一种环冷中、低温废气提质利用的系统及方法 |
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| 申请号 | CN202410259325.5 | 申请日 | 2024-03-06 | 公开(公告)号 | CN118009735A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 中冶长天国际工程有限责任公司; | 发明人 | 周响球; 师本敬; 周鹏飞; 王兆才; 胡臻; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种环冷中、低温废气提质利用的系统及方法，通过将 烧结 环冷中、低温废气依次经补热补 氧 处理、 梯级 换热以及选择性分流补汽处理后获得可直接用于烧结的富氧热废气和富氧富汽热废气以及高参数 蒸汽 和工业热 水 等中间产物，进而低成本高效率的实现了对烧结环冷中、低温废气余热回收的同时，也显著降低了废气的 排放量 ；进一步将富氧热废气和富氧富汽热废气分别返回烧结前端料面和后端料面进行富氧热 风 烧结和富氧蒸汽喷吹烧结，并进一步改善了烧结矿产品的 质量 指标。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种环冷中、低温废气提质利用的系统，其特征在于：该系统包括壳体和内腔；所述壳体底部设置有与内腔相连通的废气入口(1)；所述内腔自下而上被划分为依次串通的补热补氧区(2)、一级换热区(3)、二级换热区(4)以及分流补汽区(5)；环冷中、低温废气依次经过补热补热区(2)、一级换热区(3)、二级换热区(4)、分流补汽区(5)后被转换为可直接用于烧结工序的富氧热废气和富氧富汽热废气。 |
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| 说明书全文 | 一种环冷中、低温废气提质利用的系统及方法技术领域背景技术[0002] 烧结矿生产过程中，烧结饼从烧结机卸下后温度可达700～800℃，其携带的物理显热资源是烧结余热资源最重要的部分。在使用空气对烧结矿进行冷却过程中，烧结矿温度下降至150℃以下，同时产生大量热风。一般情况下，烧结环冷机不同部位的冷却废气温度的各不不同，由受料端到排料端温度逐渐降低，一般分为三段：温度高于250℃的高温区、温度为150℃～250℃的中温区以及温度低于150℃的低温区。 [0003] 在实际生产中，许多企业配套建设了烧结余热回收系统将环冷机高温冷却废气以余热发电的形式利用，中、低温段冷却废气由于其温度低，锅炉换热只能产生低参数蒸汽，余热利用效率低、利用成本高，部分企业甚至直接排放，既浪费资源又污染环境。此外，部分企业采用将环冷机内的部分烟气返回烧结机上部密封罩中，以热风烧结的形式来提高环冷废气的热利用率，希望在减少环冷烟气排放的同时降低烧结燃料消耗、提高烧结矿质量。如专利CN108731486A提出了一种将环冷机内的中低温废气循环利用系统及其循环方法，在烧结机上方设置烟罩并与将环冷机上方烟罩相连，将环冷机80℃～250℃的中、低温废气从原先直接排入大气转换为直接回用至烧结机的床层中，从而代替烧结机原来从周围大气环境中吸入的空气用于原辅燃料的烧结，以充分利用中、低温废气中的显热，消除含尘废气直接排放对大气环境的污染。专利CN106931792B提出了一种环冷机废气综合利用的方法和装置，将150‑220℃的中温废气通过热交换用于ORC低温发电，利用完后的废气用于返回烧结工序进行热风烧结，或者将其与＜150℃环冷低温冷却废气混合成100℃左右的废气，返回烧结机台车进行热风烧结。 [0004] 综上所述，在现有技术中，直接利用中、低温段冷却废气进行锅炉换热只能产生低参数蒸汽，余热预热利用效率低、利用成本高，而将中、低温废气返回烧结利用代替空气，从能量角度可以一定程度利用废气余热，但由于冷却废气温度比空气高很多，气体体积膨胀导致氧气浓度大大低于空气(约310mg/L)，抽入烧结料层氧气量减少，对燃料燃烧不利、影响烧结矿产质量，废气返回烧结前必须进行降温至100℃左右，烧结过程利用废气余热的效率较低。 发明内容[0005] 针对现有技术中，烧结环冷中、低温废气直接余热回收利用效率低、成本高，返回烧结必须降低温度而导致余热利用效率较低等问题，本发明提供了一种环冷中、低温废气提质利用的系统及方法，通过将烧结环冷中、低温废气依次经补热补氧处理、梯级换热以及选择性分流补汽处理后获得可直接用于烧结的富氧热废气和富氧富汽热废气以及高参数蒸汽和工业热水等中间产物，进而低成本高效率的实现了对烧结环冷中、低温废气余热回收的同时，也显著降低了废气的排放量，并进一步改善了烧结矿产量和质量指标。 [0006] 为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案具体如下所述： [0007] 根据本发明的第一种实施方案，提供一种环冷中、低温废气提质利用的系统： [0008] 一种环冷中、低温废气提质利用的系统，该系统包括壳体和内腔。所述壳体底部设置有与内腔相连通的废气入口。所述内腔自下而上被划分为依次串通的补热补氧区、一级换热区、二级换热区以及分流补汽区。环冷中、低温废气依次经过补热补热区、一级换热区、二级换热区、分流补汽区后被转换为可直接用于烧结工序的富氧热废气和富氧富汽热废气。 [0009] 作为优选，该系统还包括有烧结机和环冷机。根据烧结物料的走向：在烧结机上依次罩设有前段烟罩和后段烟罩，在环冷机上依次罩设有一段风罩、二段风罩以及三段风罩。二段风罩和三段风罩的出风口均通过进风管与废气入口相连通。分流补汽区的富氧热废气出口通过第一循环输气管与前段烟罩的进气口相连通，分流补汽区的富氧富汽热废气出口通过第二循环输气管与后段烟罩的进气口相连通。优选，在废气入口内设置有电动插板阀。 [0010] 作为优选，在烧结机上：前段烟罩罩设的区域为烧结点火点至烧结终点间的第1/10至第4/10段料面。后段烟罩罩设的区域为烧结点火点至烧结终点间的第5/10至第8/10段料面。 [0011] 作为优选，在环冷机上：三段风罩的出风口先通过送风管与位于二段风罩下方的环冷二段的底部进风口相连通，二段风罩的出风口再通过进风管与废气入口相连通。 [0012] 作为优选，在补热补氧区内设置有富氧燃烧器，在富氧燃烧器上连接有可燃气管路和富氧气管路。 [0013] 作为优选，在补热补氧区内设置有多个富氧燃烧器，每个富氧燃烧器上均独立连接有可燃气管路和富氧气管路。 [0014] 作为优选，在一级换热区内自下而上依次设置有高参数蒸汽过热器、高参数蒸汽蒸发器、高参数省煤器、除氧蒸发器以及低参数省煤器。在一级换热区外侧设置有汽包、除氧器、除盐水管网以及蒸汽发电装置。高参数蒸汽过热器的前端通过管道和阀门与蒸汽发电装置相连接，其后端通过管道与汽包相连接。高参数蒸汽蒸发器的前端和后端均通过管道与汽包相连接。高参数省煤器的前端通过管道与除氧器相连接，其后端通过管道与汽包相连接。除氧蒸发器的前端和后端均通过管道与除氧器相连接。低参数省煤器的前端通过管道阀门与除盐水管网相连接，其后端通过管道与除氧器相连接。 [0015] 作为优选，在二级换热区内设置有工业水加热器，在二级换热区外侧设置有工业水管网和热水利用管道。工业水加热器的前端与工业水管网相连接，其后端与热水利用管道相连接。 [0016] 作为优选，在分流补汽区内设置有水雾喷管和分流挡板。分流挡板的顶端与壳体相连接并将分流补汽区分隔为两个在水平方向并列的分流腔室，所述水雾喷管设置在其中一个分流腔室内，并在该分流腔室顶部开设有富氧富汽热废气出口，而在另一个分流腔室顶部开设有富氧热废气出口。优选，分流挡板的顶端与壳体之间铰接，使得分流挡板可在水平方向进行摆动进而调节两个分流腔室的大小。 [0017] 作为优选，根据物料的走向，所述环冷机包括环冷前段、环冷中段和环冷后段，环冷前段的底部进风口和环冷后段的底部进风口分别独立连接有冷却风机。环冷中段的底部进气口设置有鼓风机。 [0018] 根据本发明的第二种实施方案，提供一种环冷中、低温废气提质利用的方法： [0019] 一种环冷中、低温废气提质利用的方法或采用第一种实施方案所述系统对环冷中、低温废气进行提质利用的方法，该方法包括： [0020] 1)将环冷中温废气和环冷低温废气混合并进行补热补氧燃烧，得到富氧高温热烟气。 [0021] 2)采用热水对富氧高温再热烟气进行高温换热，得到高参数蒸汽和富氧中温热烟气。 [0022] 3)采用冷水对富氧中温烟气进行低温换热，得到工业热水和富氧热废气。 [0023] 4)采用水雾对部分富氧热废气进行雾化控温加汽处理，得到富氧富汽热废气。 [0024] 5)将富氧热废气和富氧富汽热废气分别送至烧结机的烧结前段和烧结后段用于烧结处理。 [0025] 作为优选，先将环冷低温废气循环作为环冷中段的冷却介质并对物料冷却换热后得到环冷中温废气，然后再将环冷中温废气进行补热补氧燃烧得到富氧高温热烟气。 [0026] 作为优选，在步骤1)中，所述环冷低温废气的温度低于150℃，优选为110～150℃，更优选为120～145℃。所述环冷中温废气的温度不低于150℃，优选为160～250℃，更优选为170～240℃。所述富氧高温热烟气的温度不低于400℃，优选为450～600℃，更优选为500～550℃。所述富氧高温热烟气的氧气浓度不低于140mg/L，优选为160～300mg/L，更优选为180～260mg/L。 [0027] 作为优选，在步骤2)中，所述高参数蒸汽的压力不低于1.5MPa，优选为1.8～3MPa，更优选为2～2.5MPa。所述高参数蒸汽的温度不低于350℃，优选为380～500℃，更优选为400～480℃。所述富氧中温热烟气的温度不高于200℃，优选为160～190℃，更优选为170～ 180℃。 [0028] 作为优选，在步骤3)中，所述富氧热废气的温度不高于160℃，优选为130～155℃，更优选为135～150℃。所述富氧热废气的氧气浓度不低于310mg/L，优选为320～400mg/L，更优选为330～380mg/L。 [0029] 作为优选，在步骤4)中，所述富氧富汽热废气的温度不高于150℃，优选为120～145℃，更优选为130～140℃。所述富氧富汽热废气的氧气浓度不低于320mg/L，优选为330～420mg/L，更优选为340～400mg/L。所述富氧富汽热废气的水蒸气浓度不低于3wt％，优选为3.2～5wt％，更优选为3.5～4.5wt％。 [0030] 作为优选，在步骤4)中，进行雾化控温加汽处理的富氧热废气占总富氧热废气的30～55％，优选为34～50％，更优选为38～48％。 [0031] 作为优选，在步骤4)中，烧结前段指的是烧结点火点至烧结终点间的第1/10至第4/10段料面所处区段。烧结后段指的是烧结点火点至烧结终点间的第5/10至第8/10段料面所处区段。 [0032] 在本发明中，所述壳体的高度为1‑300m，优选为3‑100m，更优选为5‑50m；所述壳体的厚度为1‑100cm，优选为1.5‑60cm，更优选为3‑40cm。所述补热补氧区、一级换热区、二级换热区以及分流补汽区在竖直方向上的高度相同或不同。 [0033] 在本发明中，针对现有技术中烧结环冷中、低温废气(环冷中段排出的环冷中温废气和环冷后段排出的环冷低温废气)难以高效利用等问题，本发明通过设置具有补热补氧区、一级换热区、二级换热区以及分流补汽区的废气提质转换机构对环冷中、低温废气进行补氧补热进而获得富氧高温热烟气，该富氧高温热烟气可直接进行梯级换热进而获得高参数热蒸汽用于发电，然后再进行分流补汽处理，获得可直接用于烧结的富氧热废气和富氧富汽热废气。也就是说，本发明通过提质转换机构实现了对烧结环冷中、低温废气高效利用的同时，还实现了对废气的全质消纳，无多余废气排放。 [0034] 在本发明中，对于烧结环冷的高温废气(环冷前段排出的废气)，由于该部分高温废气温度较高(风温一般＞250℃)可直接进行余热利用，例如输送至预热锅炉生产获得高参数蒸汽并用于发电或其他冶金工序。 [0035] 在本发明中，还可以先通过送风管将环冷低温废气作为环冷中段的冷却介质，向上对物料进行冷却换热后获得环冷中温废气，再将环冷中温废气送入提质转换机构进行提质转换处理；即通过将环冷机环冷后段排出的低温废气(温度＜150℃)的循环至环冷机环冷中段冷却风入口全部替换或部分替换冷空气作为环冷中段的冷却风对烧结后的物料进行冷却处理，通过低温废气的循环回用，一方面可完全避免低温废气的直接排放，并将原温度介于150℃～250℃的环冷中段排出的中温废气的温度提高至200℃～300℃，实现物料显热的富集，有利于后续热量的高效回收；另一方面，通过全部替换或部分替换进入环冷中段的冷空气，使得环冷机用于冷却的冷空气总量显著降低，进而热废气产量明显降低，最终随废气排放的热量也显著降低。 [0036] 在本发明中，环冷中段排出的中温废气温度虽然相对于传统工艺的废气温度有所提高，但是将其直接进行利用还是存在风温相对较低而使得余热利用效率相对较低的不足(即难以与工业热水换热获得高参数蒸汽)，因此将该中温废气输送进入补热补氧区进行富氧燃烧实现补氧补热，补热补氧区一般采用低值可燃气(如高炉煤气、转炉煤气等钢铁厂区易获得低值燃气，可实现自给自足，同时也使得该部分低值燃气也得到充分的回收利用；必要时也可采用高值燃料或燃气，只是相对成本会更高)搭配富氧气体进行燃烧，补充富氧气体(氧气过量)，一方面有利于促进低值可燃气的充分燃烧，进而提高烟气温度，另一方面可使得烟气中氧浓度得到提升，即在实现对烧结环冷中、低温废气进行补热的同时同步实现其氧浓度的提高，经过富氧燃烧后中、低温废气转变为温度为400℃以上、氧气浓度为140mg/L以上的富氧高温热烟气。也就是说，通过对中、低温废气进行富氧再热，既使得难直接利用的中、低温废气转变为容易直接利用的富氧高温热烟气，同时也实现了对厂区低值可燃气的高效回收利用。 [0037] 在本发明中，采用梯级换热(一级换热区进行高温换热、二级换热区进行低温换热)的方式实现对富氧高温热烟气的高效回收利用，即将富氧高温热烟气依次经过一级换热区进行高温间接换热、进入二级换热区进行二次低温间接换热和进入分流补汽区进行分流雾化控温冷却均质，分别产生出高品质蒸汽、工业热水以及可直接进行烧结回用的富氧热废气和富氧富汽热废气。具体为：先将富氧高温热烟气在一级换热区与工业热水进行换热产出压力≥1.5MPa、温度≥350℃的高参数蒸汽用于发电，一级换热区出口烟气温度降低至160℃～200℃(富氧中温热烟气)；然后再将富氧中温热烟气在二级换热区与常温水(工业水)通过换热产出温度≥90℃的工业热水，工业热水可回用至一级换热区与富氧高温热烟气进行换热产生高品质蒸汽或用于烧结矿生产工序，二级换热区出口烟气温度降低至130～160℃(富氧热废气)；最后将部分(例如占比为30％～55％)的富氧热废气在分流补汽区进行雾化水喷加换热冷却，进一步使烟气温度降低，同时雾化水吸热汽化为水蒸气，最终产生可直接进行烧结回用的温度为120℃～155℃、氧气浓度为320mg/L～420mg/L、水蒸气浓度为3％～5％的富氧富汽热废气。也就是说，本发明通过梯级换热的方式实现对富氧高温热烟气的逐级高效利用，并获得了多级可直接内部循环使用的产品，实现了对富氧高温热烟气的完全消纳利用，无废气排放。 [0038] 在本发明中，将富氧热废气和富氧富汽热废气分别通过循环输气管送至烧结机的烧结前段和烧结后段代替常温空气进入烧结料层促进烧结反应进行。其中，烧结前段指的是烧结点火点至烧结终点间的第1/10至第4/10段料面所处区段；烧结后段指的是烧结点火点至烧结终点间的第5/10至第8/10段料面所处区段。将富氧热废气直接返回烧结前段料面进行热风烧结，提升热风允许温度上限并实现富氧烧结，优化烧结前中端烧结反应过程，改善烧结矿产质量指标；而将富氧富汽热废气直接返回烧结后段面料面进行富氧蒸汽喷吹烧结，优化烧结中后端烧结反应过程，改善烧结矿产质量。 [0039] 在本发明中，补热补氧区中设置有富氧燃烧器，用于提高环冷中、低温废气的温度和氧气浓度，其可以是独立的补热烧嘴和补氧喷头，也可以是富氧燃烧烧嘴；补热补氧区的上端与一级换热区的下端向连通。 [0040] 在本发明中，在一级换热区内自下而上依次设置有高参数蒸汽过热器、高参数蒸汽蒸发器、高参数省煤器、除氧蒸发器以及低参数省煤器，在其外侧设置有汽包、除氧器、除盐水管网以及蒸汽发电装置，来自补热补氧区的富氧高温热烟气与送入一级换热区内的工业热水进行间接换热，工业热水吸收富氧高温热烟气携带的热量后转换为高参数蒸汽以进行发电；富氧高温热烟气则转变为富氧中温热烟气向上进入二级换热区。 [0041] 在本发明中，在二级换热区内设置有工业水加热器，工业水加热器与设置在外部的工业水管网相连通。工业水管网将工业冷水(环境温度)送入工业水加热器内与来自一级换热区的富氧中温热烟气进行间接换热，工业冷水吸热后产生工业热水并供给一级换热区内和烧结生产工序；富氧中温热烟气换热冷却后转变为富氧热废气向上进入分流补汽区。 [0042] 在本发明中，在分流补汽区内设置有水雾喷管和分流挡板，分流挡板的顶端与壳体相连接并将分流补汽区分隔为两个在水平方向并列的分流腔室，分流挡板可在两个分流腔室之间进行摆动，进而调节来自二级换热区的富氧热废气分别进入两个分流腔室内的气量大小(例如左侧分流腔室与右侧分流腔室进气量之比为30～55％:45～70％)。在其中一个分流腔室(如图1中的左侧分流腔室)内设有水雾喷管，用于对进入该分流腔室内的富氧热废气进行喷加水雾，在降低废气温度的同时提高废气中水蒸汽的浓度，进而获得可直接进行烧结回用的富氧富汽热废气。 [0043] 在本发明中，本发明的系统和方法采取综合烧结环冷低温废气串级利用、中温废气同步补热补氧提质、梯级换热富蒸汽等技术手段，消除低温废气直接排放，然后采用钢铁厂区低价值煤气燃烧补热协同补氧或富氧燃烧，将中、低温废气温度提升至满足生产高参数蒸汽要求的同时显著提升废气中的氧气含量，经过换热产出高品质蒸汽、工业热水后，采取选择性分流喷水雾的形式进一步控制烟气温度，同时达到使废气中含定量水蒸汽的目的。通过采取上述技术措施，第一，实现了烧结环冷中、低温废气余热的回收由直接排放或回收低参数蒸汽转变为回收高参数蒸汽，余热回收品质和效率提高；第二，在补热的同时向中、低温废气中补氧、补汽，提高最终返回烧结的废气中氧浓度(≥常温空气中氧气浓度310mg/L)，使得进入烧结的废气温度＞120℃时其氧含量仍可满足烧结反应需要，消除高温下氧气稀薄对烧结过程的负面影响，提高烧结过程对废气余热的利用率；第三，将富氧热废气和富氧富汽热废气选择性的返回烧结的前段和后段料面的废气中进行富氧热风烧结和富氧蒸汽喷吹烧结，相比普通空气既含有富余氧气又含有部分蒸汽，将现有“富氧烧结技术”和“料面喷吹水蒸汽技术”对烧结的改善作用叠加，采用该废气替代空气进行烧结时可显著改善烧结矿产质量指标、降低污染物排放。 [0044] 与现有技术相比较，本发明的有益技术效果如下所述： [0045] 1：本发明供的系统和方法实现了烧结环冷中、低温废气余热的回收由直接排放或回收低参数蒸汽转变为回收高参数蒸汽，废气零排放，实现余热回收品质和效率的显著提高；同时在补热的同时向中低温废气中补氧，提高最终返回烧结的废气中氧浓度，在废气温度＞120℃时进入烧结料层的废气氧含量仍可满足反应需要，消除高温下氧气稀薄对烧结过程的负面影响，提高烧结过程对废气余热的利用率；此外还可分别产生富氧热废气和富氧富汽热废气，分别返回烧结前端料面和后端料面进行富氧热风烧结和富氧蒸汽喷吹烧结，改烧烧结矿产质量、降低污染物排放。 [0046] 2：本发明供的系统和方法将补热、富氧、控温、注入蒸汽等单元整合，综合烧结环冷低温废气串级利用、中温废气同步补热补氧提质、梯级换热富蒸汽等技术手段的积极作用，大幅提高环冷机中低温废气的余热利用效率，降低废气排放量。附图说明 [0047] 图1为本发明环冷中、低温废气提质利用的系统的结构示意图。 [0048] 图2为本发明所述系统具有烧结机和环冷机时的结构示意图。 [0049] 图3为本发明环冷中、低温废气提质利用方法的流程示意图。 [0050] 附图标记：1：废气入口；101：电动插板阀；2：补热补氧区；201：富氧燃烧器；202：可燃气管路；203：富氧气管路；3：一级换热区；301：高参数蒸汽过热器；302：高参数蒸汽蒸发器；303：高参数省煤器；304：除氧蒸发器；305：低参数省煤器；306：汽包；307：除氧器；308：除盐水管网；309：管道阀门；310：蒸汽发电装置；4：二级换热区；401：工业水加热器；402：工业水管网；403：热水利用管道；5：分流补汽区；501：水雾喷管；502：分流挡板；503：第一循环输气管；504：第二循环输气管；6：烧结机；601：前段烟罩；602：后段烟罩；7：环冷机；701：一段风罩；702：二段风罩；703：三段风罩。 具体实施方式[0052] 一种环冷中、低温废气提质利用的系统，该系统包括壳体和内腔。所述壳体底部设置有与内腔相连通的废气入口1。所述内腔自下而上被划分为依次串通的补热补氧区2、一级换热区3、二级换热区4以及分流补汽区5。环冷中、低温废气依次经过补热补热区2、一级换热区3、二级换热区4、分流补汽区5后被转换为可直接用于烧结工序的富氧热废气和富氧富汽热废气。 [0053] 作为优选，该系统还包括有烧结机6和环冷机7。根据烧结物料的走向：在烧结机6上依次罩设有前段烟罩601和后段烟罩602，在环冷机7上依次罩设有一段风罩701、二段风罩702以及三段风罩703。二段风罩702和三段风罩703的出风口均通过进风管与废气入口1相连通。分流补汽区5的富氧热废气出口通过第一循环输气管503与前段烟罩601的进气口相连通，分流补汽区5的富氧富汽热废气出口通过第二循环输气管504与后段烟罩602的进气口相连通。优选，在废气入口1内设置有电动插板阀101。 [0054] 作为优选，在烧结机上：前段烟罩601罩设的区域为烧结点火点至烧结终点间的第1/10至第4/10段料面。后段烟罩602罩设的区域为烧结点火点至烧结终点间的第5/10至第 8/10段料面。 [0055] 作为优选，在环冷机上：三段风罩703的出风口先通过送风管与位于二段风罩702下方的环冷二段的底部进风口相连通，二段风罩702的出风口再通过进风管与废气入口1相连通。 [0056] 作为优选，在补热补氧区2内设置有富氧燃烧器201，在富氧燃烧器201上连接有可燃气管路202和富氧气管路203。 [0057] 作为优选，在补热补氧区2内设置有多个富氧燃烧器201，每个富氧燃烧器201上均独立连接有可燃气管路202和富氧气管路203。 [0058] 作为优选，在一级换热区3内自下而上依次设置有高参数蒸汽过热器301、高参数蒸汽蒸发器302、高参数省煤器303、除氧蒸发器304以及低参数省煤器305。在一级换热区3外侧设置有汽包306、除氧器307、除盐水管网308以及蒸汽发电装置310。高参数蒸汽过热器301的前端通过管道和阀门与蒸汽发电装置310相连接，其后端通过管道与汽包306相连接。 高参数蒸汽蒸发器302的前端和后端均通过管道与汽包306相连接。高参数省煤器303的前端通过管道与除氧器307相连接，其后端通过管道与汽包306相连接。除氧蒸发器304的前端和后端均通过管道与除氧器307相连接。低参数省煤器305的前端通过管道阀门309与除盐水管网308相连接，其后端通过管道与除氧器307相连接。 [0059] 作为优选，在二级换热区4内设置有工业水加热器401，在二级换热区4外侧设置有工业水管网402和热水利用管道403。工业水加热器401的前端与工业水管网402相连接，其后端与热水利用管道403相连接。 [0060] 作为优选，在分流补汽区5内设置有水雾喷管501和分流挡板502。分流挡板502的顶端与壳体相连接并将分流补汽区5分隔为两个在水平方向并列的分流腔室，所述水雾喷管501设置在其中一个分流腔室内，并在该分流腔室顶部开设有富氧富汽热废气出口，而在另一个分流腔室顶部开设有富氧热废气出口。优选，分流挡板502的顶端与壳体之间铰接，使得分流挡板502可在水平方向进行摆动进而调节两个分流腔室的大小。 [0061] 实施例1 [0062] 如图1‑2所示，一种环冷中、低温废气提质利用的系统，该系统包括壳体和内腔。所述壳体底部设置有与内腔相连通的废气入口1。所述内腔自下而上被划分为依次串通的补热补氧区2、一级换热区3、二级换热区4以及分流补汽区5。环冷中、低温废气依次经过补热补热区2、一级换热区3、二级换热区4、分流补汽区5后被转换为可直接用于烧结工序的富氧热废气和富氧富汽热废气。 [0063] 实施例2 [0064] 重复实施例1，只是该系统还包括有烧结机6和环冷机7。根据烧结物料的走向：在烧结机6上依次罩设有前段烟罩601和后段烟罩602，在环冷机7上依次罩设有一段风罩701、二段风罩702以及三段风罩703。二段风罩702和三段风罩703的出风口均通过进风管与废气入口1相连通。分流补汽区5的富氧热废气出口通过第一循环输气管503与前段烟罩601的进气口相连通，分流补汽区5的富氧富汽热废气出口通过第二循环输气管504与后段烟罩602的进气口相连通。 [0065] 实施例3 [0066] 重复实施例2，只是在废气入口1内设置有电动插板阀101。 [0067] 实施例4 [0068] 重复实施例3，只是在烧结机上：前段烟罩601罩设的区域为烧结点火点至烧结终点间的第1/10至第4/10段料面。后段烟罩602罩设的区域为烧结点火点至烧结终点间的第5/10至第8/10段料面。 [0069] 实施例5 [0070] 重复实施例4，只是在环冷机上：三段风罩703的出风口先通过送风管与位于二段风罩702下方的环冷二段的底部进风口相连通，二段风罩702的出风口再通过进风管与废气入口1相连通。 [0071] 实施例6 [0072] 重复实施例5，只是在补热补氧区2内设置有富氧燃烧器201，在富氧燃烧器201上连接有可燃气管路202和富氧气管路203。 [0073] 实施例7 [0074] 重复实施例6，只是在补热补氧区2内设置有多个富氧燃烧器201，每个富氧燃烧器201上均独立连接有可燃气管路202和富氧气管路203。 [0075] 实施例8 [0076] 重复实施例7，只是在一级换热区3内自下而上依次设置有高参数蒸汽过热器301、高参数蒸汽蒸发器302、高参数省煤器303、除氧蒸发器304以及低参数省煤器305。在一级换热区3外侧设置有汽包306、除氧器307、除盐水管网308以及蒸汽发电装置310。高参数蒸汽过热器301的前端通过管道和阀门与蒸汽发电装置310相连接，其后端通过管道与汽包306相连接。高参数蒸汽蒸发器302的前端和后端均通过管道与汽包306相连接。高参数省煤器303的前端通过管道与除氧器307相连接，其后端通过管道与汽包306相连接。除氧蒸发器 304的前端和后端均通过管道与除氧器307相连接。低参数省煤器305的前端通过管道阀门 309与除盐水管网308相连接，其后端通过管道与除氧器307相连接。 [0077] 实施例9 [0078] 重复实施例8，只是在二级换热区4内设置有工业水加热器401，在二级换热区4外侧设置有工业水管网402和热水利用管道403。工业水加热器401的前端与工业水管网402相连接，其后端与热水利用管道403相连接。 [0079] 实施例10 [0080] 重复实施例9，只是在分流补汽区5内设置有水雾喷管501和分流挡板502。分流挡板502的顶端与壳体相连接并将分流补汽区5分隔为两个在水平方向并列的分流腔室，所述水雾喷管501设置在其中一个分流腔室内，并在该分流腔室顶部开设有富氧富汽热废气出口，而在另一个分流腔室顶部开设有富氧热废气出口。 [0081] 实施例11 [0082] 重复实施例10，只是分流挡板502的顶端与壳体之间铰接，使得分流挡板502可在水平方向进行摆动进而调节两个分流腔室的大小。 [0083] 实施例12 [0084] 采用实施例11所述系统对环冷中、低温废气进行提质利用： [0085] 将烧结环冷机中低温冷却段混合废气(温度约为175℃，氧气浓度约为206mg/L)引入补热补氧区，在补热补氧区采用煤气和氧气进行富氧燃烧将废气温度提高至486℃(在仅提高温度的工况条件下，氧气浓度约为122mg/L)，将氧气浓度提高至约199mg/L，获得富氧高温热烟气；将富氧高温热烟气向上依次经过一级换热区、二级换热区，转变为温度约为155℃、氧气浓度约为352mg/L的富氧热废气；在此过程中产生流量为49t/h、压力约为 1.8MPa、温度约为392℃的高参数蒸汽用于发电，产生流量为50t/h、温度约为90℃的热水返回烧结工序使用；然后调整分流挡板的角度，使约40％的富氧热废气进入雾化加汽区(左侧分流腔室)进行水雾喷加、转变为温度约为140℃、氧气浓度约为365mg/L、水蒸汽含量约为 3.7％的富氧富汽热废气；将富氧富汽热废气返回至烧结机点火点至烧结终点间的5/10‑8/ 10段料面进行富氧蒸汽喷吹烧结，将剩余的60％富氧热废气返回至烧结机点火点至烧结终点间的第1/10至第4/10段料面进行富氧热风烧结。相比常规工艺，中低温余热废气在提质后以余热发电形式利用，同时返烧结前段料面热风温度由100℃左右提高至140～155℃，烧结环冷废气余热总体利用率提高28％，烧结矿返矿率下降1.2％，烧结矿转鼓强度提高 2 ‑1 2.1％，烧结利用系数提高0.034t/m ·h ，固体燃耗下降1.51kg/t，烧结烟气CO浓度降低 1272ppm。 [0086] 实施例13 [0087] 采用实施例11所述系统对环冷中、低温废气进行提质利用： [0088] 先将环冷机环冷后段排出的低温废气(约142℃)通过管道循环回环冷中段进风口作为冷却介质对中温物料进行冷却并产生温度约为251℃、氧气浓度约为176mg/L的中温废气；然后该中温废气引入补热补氧区，在补热补氧区采用煤气和氧气进行富氧燃烧将废气温度提高至522℃(在仅提高温度的工况条件下，氧气浓度约为116mg/L)，将氧气浓度提高至181mg/L，获得富氧高温热烟气；将富氧高温热烟气向上依次经过一级换热区、二级换热区，转变为温度约为141℃、氧气浓度约为368mg/L的富氧热废气；在此过程中产生流量为50.5t/h、压力约为2.3MPa、温度约为416℃的高参数蒸汽用于发电，产生流量为50t/h、温度约为90℃的热水返回烧结工序使用；然后调整分流挡板的角度，使约45％的富氧热废气进入雾化加汽区(左侧分流腔室)进行水雾喷加、转变为温度约为133℃、氧气浓度约为378mg/L、水蒸汽含量约为4％的富氧富汽热废气；将富氧富汽热废气返回至烧结机点火点至烧结终点间的5/10‑8/10段料面进行富氧蒸汽喷吹烧结，将剩余的55％富氧热废气返回至烧结机点火点至烧结终点间的第1/10至第3/10段料面进行富氧热风烧结。相比常规工艺，中低温余热废气总量减少40％，在提质后以余热发电形式利用，同时返烧结前段料面热风温度由100℃左右提高至133～141℃，烧结环冷废气余热总体利用率提高30％，烧结矿返矿率下 2 ‑1 降1.3％，烧结矿转鼓强度提高2.0％，烧结利用系数提高0.037t/m ·h ，固体燃耗下降 1.55kg/t，烧结烟气CO浓度降低1305ppm。 [0089] 对比例1 [0090] 烧结矿冷却采用常规工艺，将环冷机低温冷却段废气(约142℃)直接外排，将环冷段中温冷却段废气(约219℃)采用余热锅炉和工业水换热，产生流量约为11.5t/h、压力约为0.4MPa、温度约为180℃的低参数蒸汽和流量约为50t/h、温度约为90℃的热水，该低压蒸汽厂内无法全部利用，其热利用效率低。 [0091] 对比例2 [0092] 烧结矿冷却采用常规工艺，将环冷机低温冷却段废气(约142℃)直接外排，将环冷段中温冷却段废气(约219℃)返回烧结点火段和烧结料面，由于废气温度较高、体积膨胀明显、氧气含量稀薄(约188mg/L)，使得单位时间内吸入烧结料层的氧气量较低，烧结矿产质量下降，为保证烧结质量，必须兑入大量冷风降低废气温度，导致冷却废气及其热量无法全部利用。 |
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