在钢铁厂的烧结矿生产过程中,特别是烧结矿由烧结鼓风式冷却机冷却
过程中会排出大量
温度为150〜40(TC的低温烟气,从而浪费大量可
回收利用 的
能源。传统余热利用系统是在烧结鼓风式冷却机高温段安装简易余热
锅炉 生产低压
蒸汽,供烧结生产工艺和采暖、生活^使用。该余热利用系统效率低 下,造成余热资源不能有效稳定地回收利用。尽管近几年来余热利用系统有 了显著改进,但也存在诸多问题,如
余热锅炉产汽量、压
力、温度不稳定, 经常产生达不到设计值的情况。而造成这种状况的主要原因是受到烧结生产 工艺不稳定和烧结鼓风式冷却机烟气温度特有的分布规律所致。
现有各种烧结鼓风式冷却机低温烟气余热利用系统可以通过下面的简介 得到了解。烧结鼓风式冷却机低温烟气余热利用系统除了在的汽
水系统配置 上有一定差别外,这些系统的主要差别在于烟气系统和余热锅炉的配置上。
开式烟气系统
开式烟气系统是一种最传统的余热利用系统,见图1。这种系统也是目前 烧结鼓风式冷却机普遍釆用的余热回收系统。这种系统就是在烧结鼓风式冷 却机l高温段的上方直接安装余热锅炉3。烟气靠烧结鼓风式冷却机的鼓风 机2压力通过余热锅炉3,换热后排入大气。这种系统筒单,但其产汽量、 温度和压力低,也不稳定,热效率低下。开式烟气系统也可以在余热锅炉出 口处设置引风机,被冷却的烟气直接排入大气。
半开式烟气系统
半开式烟气系统,即部分烟气循环和部分烟气排入大气的烟气系统,是 近年来发展起来的一种余热利用系统,见图2。该系统就是烧结鼓风式冷却机1高温段烟气通过烧结鼓风式冷却机鼓风才几2由烟道进入余热锅炉3进行 换热后,由引风机4抽出,之后分两路, 一路是被冷却的烟气排入大气,另 一路是被冷却的烟气由循环风机5送回烧结鼓风式冷却机1。
从烟气系统的配置上可以看出,这个系统优于单纯的开式系统。它将部 分被冷却的烟气返送回烧结鼓风式冷却机,可提高和稳定高温段的烟气温度, 改善了余热锅炉的换热条件,提高了蒸汽参数,产生蒸汽可进行发电。其缺 点是由于高温段的烟气混合后进入余热锅炉后,且只有部分烟气被送回烧结 鼓风式冷却机,使得进入余热锅炉的烟气温度降低,往往造成余热锅炉实际 运行参数偏离设计值,不能达到预期效果。加之烧结鼓风式冷却机负荷
波动 的影响,这种偏离尤为严重。
全循环系统
全循环系统也是近年来采用的一种余热利用系统,见图3。该系统就是烧 结鼓风式冷却机1高温段烟气通过烧结鼓风式冷却机鼓风机2由烟道进入余 热锅炉3换热后,被冷却的烟气由循环风机4全部送回烧结鼓风式冷却机1。
这种系统在一定程度上提高了烟气,改善了换热条件,产生的蒸汽参数 高,可以用来发电。但它还存在一些
缺陷。由于这种系统将被冷却的烟气全 部返回烧结鼓风式冷却机,虽然可以提高和稳定高温段的烟气温度,但同时 使中温段烟气的温度也随之提高,使得烧结鼓风式冷却机的冷却效果受到影 响,即烧结鼓风式冷却机对冷却物料的效果有一定影响。同样全循环系统也 存在部分循环和部分开式烟气系统相类似的问题。
还有一种烟气余热回收系统,详见图4,该系统是烧结鼓风式冷却机l
一台余热锅炉3的高温换热区和低温换热区。高温烟气经过换热,当高温烟 气温度降低到与低温烟气温度接近时进行混合,然后共同进入低温换热区, 被冷却的烟气经引风机4送入大气。该系统由于余热锅炉采用了高温换热区 和低温换热区,提高了高、中温段两段烟气余的
传热量。但高温段烟气没有 被送回烧结鼓风式冷却机,所以高温段烟气温度不稳定,且无提高,当烧结 鼓风式冷却机运行波动时,余热锅炉的运行参^:难以维持稳定和提高,会导 致换热效果的不佳,难以达到设计值。
综上所述,目前已有的各种烧结鼓风式冷却机4氐温烟气余热利用系统普遍存在运行不稳定,实际运行值达不到设计值,烧结鼓风式冷却机喷溅物料, 难以保证不影响原有生产工艺等缺点。
根据烧结鼓风式冷却机烟气温度分布情况,通常分为高温段、中温段和
低温段,每段的温度范围一般分别为250~350°C, 150〜250。C和100-150 °C。如果采用烟气循环的方式,上述温度分布身见律将发生变化,使得高温段、 中温段和低温段的温度有所提高,特别是中温段的温度将有显著地提高。
实用新型内容
本实用新型是基于对烧结鼓风式冷却机烟气温度分布规律深入了解的基 础上提出的,目的是为了切实解决上述技术问题而提出的一种烧结冷却机低 温烟气余热利用系统。该系统将烧结鼓风式冷却机高温段的烟气由烟道直接 引入中温余热锅炉换热后,经过循环风机抽吸后,送回烧结鼓风式冷却机下 部的风箱;中温段的低温烟气引入低温余热锅炉换热后,经过引风机抽吸后, 排入大气的方式。
本系统的特征是将中温烟气和低温烟气分别? 1入相互独立设置的中温余 热锅炉和低温余热锅炉,也即半开式烟气循环系统的变型。
根据本实用新型的钢铁厂烧结冷却机低温烟气余热利用系统的一个具体
实施例,该系统包括具有鼓风机的烧结鼓风式冷却机,余热锅炉和鼓风机; 烧结鼓风式冷却机通过烟道与余热锅炉连通,通过鼓风机将烟气送入余热锅 炉;所述余热锅炉包括中温余热锅炉和低温余热锅炉,所述中温余热锅炉的 入口端通过烟道与所述烧结鼓风式冷却机的高温段连通,其出口端通过设置 有循环风机的烟道与所述烧结冷动机连通;所述低温余热锅炉的入口端通过 烟道与所述烧结鼓风式冷却机的中温段连通,其出口端与大气连通。由于设 置了完全独立的烟气全循环中温余热锅炉系统,即可以提高余热锅炉的运行 参数,也可以稳定余热锅炉的产汽量;而独立设置的烟气开式循环低温余热 锅炉系统,使烧结鼓风式冷却机中温段的低温烟气的热量得到有效地回收,
热能回收率至少可以提高20%,使余热资源利用最大化,同时又可以保证不 影响烧结工艺生产,即不会使物料温度升高。
更具体的,所述烧结鼓风式冷却机分为上烟室和下烟室,在所述上烟室 和下烟室中分別设置有压力
自动调节装置,可以有效避免烧结鼓风式冷却机 喷溅物料的现象发生。更具体的,连通所述中温余热锅炉出口端和所述烧结鼓风式冷却机的烟 道为一根或多
根管道。
本实用新型提出的余热利用系统是基于一种全新的概念,有效地避免了 上述不利因素的影响,可以高效、稳定的生产蒸汽,从而实现充分利用烧结 鼓风式冷却机烟气余热资源,并提高烧结鼓风式冷却机烟气余热资源利用率。
本实用新型所述的余热锅炉装置,采用模
块化设计,保证了制造
质量和 安装速度。本实用新型所述的装置,可以根据现场条件灵活调整设备形状和 尺寸,使得设计、安装和维护带来极大方便。
中温余热锅炉可以根据系统设计的需要,设置省
煤器、
蒸发器和
过热器; 低温余热锅炉设置省煤器和
蒸发器。余热锅炉也可以根据现场条件,使中温 余热锅炉和低温余热锅炉组合布置,也可以^t布置。
本实用新型中的中温余热锅炉和低温余热锅炉,可以根据现场条件灵活 调整设备形状和尺寸,使得设计、安装和维护带来极大方便,而且由于可以 采用模块化设计,保证了制造质量和安装速度,可以应用于各种规格的烧结 鼓风式冷却才几。
本实用新型所述的系统优点如下:
(1) 热回收率高。
本实用新型所述系统的热回收率比其他系统可以提高至少20%。
(2) 余热锅炉产汽量、压力、温度稳定。
本实用新型所述系统由于采用了中温烟气和低温烟气分别引入相互独立 设置的中温余热锅炉和低温余热锅炉,也即循环系统与开式系统相互独立并 列的综合烟气循环系统,使得余热锅炉的产汽量、压力、温度稳定,且参数 得到4是高。
(3) 调节灵活。
本实用新型所述系统在烧结鼓风式冷却^L上、下烟气室分别进行烟气压 力自动调节,可以有效防止返回烟气的压力过高而产生的喷賊物料的情况。
(4) 可适应各种现场条件。
本实用新型所述的相互独立的中温余热锅炉和低温余热锅炉,可以根据 现场条件组合布置,也可以分散布置,可以根据现场条件灵活调整设备形状 和尺寸,使得设计、安装和维护带来极大方便。(5)模块化设计。
本实用新型所述的装置,可以采用模块化设计,保证了制造质量和安装 速度。
附图说明
图1为
现有技术中钢铁厂烧结冷却机低温烟气余热利用系统的一个示例 的结构示意图,即开式烟气^l环系统;
图2为现有技术中钢铁厂烧结冷却机低温烟气余热利用系统的另一个示 例的结构示意图,即半开式烟气循环系统;
图3为现有技术中钢铁厂烧结冷却机低温烟气余热利用系统的另一个示 例的结构示意图,即闭式烟气循环系统;
图4为现有技术中钢铁厂烧结冷却机低温烟气余热利用系统的另一个示 例的结构示意图,即开式烟气循环系统(设置一台余热锅炉);
图5是本实用新型的钢铁厂烧结冷却机低温烟气余热利用系统的一个实 施例的结构示意图,即半开式烟气循环系统(分别设置中温余热锅炉和低温 余热锅炉)。 具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。 根据本实用新型和烧结鼓风式冷却机温度分布规律,高温段烟气温度在 300〜450。C范围内,中温段烟气温度在150〜300。C范围内。中温段烟气温度 较开式烟气系统有所提高。为此,本实用新型对烟气系统的设置有所考虑。
根据本实用新型的钢铁厂烧结冷却机低温烟气余热利用系统的一个具体 实施例,该系统包括具有鼓风机的烧结鼓风式冷却机,该烧结鼓风式冷却机 通过设置在其密闭罩上的管道与余热锅炉连通,通过鼓风机将烟气送入余热 锅炉。本实用新型中的余热锅炉包括相互独立的中温余热锅炉和低温余热锅
连通,其出口端通过设置有循环风机的烟道与所述烧结冷动机连通;通过烧 结鼓风式冷却机内的鼓风机将高温烟气经烟道送入中温余热锅炉,经中温余 热锅炉换热后,通过循环风机抽出经烟道送回烧结鼓风式冷却机下部的风箱。 所述低温余热锅炉的入口端通过烟道与所述烧结鼓风式冷却机的中温段连 通,其出口端与大气连通;如图5所示,该系统包括烧结鼓风式冷却机1,其具有鼓风机2;该系统 的余热锅炉包括中温余热锅炉3和低温余热锅炉5,中温余热锅炉3的入口 端通过烟道与烧结鼓风式冷却机1的高温段的出口端连通,中温余热锅炉3 的出口端通过设置有循环风机4的烟道与所述烧结冷动机1的下烟室连通; 低温余热锅炉5的入口端通过烟道与所述烧结鼓风式冷却机1的中温段的出 口端连通,低温余热锅炉5的出口端与大气连通。具体的,烧结鼓风式冷却 机高温段的烟气通过鼓风机2可由烧结鼓风式冷却机1密闭罩上引出的数根 管道被吹出,再汇入一根母管,引入中温余热锅炉3的入口端。烧结鼓风式 冷却机密闭罩上引出管道数量可根据现场实际条件确定。经中温余热锅炉3 引出的经
过冷却的烟气通过循环风机4抽吸后,可通过一根或多根管道返送 回烧结鼓风式冷却机l下部的风箱。送回烧结鼓风式冷却机下部的风箱的管 道数量可根据现场实际条件确定。采取这样的系统主要是使烟气的取出和回 风分布均匀。烧结鼓风式冷却机l中温段的低温烟气由烧结鼓风式冷却机密 闭罩上引出的管道送入低温余热锅炉5入口端,烟气经低温余热锅炉5冷却 后,由引风才几6抽吸后,经烟囱排入大气。
为了有效避免烧结鼓风式冷却机台车发生喷溅物料的现象,在本实用新 型另一个实施例中,与上述实施例相同的结构在此不再复述。本实施例的特 点是在所述烧结鼓风式冷却机分为上烟室和下烟室,在所述上烟室和下烟室 中分别设置有压力自动调节装置,可根据上烟室和下烟室的压力,自动调节 其压力处于合理的范围内,以防止物料喷賊。
在本实用新型另一个实施例中,是在烧结鼓风式冷却机l的上、下烟气 室设置了压力测量点P,在循环风机4的入口管道上和进入烧结鼓风式冷却 机下部的风箱的管道上均设置了调节
阀和压力自动调节装置,分别响应于所 述上烟室和下烟室中的压力测试装置进行压力调节,从而防止物料喷溅。
根据现场条件,本实用新型可以M设置相互独立中温余热锅炉和低温 余热锅炉,如图5所示,当然,在其它实施例中,也可将相互独立的中温余 热锅炉和低温余热锅炉组合设置,以使系统的结构紧凑。这样使得锅炉布置 非常灵活,不受现场条件的制约。
而且本实用新型中的中温余热锅炉可以根据系统设计的需要,设置省煤 器、蒸发器和
过热器(图中未示出);低温余热锅炉可以设置省煤器、加热器和/或蒸发器(图中未示出)。