密閉狀態(tài)，同時(shí)在燒結(jié)熱礦下落時(shí)，沿料鐘外表面下滑，燒結(jié)料不至破損；由于其密封性好，無外漏風(fēng)進(jìn)入，使冷卻風(fēng)量在最小化供風(fēng)的情況下，高熱值最大化，有利于余熱發(fā)電的最大效益；冷卻段出風(fēng)口可以雙向甚至多向出風(fēng)，實(shí)現(xiàn)余熱均勻回收，有利于對(duì)燒結(jié)余熱的充分利用；卸料口數(shù)量可根據(jù)燒結(jié)產(chǎn)量的大小而變化調(diào)整，進(jìn)一步減小冷卻裝置整體高度和排料的可靠性；本實(shí)用新型立式冷卻塔全系統(tǒng)采用負(fù)壓冷卻，無污染物排放，有利于環(huán)保。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A剖面圖；

圖3為圖1中B-B剖面圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-立式冷卻器，1-1-一段進(jìn)風(fēng)管，1-2-二段進(jìn)風(fēng)管，1-3-卸料口，1-4-進(jìn)料閥，1-5-料鐘，1-6-一段出風(fēng)口，1-7-二段出風(fēng)口，1-8-冷卻器進(jìn)料口，1-9-進(jìn)料裝置，1-10-一次冷卻段，1-11-二次冷卻段，2-冷卻風(fēng)機(jī)，3-循環(huán)風(fēng)機(jī)，4-余熱鍋爐，5-汽輪機(jī)組或發(fā)電機(jī)組，6-旋風(fēng)除塵器，7-管道，8-1-調(diào)節(jié)閥門A，8-2-調(diào)節(jié)閥門B，8-3-調(diào)節(jié)閥門C，8-4-調(diào)節(jié)閥門D，8-5-調(diào)節(jié)閥門E，8-6-調(diào)節(jié)閥門F，8-7-調(diào)節(jié)閥門G，9-上料小車系統(tǒng)，10-振動(dòng)篩或星型給料機(jī)，11-輸送皮帶，12-燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)保溫段，13-燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)點(diǎn)火煤氣爐及空氣預(yù)熱系統(tǒng)，14-1-專用管道A，14-2-專用管道B，15-兌冷風(fēng)機(jī)，16-放散管路。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做更進(jìn)一步的解釋。

實(shí)施例一

如圖1至3所示，本實(shí)用新型的一種燒結(jié)球團(tuán)立式冷卻及燒結(jié)余熱綜合利用系統(tǒng)，包括立式冷卻器1、冷卻風(fēng)機(jī)2、循環(huán)風(fēng)機(jī)3、余熱鍋爐4、汽輪機(jī)組或發(fā)電機(jī)組5、旋風(fēng)除塵器6。

立式冷卻器1上部設(shè)有進(jìn)料裝置1-9，立式冷卻器1中部設(shè)有一次冷卻段1-10，立式冷卻器1下部設(shè)有二次冷卻段1-11。所述進(jìn)料裝置1-9包括進(jìn)料閥1-4，進(jìn)料閥1-4上端連接冷卻器進(jìn)料口1-8，進(jìn)料閥1-4下端連接料鐘1-5。一次冷卻段1-10上端設(shè)有一段出風(fēng)口1-6，一次冷卻段1-10下端設(shè)有一段進(jìn)風(fēng)管1-1。二次冷卻段1-11上部設(shè)有二段出風(fēng)口1-7，二次冷卻段1-11下部設(shè)有二段進(jìn)風(fēng)管1-2，二次冷卻段1-11下端設(shè)有卸料口1-3。一段出風(fēng)口1-6依次連接余熱鍋爐4、旋風(fēng)除塵器6、循環(huán)風(fēng)機(jī)3、一段進(jìn)風(fēng)管1-1，余熱鍋爐4通過管道7連接汽輪機(jī)組或發(fā)電機(jī)組5，二段進(jìn)風(fēng)管1-2連接冷卻風(fēng)機(jī)2，二段出風(fēng)口1-7連接燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)保溫段12。

所述一段出風(fēng)口1-6與余熱鍋爐4的連接管路還分別連接有放散管道16、專用管道A14-1，專用管道A14-1連接燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)點(diǎn)火煤氣爐及空氣預(yù)熱系統(tǒng)13，所述旋風(fēng)除塵器6與循環(huán)風(fēng)機(jī)3的連接管路還連接有專用管道B14-2，專用管道B14-2連接兌冷風(fēng)機(jī)15。

所述二段進(jìn)風(fēng)管1-2與冷卻風(fēng)機(jī)2的連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門A8-1，所述一段進(jìn)風(fēng)管1-1的出風(fēng)口設(shè)有調(diào)節(jié)閥門B8-2，所述放散管道16上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門C8-3，所述專用管道A14-1上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門8-4，所述一段出風(fēng)口1-6與余熱鍋爐4的連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門E8-5,所述旋風(fēng)除塵器6與循環(huán)風(fēng)機(jī)3的連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門F8-6，所述專用管道B14-2上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門G8-7。

系統(tǒng)冷卻的物料通過進(jìn)料閥、料鐘進(jìn)入立式冷卻器，物料由上向下移動(dòng)，依次通過一次冷卻段、二次冷卻段進(jìn)行熱交換，兩個(gè)冷卻段的冷卻風(fēng)均從下向上運(yùn)動(dòng)，冷卻完成后的物料從卸料口排出。

旋風(fēng)除塵器的作用是保護(hù)循環(huán)風(fēng)機(jī)的使用壽命，減少設(shè)備的損耗。二段冷卻的出風(fēng)口與燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)保溫段相連，利用燒結(jié)自身的主抽風(fēng)機(jī)進(jìn)行風(fēng)量回收，這樣的好處是即節(jié)省了除塵器的設(shè)置，又節(jié)省了燒結(jié)機(jī)設(shè)備的投資成本和維護(hù)成本。放散管路用于防止余熱鍋爐緊急維修。專用管道A的作用是給燒結(jié)機(jī)的點(diǎn)火爐煤氣和空氣預(yù)熱系統(tǒng)提供熱源，這樣既節(jié)省了煤氣、空氣預(yù)熱成本，又提供了一部分能量的釋放。

所述余熱鍋爐產(chǎn)出的蒸汽與發(fā)電機(jī)組或汽輪機(jī)連接，蒸汽與發(fā)電機(jī)組連接將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為電能，蒸汽與汽輪機(jī)連接將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這樣節(jié)能節(jié)約自身能源的消耗，又能提高能源利用效率。

旋風(fēng)除塵器與循環(huán)風(fēng)機(jī)連接的管路通過專用管道B連接兌冷風(fēng)機(jī)，用于鼓入適量的冷風(fēng)并與高溫?zé)煔饣旌希乐估鋮s物料溫度過高，達(dá)到提前冷卻物料的目的。

為了進(jìn)一步減小冷卻裝置整體高度和排料的可靠性，立式冷卻器的底部設(shè)有2個(gè)及以上卸料口，卸料口數(shù)量可根據(jù)燒結(jié)產(chǎn)量的大小而變化調(diào)整，本實(shí)施例僅給出2x2這種結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)然也不限于這種形式。設(shè)置多個(gè)卸料口的好處是將原有的一對(duì)一過度模式改為多對(duì)多模式，縮短了過渡段的距離。

以燒結(jié)機(jī)小時(shí)產(chǎn)量420t/h為例,物料溫度為650～700℃，物料要求冷卻至100～150℃，煙氣溫度滿足余熱鍋爐等熱交換設(shè)備的要求，根據(jù)工藝及產(chǎn)量的要求，本實(shí)施例在一段進(jìn)風(fēng)口投入45萬m3/h的常溫風(fēng)量，物料冷卻至200～250℃，產(chǎn)生的風(fēng)溫為380～500℃高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔鉂M足余熱鍋爐等熱交換設(shè)備的要求。在二段進(jìn)風(fēng)口投入11萬m3/h的常溫風(fēng)量，物料冷卻至100～150℃，低溫物料滿足工藝設(shè)備要求。

實(shí)施例二

如圖4所示，實(shí)施例二與實(shí)施例一的區(qū)別在于，所述進(jìn)料裝置1-9連接上料小車系統(tǒng)9。另外，所述卸料口1-3的下方設(shè)置振動(dòng)篩或星型給料機(jī)10，振動(dòng)篩或星型給料機(jī)10的下方設(shè)置輸送皮帶11；所述旋風(fēng)除塵器6的粉塵出口設(shè)有輸送皮帶11。

通過上料小車系統(tǒng)把物料從地面送入進(jìn)料裝置的冷卻器進(jìn)料口，同時(shí)卸料口的下方設(shè)置振動(dòng)篩或星型給料機(jī)，用于控制冷卻后的物料排放，振動(dòng)篩或星型給料機(jī)的下方設(shè)置輸送皮帶，以滿足工藝輸送的各種需求。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。