一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統及其方法

2023-09-18 19:33:05 4

一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統及其方法
【專利摘要】本發明公開了一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統及其方法，屬於鋼鐵廠燒結餘熱回收利用【技術領域】。該系統包括燒結機煙氣循環利用系統和燒結機廢氣餘熱利用系統，其中利用一臺高溫風機完成燒結煙氣循環系統，用於回收燒結機前部低溫段煙氣餘熱及煙氣中未完全燃燒的一氧化碳，利用一臺燒結機主排餘熱鍋爐回收燒結機尾部高溫廢氣餘熱，還在燒結機尾部大煙道的高溫段與低溫段之間設置一個高溫電動蝶閥，阻止低溫煙氣與高溫煙氣直接混合而降低煙氣取風溫度，保證高溫煙氣進入主排餘熱鍋爐進行餘熱回收。本發明有效地提高了燒結工藝的餘熱回收利用效率，實現了燒結過程中資源合理高效的利用。
【專利說明】一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統及其方法，屬於鋼鐵廠燒結餘熱發電【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鋼鐵作為國民生產的基石其能耗直接影響到我國萬元GDP能耗，因此對鋼鐵生產過程中的節能尤為重要。據調查，煉鐵系統佔鋼鐵生產總能耗的69.41%，其中燒結工序能耗約佔整個鋼鐵企業總能耗的9-12%，僅次於煉鐵工序。燒結工藝餘熱資源主要有兩大部分:一是燒結過程中赤紅的燒結礦顯熱，在冷卻機高溫段廢氣溫度約為350-420°C ;二是燒結過程中燒結煙氣顯熱，在燒結機尾風箱高溫段排出的廢氣溫度為300-380°C。在燒結生產過程中，有50%左右的熱能以燒結煙氣和冷卻機廢氣的顯熱形式排入大氣。據報導，目前我國燒結工序餘熱回收利用率不高，此外我國燒結工序的能耗均值與國外先進技術水平t匕，能耗高7.2%。因此降低燒結過程中能耗存在很大的空間。
[0003]隨著人們對燒結節能技術的研究，一些專利技術得到開發。中國專利「燒結機煙氣與冷卻機廢氣餘熱聯合回收發電系統和方法」(專利號ZL201010523625.8)中公開了燒結機煙氣與冷卻機廢氣餘熱聯合回收發電系統，其採用一臺雙壓餘熱鍋爐回收環冷機廢氣餘熱產生中壓主蒸汽和低壓補汽，一臺單壓餘熱鍋爐回收燒結機大煙道高溫段煙氣產生與環冷餘熱鍋爐參數相同的中壓主蒸汽，採用凝汽補汽式汽輪發電機組做功發電。該方法雖然一定程度上回收利用了燒結工序中的餘熱資源，但對燒結機前部低溫煙氣顯熱和未完全燃燒的一氧化碳沒有利用，導致燒結機煙氣餘熱資源的利用不夠充分。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於，針對目前運行和在建的大部分燒結工藝餘熱利用工程中僅僅回收燒結機尾部高溫段煙氣餘熱，而對燒結機前部熱源沒有重視以及利用，使這部分資源白白浪費，從而導致了燒結餘熱利用的效率不高，因此提出一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用裝置及其方法。
[0005]為實現上述發明目的，本發明的工藝系統採用如下技術方案:
[0006]一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統，包括燒結機煙氣循環利用系統和燒結機廢氣餘熱利用系統，所述燒結機煙氣循環利用系統，包括一臺中溫引風機用於回收燒結機前部低溫段煙氣餘熱，一臺多管除塵器用於淨化從燒結機抽出的煙氣，所述中溫引風機的煙氣入口與多管除塵器的出口相連，所述中溫引風機的煙氣出口與循環煙罩相連，所述多管除塵器進口與集氣箱相連，所述集氣箱與燒結機前部風箱下降管相連；所述燒結機廢氣餘熱利用系統，包括一臺主排餘熱鍋爐，所述主排餘熱鍋爐的煙氣出口與燒結機的大煙道的前部低溫段之間通過引風機相連，所述燒結機的大煙道尾部高溫段與前部低溫段之間設置一個高溫電動蝶閥，所述大煙道的出口與靜電除塵器的入口連接，所述靜電除塵器的出口與主抽風機的入口連接，所述主抽風機的出口與放散煙囪連通。[0007]所述主排餘熱鍋爐採用單壓熱力系統，內部設有省煤器、蒸發器和過熱器。
[0008]進一步地，所述主排餘熱鍋爐中的過熱器還與汽輪機連接，汽輪機一路連接到發電機，另一路依次與凝汽器、凝結水泵、除氧器、鍋爐給水泵連接，鍋爐給水泵連接到主排餘熱鍋爐中的省煤器，其中凝汽器與冷卻水循環水泵和冷卻塔形成一個循環迴路。
[0009]利用上述一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統的利用方法，具體步驟如下:中溫引風機把燒結機前部含有未完全燃燒的一氧化碳低溫煙氣輸送到燒結機的尾部利用，所利用的煙氣在多管除塵器中淨化，為調整煙氣的溫度可適當開啟循環煙道上冷風閥；燒結機尾部被提高溫度的高溫煙氣進入主排餘熱鍋爐內，依次通過過熱器、蒸發器和省煤器進行換熱冷卻後由引風機送回大煙道與其前部的低溫煙氣混合，以保證大煙道內的煙氣溫度在露點溫度之上，以免煙氣中的二氧化硫對設備的腐蝕；主排餘熱鍋爐產出的過熱蒸汽供熱用戶使用。
[0010]進一步地，所述主排餘熱鍋爐產出的過熱蒸汽，送至汽輪機的主汽門，蒸汽推動汽輪機做功並帶動發電機發電後，乏汽經過凝汽器冷凝成水，再由凝結水泵送至真空除氧器除氧後，通過鍋爐給水泵送至燒結機主排餘熱鍋爐的省煤器加熱，加熱後送至汽包中，形成一個完整的循環迴路；其中冷卻水由冷卻水循環水泵送至凝汽器中換熱，換熱後的冷卻水再送入冷卻塔中進行冷卻，從而形成一個循環迴路。
[0011]與常規的燒結餘熱發電系統相比，本發明的優越性體現在:(1)有效地利用了燒結機前部煙氣顯熱及未完全燃燒的一氧化碳資源，提高了尾部高溫煙氣的溫度進而增大鍋爐的出力，再利用尾部高溫煙氣進行餘熱回收利用，從而提高了燒結工藝的餘熱回收利用效率，實現了燒結過程中資源合理高效的利用；(2)通過燒結機前部煙氣循環利用系統，降低了大煙道主抽風機的功率，實現了工業電力節能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是常規只回收燒結餘熱的發電系統。
[0013]圖2是本發明的一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用工藝系統。圖中除已經標明的文字外，1-燒結機；2-風箱下降管；3_循環煙罩；4_集氣箱；5_冷風閥；6_多管除塵器；7-中溫引風機；8_大煙道；9_主排餘熱鍋爐；10_蒸發器；11_過熱器；12_汽包；13_省煤器；14_引風機；15_高溫電動蝶閥；16_鍋爐給水泵；17_真空除氧器；18_靜電除塵器；19-主抽風機；20_放散煙囪。
[0014]圖3是本發明的一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用工藝系統另一實施方式。圖中除已經標明的文字外，21-汽輪機；22_發電機；23_凝汽器；24_凝結水泵；25_冷卻水循環水泵；26-冷卻塔。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖和實施例作進一步說明。
[0016]實施方式一:如圖2所示，本發明的一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用工藝系統，利用一臺中溫引風機7把燒結機前部風箱含有一氧化碳的氣體輸送到燒結機尾部利用，中溫引風機7煙氣入口與多管除塵器6出口相連，含有一氧化碳的低溫煙氣在多管除塵器6中除塵淨化後由中溫引風機7輸送到循環煙罩內，多管除塵器6與集氣箱4相連，集氣箱4與前部風箱下降管2聯通。
[0017]利用一臺燒結機主排餘熱鍋爐9回收燒結尾部高溫煙氣餘熱，餘熱鍋爐9的煙風進口與大煙道8尾部相連，餘熱鍋爐9煙氣出口通過引風機14送回大煙道8的低溫段部位，餘熱鍋爐9的過熱器11出口產出的過熱蒸汽作為產品供熱用戶使用。
[0018]具體工藝流程:通過一臺中溫引風機7把燒結機I前部含有未完全燃燒的一氧化碳低溫煙氣送入循環煙罩內供燒結機I尾部燒結使用，且所利用的煙氣在多管除塵器6中淨化，為調整煙氣的溫度可適當開啟循環煙道上冷風閥5 ;通過低溫含有一氧化碳氣體的循環利用，提高燒結機I尾部風箱的溫度，再利用燒結機主排餘熱鍋爐9進行餘熱回收，在燒結機I大煙道8內將機尾高溫煙氣與前部低溫煙氣用高溫電動蝶閥15隔斷，高溫煙氣進入主排餘熱鍋爐9內，依次通過過熱器、蒸發器和省煤器進行換熱冷卻後由一臺引風機14送回大煙道8與其中的低溫煙氣混合，以保證大煙道8內的煙氣溫度在露點溫度之上，以免煙氣中的二氧化硫對設備的腐蝕。主排餘熱鍋爐9產出的過熱蒸汽供熱用戶使用。
[0019]實施方式二:如圖3所不,在實施方式一的基礎上增加一套汽輪機發電系統、循環冷卻水系統等其他輔助系統。實施方式二的目的是把實施方式一中的過熱蒸汽用來發電。
[0020]具體工藝流程:通過一臺中溫引風機7把燒結機I前部含有未完全燃燒的一氧化碳低溫煙氣送入循環煙罩內供燒結機I尾部燒結使用，且所利用的煙氣在多管除塵器6中淨化，為調整煙氣的溫度可適當開啟循環煙道上冷風閥5 ;通過低溫含有一氧化碳氣體的循環利用，提高燒結機I尾部風箱的溫度，再利用燒結機主排餘熱鍋爐9進行餘熱回收，在燒結機I大煙道8內將機尾高溫煙氣與前部低溫煙氣用高溫電動蝶閥15隔斷，高溫煙氣進入主排餘熱鍋爐9內，依次通過過熱器、蒸發器和省煤器進行換熱冷卻後由一臺引風機14送回大煙道8與其中的低溫煙氣混合，以保證大煙道8內的煙氣溫度在露點溫度之上，以免煙氣中的二氧化硫對設備的腐蝕。主排餘熱鍋爐9產出的過熱蒸汽，送至汽輪機21的主汽門，蒸汽推動汽輪機21做功並帶動發電機22發電後，乏汽經過凝汽器23冷凝成水，再由凝結水泵24送至真空除氧器17除氧後，通過鍋爐給水泵16送至燒結機主排餘熱鍋爐9的省煤器13加熱，加熱後送至汽包12中，形成一個完整的循環迴路。其中冷卻水由冷卻水循環水泵25送至凝汽器23中換熱，換熱後的冷卻水再送入冷卻塔26中進行冷卻，從而形成一個循環迴路。
[0021]以上所述僅為本發明所述一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用工藝系統的優選例實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統，包括燒結機煙氣循環利用系統和燒結機廢氣餘熱利用系統，其特徵在於: 所述燒結機煙氣循環利用系統，包括一臺中溫引風機(7)用於回收燒結機(I)前部低溫段煙氣餘熱，一臺多管除塵器(6)用於淨化從燒結機(I)抽出的煙氣，所述中溫引風機(7)的煙氣入口與多管除塵器(6)的出口相連，所述中溫引風機(7)的煙氣出口與循環煙罩(3)相連，所述多管除塵器(6)進口與集氣箱⑷相連，所述集氣箱⑷與燒結機⑴前部風箱下降管⑵相連； 所述燒結機廢氣餘熱利用系統，包括一臺主排餘熱鍋爐(9)，所述主排餘熱鍋爐(9)的煙氣出口與燒結機⑴的大煙道⑶的前部低溫段之間通過引風機(14)相連，所述燒結機(I)的大煙道(8)尾部高溫段與前部低溫段之間設置一個高溫電動蝶閥(15)，所述大煙道(8)的出口與靜電除塵器(18)的入口連接，所述靜電除塵器(18)的出口與主抽風機(19)的入口連接，所述主抽風機(19)的出口與放散煙囪(20)連通。
2.根據權利要求1所述的一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統，其特徵在於:所述主排餘熱鍋爐(9)採用單壓熱力系統，內部設有省煤器(13)、蒸發器(10)和過熱器(11)。
3.根據權利要求2所述的一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統，其特徵在於:所述主排餘熱鍋爐(9)中的過熱器(11)還與汽輪機(21)連接，汽輪機(21) —路連接到發電機 (22)，另一路依次與凝汽器(23)、凝結水泵(24)、除氧器(17)、鍋爐給水泵(16)連接，鍋爐給水泵(16)連接到主排餘熱鍋爐(9)中的省煤器(13)，其中凝汽器(23)與冷卻水循環水泵(25)和冷卻塔(26)形成一個循環迴路。
4.如權利要求1所述一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用系統的利用方法，其特徵在於，具體步驟如下:中溫引風機(7)把燒結機⑴前部含有未完全燃燒的一氧化碳低溫煙氣輸送到燒結機(I)的尾部利用，所利用的煙氣在多管除塵器(6)中淨化，為調整煙氣的溫度可適當開啟循環煙道上冷風閥(5);燒結機(I)尾部被提高溫度的高溫煙氣進入主排餘熱鍋爐(9)內，依次通過過熱器(11)、蒸發器(10)和省煤器(13)進行換熱冷卻後由引風機(14)送回大煙道⑶與其前部的低溫煙氣混合，以保證大煙道⑶內的煙氣溫度在露點溫度之上，以免煙氣中的二氧化硫對設備的腐蝕；主排餘熱鍋爐(9)產出的過熱蒸汽供熱用戶使用。
5.如權利要求4所述一種燒結機煙氣餘熱高效回收利用方法，其特徵在於，所述主排餘熱鍋爐(9)產出的過熱蒸汽，送至汽輪機(21)的主汽門，蒸汽推動汽輪機(21)做功並帶動發電機(22)發電後，乏汽經過凝汽器(23)冷凝成水，再由凝結水泵(24)送至真空除氧器(17)除氧後，通過鍋爐給水泵(16)送至燒結機主排餘熱鍋爐(9)的省煤器(13)加熱，加熱後送至汽包(12)中，形成一個完整的循環迴路；其中冷卻水由冷卻水循環水泵(25)送至凝汽器(23)中換熱，換熱後的冷卻水再送入冷卻塔(26)中進行冷卻，從而形成一個循環迴路。
【文檔編號】F27D17/00GK103925808SQ201410187491
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】趙宏彬, 宋紀元, 侯賓才, 方明, 劉亞雷 申請人:南京凱盛開能環保能源有限公司