一种环冷机烟气余热回收利用装置及方法 |
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| 申请号 | CN202410201933.0 | 申请日 | 2024-02-23 | 公开(公告)号 | CN118009791A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 陕钢集团汉中钢铁有限责任公司; | 发明人 | 张浩; 祝培理; 刘勉; 李少波; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种环冷机烟气余热 回收利用 装置及方法，具体涉及余热回收领域，包括冷 水 池，所述冷水池一侧连接有冷水 泵 ，所述冷水泵连接有第一导热组件，所述第一导热组件配合连接有第二导热组件，所述第一导热组件和第二导热组件共同连接有热水箱，所述热水箱连接有热水泵，所述热水泵连接有第三导热组件，且第一导热组件和第二导热组件与第三导热组件共同连接，所述第一导热组件、第二导热组件以及第三导热组件结构相同，且第一导热组件和第二导热组件安装在环冷机的排烟筒低温段内部，而第三导热组件安装在环冷机的排烟筒高温段。本发明利用环冷机2段、3段烟气余热来加热水温，实施容易、节约 能源 、降低生产成本，提高了经济效益。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种环冷机烟气余热回收利用装置，包括冷水池(1)，其特征在于：所述冷水池(1)一侧连接有冷水泵(2)，所述冷水泵(2)连接有第一导热组件(3)，所述第一导热组件(3)配合连接有第二导热组件(4)，所述第一导热组件(3)和第二导热组件(4)共同连接有热水箱(5)，所述热水箱(5)连接有热水泵(6)，所述热水泵(6)连接有第三导热组件(7)，且第一导热组件(3)和第二导热组件(4)与第三导热组件(7)共同连接。 |
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| 说明书全文 | 一种环冷机烟气余热回收利用装置及方法技术领域[0001] 本发明涉及余热回收技术领域，更具体地说，本发明涉及一种环冷机烟气余热回收利用装置及方法。 背景技术[0002] 目前烧结厂环冷机经过改造后高温段环冷罩内部温度可达500℃，高温段余热主要被回收用于余热发电使用，但中、低温段环冷罩中仍存在大量热能(烟气温度在300℃‑400℃之间)未被回收利用。考虑到混合机热水箱需采用通低压蒸汽来获得热水，低压蒸汽日消耗量达到约100t左右，若能在不影响发电系统的前提下将环冷机中、低段大量热能高效利用用于提升混合机热水箱水温，既高效利用了环冷余热，又降低了蒸汽消耗，从而达到降本增效的目的。 [0003] 现有技术中，烧结在混配料过程中生石灰作为主要的烧结碱性溶剂，起着平衡和调节烧结矿碱度的关键技术指标。生石灰钙含量高并且粘合力较强，在烧结矿混合和制粒环节提高混合料的造球率(造球提高17％左右)，从而直接提台车在烧结过程的透气性。 [0004] 目前的工艺技术过程烧结矿在混匀过程需加热水来消化生石灰，其热水来源为使用发电企业蒸汽引入水箱来加热水温，再利用加水管道打入混合机筒体内。受发电电企业蒸汽压力以及蒸汽温度波动对水箱内温度影响较大，同时水温的变化又影响热水加量的多少，从而影响烧结矿混匀制粒的效果。 [0005] 而烧结环冷机是烧结生产工艺中必不可少的主体设备，主要作用是对烧结机中下翻后破碎的烧结块矿进行风机冷却，以降低烧结矿温度至合适带式输送机输送的温度，同时对产生的余热由余热锅炉回收后进行发电。环冷机1段的烟气余热用于余热锅炉回收后进行发电，而2段和3段余热可作用于混合机热水箱水源升温，同时不影响余热发电系统，并且利用2段和3段余热还可降低2台环冷冷却风机节约电耗。 [0006] 为此，针对以上情况，研发一种环冷机烟气余热回收利用装置及方法来解决。 发明内容[0007] 本发明的目的是提供一种环冷机烟气余热回收利用装置及方法，能够高效利用环冷机2段、3段烟气余热，同时通过控制水温、流量来解决烧结矿混料过程的生石灰消化对造球率的影响来保证烧结矿烧结过程的透气性。 [0008] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环冷机烟气余热回收利用装置，包括冷水池，所述冷水池一侧连接有冷水泵，所述冷水泵连接有第一导热组件，所述第一导热组件配合连接有第二导热组件，所述第一导热组件和第二导热组件共同连接有热水箱，所述热水箱连接有热水泵，所述热水泵连接有第三导热组件，且第一导热组件和第二导热组件与第三导热组件共同连接。 [0009] 在利用本环冷机烟气余热回收利用装置安装环冷机烟气排气筒内与热水箱配合进行余热回收时，通过将两个导热组件分别安装在排气筒内，具体的，通过将各个卡块压接在吸热管上与支撑块进行连接，然后通过螺帽套接在栓杆上对吸热管进行固定，然后，将各个连接支撑件垂直顶接在排气筒内，通过旋动各个螺套，使得连接的第一螺杆和第二螺杆相互远离，从而使得各个连接板顶接在排烟筒内壁上，使得吸热管呈网状挡接在排烟筒内，然后通过向吸热管内输水，对排烟筒内的热量进行吸收，提高水温后，输送到热水箱内，对提高热水箱内的温度，从而对余热进行回收； [0010] 具体对排烟筒内的余热进行回收利用时，通过冷水泵从冷水池内抽水同时到第一导热组件和第二导热组件内，经过第一导热组件和第二导热组件内流经的冷水对排烟筒内产生的余热进行吸收后，进行聚合到热水箱内，与热水箱初始为15℃温水进行混合，若经过第一导热组件出水温度大于75℃而小于90℃，则可将第一导热组件进水后连接至热水箱底部，通过对热水箱内部水在导热组件的导热下不断循环加热，提升热水箱水温，通过调节低压蒸汽阀门，以提高热水箱水温或减小阀门开度恒定热水箱水温，降低蒸汽消耗，若水温通过第一导热组件后温度小于75℃，则可连通第二导热组件，使得第一导热组件和第二导热组件进行串联，增加循环水在导热装置中停留时间，根据q吸＝cm△t，加热时间越长，水吸收热量多，则水温越高； [0011] 在冬季温度较低的情况下，通过热水泵对热水箱内的水进行抽取，到第二导热组件内进行升温，与第一导热组件和第二导热组件输出的水连通，再共同输送到热水箱内进行再次升温，以达到水温升高至80℃需求。 [0012] 优选地，所述第一导热组件、第二导热组件以及第三导热组件结构相同，且第一导热组件和第二导热组件安装在环冷机的排烟筒低温段内部，而第三导热组件安装在环冷机的排烟筒高温段。 [0013] 优选地，所述第一导热组件包括吸热管，所述吸热管安装在排烟筒内； [0014] 两个支撑块，各所述支撑块对称设置在吸热管一侧； [0015] 两个固定件，各所述固定件与对应的支撑块连接配合，且吸热管夹持在固定件和支撑块之间； [0016] 多个连接支撑件，各所述连接支撑件一端分别与对应的支撑块连接，且各个连接支撑件另一端均与排烟筒内壁连接。 [0017] 优选地，所述支撑块上对称开设有插孔，且固定件与对应的插孔插接配合。 [0018] 优选地，所述固定件包括卡块，所述卡块一侧开设有管槽，且吸热管压接在管槽内； [0019] 两个栓杆，各所述栓杆对称焊接在管槽两侧，且与对应的插孔插接配合； [0020] 两个螺帽，各所述螺帽分别套接在对应的栓杆上，且各个螺帽一侧压接在支撑块上。 [0021] 优选地，所述连接支撑件包括第一螺杆，所述第一螺杆一端与支撑块连接； [0022] 螺套，所述螺套套接在第一螺杆另一端； [0023] 第二螺杆，所述第二螺杆一端插接在螺套内； [0024] 连接板，所述连接板安装在第二螺杆另一端。 [0026] 优选地，冷水泵与第一导热组件和第二导热组件共同连接的管道上安装有第一温度计和流量计，第一导热组件和第二导热组件与热水箱共同连接的管道上安装有第二温度计，第三导热组件与热水泵连接的管道上安装有第三温度计，第三导热组件与第一导热组件和第二导热组件共同连接的管道上安装有第四温度计。 [0027] 优选地，所述冷水泵连接有两个管道，一个管道与第一导热组件一端连接，另一个管道与第二导热组件一端连接，且第二导热组件另一端连接有两个输出管道，两个输出管道分别与第二导热组件两端连接，且两个输出管道以及与第二导热组件连接的管道上均安装有阀门。 [0028] 优选地，还包括一种环冷机烟气余热回收利用装置安装使用时的余热回收方法，具体步骤为： [0029] S1：首先，分别将第一导热组件和第二导热组件分别安装在环冷机连接的两个废气排烟筒中、低温段，而第三导热组件安装在一个排烟筒高温段； [0030] S2：分别在第一导热组件和第二导热组件通过两个管道与冷水泵共同连接，冷水泵配合连接冷水池，并在第一导热组件另一端连接两个输出管道，两个输出管道分别连接第二导热组件两端连接的管道上，并在两个输出管道以及与第二导热组件连接的管道上均安装阀门； [0031] S3：然后将第一导热组件和第二导热组件共同与热水箱连接； [0032] S4：在热水箱一侧安装热水泵，热水泵的输出端与第三导热组件连接配合，并将第三导热组件另一端与第一导热组件和第二导热组件共同连接的管道进行连通配合，同时，在热水泵和热水箱，以及第三导热组件输出的管道上安装阀门； [0033] S5：在进行使用时，通过冷水泵从冷水池内抽水同时到第一导热组件和第二导热组件内，经过第一导热组件和第二导热组件内流经的冷水对排烟筒内产生的余热进行吸收后，进行聚合到热水箱内，与热水箱初始为15℃温水进行混合； [0034] S6：若经过第一导热组件出水温度大于75℃而小于90℃，则可将第一导热组件进水后连接至热水箱底部，通过对热水箱内部水在导热组件的导热下不断循环加热，提升热水箱水温，通过调节低压蒸汽阀门，以提高热水箱水温或减小阀门开度恒定热水箱水温，降低蒸汽消耗； [0035] S7：若水温通过第一导热组件后温度小于75℃，则可连通第二导热组件，使得第一导热组件和第二导热组件进行串联，增加循环水在导热装置中停留时间，根据q吸＝cm△t，加热时间越长，水吸收热量多，则水温越高； [0036] S8：在冬季温度较低的情况下，通过热水泵对热水箱内的水进行抽取，到第二导热组件内进行升温，与第一导热组件和第二导热组件输出的水连通，再共同到热水箱内进行再次升温，以达到水温升高至80℃需求。 [0037] 本发明的技术效果和优点： [0038] 1、通过原使用发电企业蒸汽引入水箱来加热水温，改为利用环冷机2段、3段烟气余热来加热水温，实施容易、节约能源、降低生产成本，提高了经济效益，且在投用后，热水箱无需通蒸汽即可获得满足生产工艺要求的热水，有效消除了因通蒸汽造成的蒸汽从热水箱外溢出现的“白烟”现象。 [0039] 2、通过传统的受发电电企业蒸汽压力以及蒸汽温度波动对水箱内温度影响较大，同时水温的变化又影响热水加量的多少，从而影响烧结矿混匀制粒的效果，通过对三组导热装置的组合使用形成一个水加热回路来保证热水箱内温度的恒定，以避免对烧结矿混匀制粒的效果造成影响； [0040] 3、通过由固定件和支撑块配合对吸热管进行夹持，由连接支撑件对整体进行支撑固定，方便对吸热管进行安装，且通过吸热管呈网状结构，能够对排烟筒进行阻挡，导热组件犹如一张“蜘蛛网”结在环冷机中、低温段烟筒内，有效阻止了烟气中大量粉尘无组织外溢。附图说明 [0041] 图1为本发明的整体结构示意图。 [0042] 图2为本发明的排气筒高温段结构示意图。 [0043] 图3为本发明的余热回收装置整体结构示意图。 [0044] 图4为本发明的余热回收装置后视立体结构示意图。 [0045] 图5为本发明的连接支撑件的结构示意图。 [0046] 图6为本发明的固定件的结构示意图。 [0047] 附图标记为：1、冷水池；2、冷水泵；3、第一导热组件；31、吸热管；32、支撑块；33、固定件；3301、卡块；3302、栓杆；3303、螺帽；34、连接支撑件；3401、第一螺杆；3402、螺套；3403、第二螺杆；3404、连接板；4、第二导热组件；5、热水箱；6、热水泵；7、第三导热组件。 具体实施方式[0048] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0049] 如附图1‑6所示的一种环冷机烟气余热回收利用装置，包括冷水池1，所述冷水池1一侧连接有冷水泵2，所述冷水泵2连接有第一导热组件3，所述第一导热组件3配合连接有第二导热组件4，所述第一导热组件3和第二导热组件4共同连接有热水箱5，所述热水箱5连接有热水泵6，所述热水泵6连接有第三导热组件7，且第一导热组件3和第二导热组件4与第三导热组件7共同连接，所述第一导热组件3、第二导热组件4以及第三导热组件7结构相同，且第一导热组件3和第二导热组件4安装在环冷机的排烟筒低温段内部，而第三导热组件7安装在环冷机的排烟筒高温段，通过将两个导热组件分别安装在排气筒内，具体的，通过将各个卡块3301压接在吸热管31上与支撑块32进行连接，然后通过螺帽3303套接在栓杆3302上对吸热管31进行固定，然后，将各个连接支撑件34垂直顶接在排气筒内，通过旋动各个螺套3402，使得连接的第一螺杆3401和第二螺杆3403相互远离，从而使得各个连接板3404顶接在排烟筒内壁上，使得吸热管31呈网状挡接在排烟筒内，然后通过向吸热管31内输水，对排烟筒内的热量进行吸收，提高水温后，输送到热水箱5内，对提高热水箱5内的温度，从而对余热进行回收。 [0050] 如附图3和图4所示，所述第一导热组件3包括吸热管31，所述吸热管31安装在排烟筒内； [0051] 两个支撑块32，各所述支撑块32对称设置在吸热管31一侧； [0052] 两个固定件33，各所述固定件33与对应的支撑块32连接配合，且吸热管31夹持在固定件33和支撑块32之间； [0053] 多个连接支撑件34，各所述连接支撑件34一端分别与对应的支撑块32连接，且各个连接支撑件34另一端均与排烟筒内壁连接。 [0054] 所述支撑块32上对称开设有插孔，且固定件33与对应的插孔插接配合。 [0055] 通过两个固定件33与支撑块32配合，对吸热管31进行夹持固定，从而在各个连接支撑件34与排烟筒连接时，能够使得吸热管31犹如一张“蜘蛛网”结在环冷机中、低温段烟筒内，有效阻止了烟气中大量粉尘无组织外溢，同时，对排烟筒内产生的余热进行吸收。 [0056] 如附图6所示，所述固定件33包括卡块3301，所述卡块3301一侧开设有管槽，且吸热管31压接在管槽内； [0057] 两个栓杆3302，各所述栓杆3302对称焊接在管槽两侧，且与对应的插孔插接配合； [0058] 两个螺帽3303，各所述螺帽3303分别套接在对应的栓杆3302上，且各个螺帽3303一侧压接在支撑块32上。 [0059] 通过卡块3301开设管槽的一侧卡接在吸热管31上，然后将两个栓杆3302分别插接在支撑块32上分别开设的插孔内，然后在凸出的栓杆3302上套接螺帽3303，即可对吸热管31进行安装固定。 [0060] 如附图5所示，所述连接支撑件34包括第一螺杆3401，所述第一螺杆3401一端与支撑块32连接； [0061] 螺套3402，所述螺套3402套接在第一螺杆3401另一端； [0062] 第二螺杆3403，所述第二螺杆3403一端插接在螺套3402内； [0063] 连接板3404，所述连接板3404安装在第二螺杆3403另一端。 [0064] 所述第一螺杆3401和第二螺杆3403开设的螺纹方向相反，且分别与螺套3402内部两端开设的螺槽连接配合，第二螺杆3403与连接板3404之间连接有第二轴承。 [0065] 通过旋动螺套3402时，能够使得第一螺杆3401和第二螺杆3403相互远离，分别使得两个连接板3404抵靠在排烟筒内壁上，且抵靠的过程中由于轴座的连接，能够避免连接板3404随着进行转动，从而使得连接板3404能够与排烟筒内壁连接配合。 [0066] 如附图1所示，冷水泵2与第一导热组件3和第二导热组件4共同连接的管道上安装有第一温度计和流量计，第一导热组件3和第二导热组件4与热水箱5共同连接的管道上安装有第二温度计，第三导热组件7与热水泵6连接的管道上安装有第三温度计，第三导热组件7与第一导热组件3和第二导热组件4共同连接的管道上安装有第四温度计，所述冷水泵2连接有两个管道，一个管道与第一导热组件3一端连接，另一个管道与第二导热组件4一端连接，且第二导热组件3另一端连接有两个输出管道，两个输出管道分别与第二导热组件4两端连接，且两个输出管道以及与第二导热组件4连接的管道上均安装有阀门。 [0067] 通过第一温度计用于对冷水泵2抽送过来的水温进行检测，第二温度计能够对第一导热组件3和第二导热组件4经过吸热后的水的温度进行检测，第三温度计用于对热水箱5内抽出的水的水温进行检测，第四温度计用于对第三导热组件7加热升温后的水与第一导热组件3和第二导热组件4加热后的水混合后的水温进行检测，通过设置各个阀门，能够对第一导热组件3和第二导热组件4之间的串并联进行调整配合，从而调整水吸热的时间。 [0068] 还包括一种环冷机烟气余热回收利用装置安装使用时的余热回收方法，具体步骤为： [0069] S1：首先，分别将第一导热组件3和第二导热组件4分别安装在环冷机连接的两个废气排烟筒中、低温段，而第三导热组件7安装在一个排烟筒高温段； [0070] S2：分别在第一导热组件3和第二导热组件4通过两个管道与冷水泵2共同连接，冷水泵2配合连接冷水池1，并在第一导热组件3另一端连接两个输出管道，两个输出管道分别连接第二导热组件4两端连接的管道上，并在两个输出管道以及与第二导热组件4连接的管道上均安装阀门； [0071] S3：然后将第一导热组件3和第二导热组件4共同与热水箱5连接； [0072] S4：在热水箱5一侧安装热水泵6，热水泵6的输出端与第三导热组件7连接配合，并将第三导热组件7另一端与第一导热组件3和第二导热组件4共同连接的管道进行连通配合，同时，在热水泵6和热水箱5，以及第三导热组件7输出的管道上安装阀门； [0073] S5：在进行使用时，通过冷水泵2从冷水池1内抽水同时到第一导热组件3和第二导热组件4内，经过第一导热组件3和第二导热组件4内流经的冷水对排烟筒内产生的余热进行吸收后，进行聚合到热水箱5内，与热水箱5初始为15℃温水进行混合； [0074] S6：若经过第一导热组件3出水温度大于75℃而小于90℃，则可将第一导热组件3进水后连接至热水箱5底部，通过对热水箱5内部水在导热组件的导热下不断循环加热，提升热水箱5水温，通过调节低压蒸汽阀门，以提高热水箱5水温或减小阀门开度恒定热水箱5水温，降低蒸汽消耗； [0075] S7：若水温通过第一导热组件3后温度小于75℃，则可连通第二导热组件4，使得第一导热组件3和第二导热组件4进行串联，增加循环水在导热装置中停留时间，根据q吸＝cm△t，加热时间越长，水吸收热量多，则水温越高； [0076] S8：在冬季温度较低的情况下，通过热水泵6对热水箱5内的水进行抽取，到第二导热组件4内进行升温，与第一导热组件3和第二导热组件4输出的水连通，再共同到热水箱5内进行再次升温，以达到水温升高至80℃需求。 [0077] 本发明工作原理：在利用本环冷机烟气余热回收利用装置安装环冷机烟气排气筒内与热水箱5配合进行余热回收时，通过将两个导热组件分别安装在排气筒内，具体的，通过将各个卡块3301压接在吸热管31上与支撑块32进行连接，然后通过螺帽3303套接在栓杆3302上对吸热管31进行固定，然后，将各个连接支撑件34垂直顶接在排气筒内，通过旋动各个螺套3402，使得连接的第一螺杆3401和第二螺杆3403相互远离，从而使得各个连接板 3404顶接在排烟筒内壁上，使得吸热管31呈网状挡接在排烟筒内，然后通过向吸热管31内输水，对排烟筒内的热量进行吸收，提高水温后，输送到热水箱5内，对提高热水箱5内的温度，从而对余热进行回收； [0078] 具体对排烟筒内的余热进行回收利用时，通过冷水泵2从冷水池1内抽水同时到第一导热组件3和第二导热组件4内，经过第一导热组件3和第二导热组件4内流经的冷水对排烟筒内产生的余热进行吸收后，进行聚合到热水箱5内，与热水箱5初始为15℃温水进行混合，若经过第一导热组件3出水温度大于75℃而小于90℃，则可将第一导热组件3进水后连接至热水箱5底部，通过对热水箱5内部水在导热组件的导热下不断循环加热，提升热水箱5水温，通过调节低压蒸汽阀门，以提高热水箱5水温或减小阀门开度恒定热水箱5水温，降低蒸汽消耗，若水温通过第一导热组件3后温度小于75℃，则可连通第二导热组件4，使得第一导热组件3和第二导热组件4进行串联，增加循环水在导热装置中停留时间，根据q吸＝cm△t，加热时间越长，水吸收热量多，则水温越高； [0079] 在冬季温度较低的情况下，通过热水泵6对热水箱5内的水进行抽取，到第二导热组件4内进行升温，与第一导热组件3和第二导热组件4输出的水连通，再共同输送到热水箱5内进行再次升温，以达到水温升高至80℃需求。 [0080] 最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变； [0081] 其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合； |
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