中文名 | 燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置 | 公布號(hào) | CN101825399A |
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授權(quán)日 | 2010年9月8日 | 申請(qǐng)?zhí)?/th> | 201010151375X |
申請(qǐng)日 | 2010年4月21日 | 申請(qǐng)人 | 中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司 |
地????址 | 湖南省長(zhǎng)沙市勞動(dòng)中路1號(hào) | 發(fā)明人 | 徐忠、葉恒棣、湯聶、張洪林 |
Int.Cl. | F27D17/00(2006.01)I;F22B1/00(2006.01)I;F01D15/10(2006.01)I | 代理機(jī)構(gòu) | 湖南兆弘專利事務(wù)所 |
代理人 | 趙洪 | 類????別 | 發(fā)明專利 |
《燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置》主要涉及到余熱利用領(lǐng)域,特指一種燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣熱量的回收利用領(lǐng)域。
隨著鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程的逐步優(yōu)化和工序能耗的不斷下降,回收利用各生產(chǎn)工序的余熱余能成為中國(guó)鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排最有效的途徑之一。截至2010年4月,中國(guó)燒結(jié)工序約占鋼鐵企業(yè)總能耗的10%-15%,其中有50%左右的熱能會(huì)隨著燒結(jié)煙氣和冷卻機(jī)廢氣以顯熱形式排出。進(jìn)入冷卻機(jī)的燒結(jié)礦溫度在700℃-800℃之間,可利用的廢氣溫度在250℃-500℃之間。燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣屬于中低溫?zé)嵩?,其廢氣余熱利用通常是產(chǎn)生蒸汽或進(jìn)行余熱發(fā)電。
2010年4月前的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣利用技術(shù)存在以下不足:1、2010年4月前技術(shù)中通常是將燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣通過煙氣管道引入到距離冷卻機(jī)較遠(yuǎn)的余熱鍋爐上方(最高廢氣溫度為400℃),然后通過受熱面進(jìn)行換熱,產(chǎn)生蒸汽。這種方法及設(shè)備由于有較長(zhǎng)的煙氣管道,因而不可避免地造成散熱損失,導(dǎo)致進(jìn)入余熱鍋爐的廢氣溫度降低(一股有15℃左右的溫降),并產(chǎn)生相應(yīng)的煙氣阻力(400帕左右),使熱能品位本來不高的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣貶值,降低了廢氣能量的利用效率。2、2010年4月前技術(shù)中均未利用燒結(jié)冷卻機(jī)礦料的“輻射熱”,因而不能提高蒸汽的出口溫度(一股在360℃左右)。3、由于燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣為中低溫廢氣,廢氣量大,因此導(dǎo)致輸送廢氣的煙風(fēng)管道截面面積較大,造價(jià)較高,而大量使用風(fēng)管和閥門使得整個(gè)工程投資增加。
圖1是《燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置》在應(yīng)用實(shí)例中的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是該發(fā)明在應(yīng)用實(shí)例中略去第三取風(fēng)管的主視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是該發(fā)明在應(yīng)用實(shí)例中略去高溫組件的主視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是該發(fā)明在應(yīng)用實(shí)例中略去低溫組件的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明:1、集氣罩;2、插板閥;3、中壓過熱器;4、第一中壓蒸發(fā)器;5、第一中壓省煤器;6、煙囪;7、低壓過熱器;8、低壓蒸發(fā)器;9、水加熱器;10、燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣排氣裝置;11、補(bǔ)冷風(fēng)閥;12、循環(huán)風(fēng)機(jī);13、循環(huán)風(fēng)閥門;14、冷卻機(jī)風(fēng)箱;15、臺(tái)車;16、第三段風(fēng)量調(diào)節(jié)閥;17、第三段取風(fēng)管;18、燒結(jié)冷卻機(jī);19、雙溫雙壓余熱鍋爐;20、第二中壓省煤器;21、第二中壓蒸發(fā)器;22、風(fēng)管;23、排風(fēng)管路;24、高溫?fù)Q熱區(qū)組件;25、低溫?fù)Q熱區(qū)組件;26、燒結(jié)冷卻機(jī)第一段廢氣;27、燒結(jié)冷卻機(jī)第二段廢氣;28、燒結(jié)冷卻機(jī)第三段廢氣;29、進(jìn)燒結(jié)冷卻機(jī)風(fēng)箱風(fēng)量分配閥;30、中壓汽包;31、低壓汽包。
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低溫省煤器一般指工業(yè)鍋爐或電站鍋爐或余熱鍋爐尾部出來的煙氣的余熱回收設(shè)備,主要是利用鍋爐煙氣來加熱鍋爐給水,降低鍋爐排煙溫度,提高鍋爐給水溫度,增加鍋爐熱效率。
2016年12月7日,《燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置》獲得第十八屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B
如圖1和圖4所示,《燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置》燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法為:雙溫雙壓余熱鍋爐直接安裝于燒結(jié)冷卻機(jī)上,燒結(jié)用的冷卻機(jī)分為帶式冷卻機(jī)和環(huán)冷機(jī),該實(shí)施例中是以燒結(jié)環(huán)冷機(jī)為例。將燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一段和第二段的廢氣(廢氣溫度范圍為500℃~360℃)直接經(jīng)集氣罩導(dǎo)入高溫?fù)Q熱區(qū),在高溫?fù)Q熱區(qū)中燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的高溫廢氣通過輻射換熱和對(duì)流換熱產(chǎn)生中溫中壓蒸汽,由于沒有進(jìn)風(fēng)管道,因此,高溫?fù)Q熱區(qū)能夠充分地與高溫廢氣進(jìn)行熱交換,從而大幅度降低了熱量損失和系統(tǒng)阻力損失。高溫廢氣通過高溫?fù)Q熱區(qū)后,溫度在250℃左右,再進(jìn)入低溫?fù)Q熱區(qū),產(chǎn)生低溫低壓蒸汽,提高了余熱利用效率。換熱后的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)廢氣(廢氣溫度范圍為125℃~140℃)經(jīng)過排氣裝置和熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)接入燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的風(fēng)箱,把它作為冷卻介質(zhì)循環(huán)使用,能提高燒結(jié)環(huán)冷機(jī)排出廢氣的溫度,進(jìn)而提高雙溫雙壓余熱鍋爐高溫?fù)Q熱區(qū)的蒸汽溫度,增加發(fā)電量。《燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置》還進(jìn)一步利用燒結(jié)環(huán)冷機(jī)中的第三段廢氣(廢氣溫度范圍為360℃~250℃)的熱量,將燒結(jié)環(huán)冷機(jī)中第三段的廢氣經(jīng)過較小的煙氣管道引入雙溫雙壓余熱鍋爐的低溫?fù)Q熱區(qū)。
如圖1、圖3所示,一種燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用裝置,包括直接安裝于燒結(jié)冷卻機(jī)18上的雙溫雙壓余熱鍋爐19,該實(shí)施例中燒結(jié)冷卻機(jī)18為燒結(jié)環(huán)冷機(jī),雙溫雙壓余熱鍋爐19包括高溫?fù)Q熱區(qū)組件24、低溫?fù)Q熱區(qū)組件25、中壓汽包30及低壓汽包31,高溫?fù)Q熱區(qū)組件24直接與燒結(jié)冷卻機(jī)18上的集氣罩1相連,高溫?fù)Q熱區(qū)組件24通過煙氣管道與低溫?fù)Q熱區(qū)組件25相連。
參見圖2,該實(shí)施例中,高溫?fù)Q熱區(qū)組件24采用箱體式設(shè)計(jì),高溫?fù)Q熱區(qū)組件24包括用來回收燒結(jié)冷卻機(jī)第一段廢氣26的第一段換熱組件以及用來回收燒結(jié)冷卻機(jī)第二段廢氣27的第二段換熱組件,第一段換熱組件包括由上至下依次布置的第一中壓省煤器5、第一中壓蒸發(fā)器4以及中壓過熱器3,中壓過熱器3與燒結(jié)冷卻機(jī)第一段廢氣26進(jìn)行輻射換熱和對(duì)流換熱;第二段換熱組件包括由上至下依次布置的第二中壓省煤器20和第二中壓蒸發(fā)器21,第二中壓蒸發(fā)器21與燒結(jié)冷卻機(jī)第二段廢氣27進(jìn)行輻射換熱和對(duì)流換熱,經(jīng)第一中壓省煤器5、第二中壓省煤器20后的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣通過串聯(lián)或并聯(lián)后經(jīng)風(fēng)管22輸出至低溫?fù)Q熱區(qū)組件25。高溫?fù)Q熱區(qū)組件24與集氣罩1之間設(shè)有插板閥2,用來控制廢氣的通斷。高溫?fù)Q熱區(qū)組件24的汽水流程為:第一中壓省煤器5與第二中壓省煤器20的熱水通過串聯(lián)或并聯(lián)后輸出至中壓汽包30;中壓汽包30中的熱水通過第一中壓蒸發(fā)器4與第二中壓蒸發(fā)器21加熱成汽水混合物,通過串聯(lián)或并聯(lián)后再回至中壓汽包30進(jìn)行汽水分離,分離出的飽和蒸汽進(jìn)入中壓過熱器3加熱成中壓過熱蒸汽;中壓過熱蒸汽最后輸出至汽輪發(fā)電機(jī)組主汽口發(fā)電(圖中未示出)。
低溫?fù)Q熱區(qū)組件25包括由上至下依次布置的低壓過熱器7、低壓蒸發(fā)器8以及水加熱器9,進(jìn)氣方式為由上至下。低溫?fù)Q熱區(qū)組件25的汽水流程為:鍋爐給水先進(jìn)入水加熱器9進(jìn)行加熱后輸至低壓汽包31,低壓汽包31中的熱水通過低壓蒸發(fā)器8加熱成汽水混合物后再回至低壓汽包31進(jìn)行汽水分離,分離出的飽和蒸汽進(jìn)入低壓過熱器7加熱成低壓過熱蒸汽,低壓過熱蒸汽最后輸出至汽輪發(fā)電機(jī)組補(bǔ)汽口發(fā)電(圖中未示出)。低溫?fù)Q熱區(qū)組件25的底端設(shè)有燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣排氣裝置10,燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣排氣裝置10經(jīng)排風(fēng)管路23、循環(huán)風(fēng)機(jī)12、循環(huán)風(fēng)閥門13與冷卻機(jī)風(fēng)箱14相連,該冷卻機(jī)風(fēng)箱14位于臺(tái)車15的下方。排風(fēng)管路23設(shè)有補(bǔ)冷風(fēng)閥11,補(bǔ)冷風(fēng)閥11可以通過管路與冷風(fēng)源相連通,用于調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。進(jìn)燒結(jié)冷卻機(jī)風(fēng)箱風(fēng)量分配閥29可根據(jù)環(huán)冷機(jī)礦料冷卻情況,調(diào)節(jié)進(jìn)入風(fēng)箱的熱風(fēng)量,使礦料的冷卻達(dá)到工藝要求?!稛Y(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置》在高溫?fù)Q熱區(qū)組件24和低溫?fù)Q熱區(qū)組件25之間設(shè)置煙囪6,一旦余熱鍋爐發(fā)生故障時(shí),燒結(jié)冷卻機(jī)18的廢氣可排至大氣,燒結(jié)冷卻機(jī)18恢復(fù)到原有工作狀態(tài)。該系統(tǒng)采用雙溫雙壓余熱鍋爐,盡可能地利用了燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱。
該實(shí)施例中,雙溫雙壓余熱鍋爐19上設(shè)有第三段取風(fēng)管17,第三段取風(fēng)管17的一端與燒結(jié)冷卻機(jī)第三段廢氣28相連通,第三段取風(fēng)管17的另一端與低溫?fù)Q熱區(qū)組件25相連通,第三段取風(fēng)管17上設(shè)有第三段風(fēng)量調(diào)節(jié)閥16。
《燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置》提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低廉、能降低熱能損失和阻力損失,大幅度提高燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的熱能利用率、提高余熱鍋爐產(chǎn)汽量和出口蒸汽溫度的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置。
一種燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法,其特征在于:余熱鍋爐直接安裝于燒結(jié)冷卻機(jī)上,將燒結(jié)冷卻機(jī)第一段和第二段的廢氣直接經(jīng)集氣罩導(dǎo)入余熱鍋爐的高溫?fù)Q熱區(qū),在高溫?fù)Q熱區(qū)中燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣通過輻射換熱和對(duì)流換熱產(chǎn)生中溫中壓蒸汽后進(jìn)入低溫?fù)Q熱區(qū),產(chǎn)生低溫低壓蒸汽;換熱后的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣接入燒結(jié)冷卻機(jī)風(fēng)箱作為冷卻介質(zhì)循環(huán)使用。
作為《燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置》的進(jìn)一步改進(jìn):所述燒結(jié)冷卻機(jī)第三段的廢氣經(jīng)過煙氣管道引入余熱鍋爐的低溫?fù)Q熱區(qū)。
所述高溫?fù)Q熱區(qū)中設(shè)有中壓省煤器、中壓蒸發(fā)器以及中壓過熱器,經(jīng)過中壓省煤器的熱水輸出至中壓汽包,中壓汽包中的熱水通過中壓蒸發(fā)器加熱成汽水混合物,再回至中壓汽包進(jìn)行汽水分離,分離出的飽和蒸汽進(jìn)入中壓過熱器加熱成中壓過熱蒸汽,中壓過熱蒸汽最后輸出至汽輪發(fā)電機(jī)組主汽口發(fā)電。
所述高溫?fù)Q熱區(qū)中設(shè)有用來回收燒結(jié)冷卻機(jī)第一段廢氣的第一段換熱組件以及用來回收燒結(jié)冷卻機(jī)第二段廢氣的第二段換熱組件,所述第一段換熱組件包括由上至下依次布置的第一中壓省煤器、第一中壓蒸發(fā)器以及中壓過熱器,所述第二段換熱組件包括由上至下依次布置的第二中壓省煤器和第二中壓蒸發(fā)器,經(jīng)過第一中壓省煤器和第二中壓省煤器的熱水串聯(lián)或并聯(lián)后輸出至中壓汽包,中壓汽包中的熱水通過第一中壓蒸發(fā)器和第二中壓蒸發(fā)器加熱成汽水混合物,再經(jīng)串聯(lián)或并聯(lián)后回至中壓汽包進(jìn)行汽水分離,分離出的飽和蒸汽進(jìn)入中壓過熱器加熱成中壓過熱蒸汽,中壓過熱蒸汽最后輸出至汽輪發(fā)電機(jī)組主汽口發(fā)電。
所述低溫?fù)Q熱區(qū)包括由上至下依次布置的低壓過熱器、低壓蒸發(fā)器以及水加熱器,進(jìn)入鍋爐的水先送到水加熱器中進(jìn)行加熱后輸至低壓汽包,低壓汽包中的熱水通過低壓蒸發(fā)器加熱成汽水混合物后再回至低壓汽包進(jìn)行汽水分離,分離出的飽和蒸汽進(jìn)入低壓過熱器加熱成低壓過熱蒸汽,低壓過熱蒸汽最后輸出至汽輪發(fā)電機(jī)組補(bǔ)汽口發(fā)電。
《燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置》進(jìn)一步提供一種燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用裝置,其特征在于:包括直接安裝于燒結(jié)冷卻機(jī)上的雙溫雙壓余熱鍋爐,所述雙溫雙壓余熱鍋爐包括高溫?fù)Q熱區(qū)組件、低溫?fù)Q熱區(qū)組件、中壓汽包及低壓汽包,所述高溫?fù)Q熱區(qū)組件直接與燒結(jié)冷卻機(jī)上的集氣罩相連,所述高溫?fù)Q熱區(qū)組件通過煙氣管道與低溫?fù)Q熱區(qū)組件相連。
所述高溫?fù)Q熱區(qū)組件包括用來回收燒結(jié)冷卻機(jī)第一段廢氣的第一段換熱組件以及用來回收燒結(jié)冷卻機(jī)第二段廢氣的第二段換熱組件,所述第一段換熱組件包括由上至下依次布置的第一中壓省煤器、第一中壓蒸發(fā)器以及中壓過熱器,所述中壓過熱器與燒結(jié)冷卻機(jī)第一段廢氣進(jìn)行輻射換熱和對(duì)流換熱;所述第二段換熱組件包括由上至下依次布置的第二中壓省煤器和第二中壓蒸發(fā)器,所述第二中壓蒸發(fā)器與燒結(jié)冷卻機(jī)第二段廢氣進(jìn)行輻射換熱和對(duì)流換熱;經(jīng)第一中壓省煤器、第二中壓省煤器后的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣通過串聯(lián)或并聯(lián)后輸出至低溫?fù)Q熱區(qū)組件。
所述高溫?fù)Q熱區(qū)組件與集氣罩之間設(shè)有插板閥。
所述雙溫雙壓余熱鍋爐上設(shè)有第三段取風(fēng)管,所述第三段取風(fēng)管的一端與燒結(jié)冷卻機(jī)第三段廢氣相連通,所述第三段取風(fēng)管的另一端與低溫?fù)Q熱區(qū)組件相連通。
所述低溫?fù)Q熱區(qū)組件包括由上至下依次布置的低壓過熱器、低壓蒸發(fā)器以及水加熱器,所述低溫?fù)Q熱區(qū)組件的底端設(shè)有雙溫雙壓余熱鍋爐的排氣裝置,所述雙溫雙壓余熱鍋爐的廢氣經(jīng)排風(fēng)管路、循環(huán)風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)閥門與燒結(jié)冷卻機(jī)風(fēng)箱相連。
所述排風(fēng)管路設(shè)有補(bǔ)冷風(fēng)閥,所述補(bǔ)冷風(fēng)閥通過管路與冷風(fēng)源相連通。
在所述高溫?fù)Q熱區(qū)組件和低溫?fù)Q熱區(qū)組件之間設(shè)置煙囪。
1、燒結(jié)冷卻機(jī)第一段靠近裝料區(qū),燒結(jié)餅溫度較高(700℃~800℃),輻射熱量較大(廢氣溫度大于450℃)。《燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法及其裝置》直接將燒結(jié)冷卻機(jī)第一、二段的廢氣經(jīng)集氣罩導(dǎo)入余熱鍋爐中,可以充分利用燒結(jié)餅的廢氣熱量(包括輻射熱和對(duì)流換熱),廢氣溫度能達(dá)到450℃以上,大大高于2010年4月前采用風(fēng)管導(dǎo)入廢氣的溫度(風(fēng)管導(dǎo)入時(shí)余熱鍋爐進(jìn)口廢氣溫度僅為400℃左右),從而提高了中壓過熱器出口端的蒸汽溫度,可進(jìn)一步提高發(fā)電效率。
2、該發(fā)明直接將廢氣經(jīng)集氣罩導(dǎo)入余熱鍋爐中,不僅從根本上解決了導(dǎo)氣風(fēng)管中廢氣散熱量損失的問題,還進(jìn)一步減小了系統(tǒng)的煙氣阻力損失,可降低循環(huán)風(fēng)機(jī)的能耗。
3、該發(fā)明將燒結(jié)冷卻機(jī)第一、二段的廢氣先導(dǎo)入雙溫雙壓余熱鍋爐的高溫?fù)Q熱區(qū)換熱后再送入低溫?fù)Q熱區(qū)進(jìn)一步回收余熱,廢氣經(jīng)高溫?fù)Q熱區(qū)換熱后降低了溫度,其體積隨溫度的降低而減小,因此,可減少連接高、低溫?fù)Q熱區(qū)煙氣管道的管徑和低溫?fù)Q熱區(qū)余熱鍋爐的體積,降低鍋爐造價(jià)。
4、該發(fā)明直接將廢氣經(jīng)集氣罩導(dǎo)入余熱鍋爐,與有煙風(fēng)管道布置在燒結(jié)冷卻機(jī)外部獨(dú)立的余熱鍋爐系統(tǒng)相比,大大降低整個(gè)余熱利用系統(tǒng)的工程造價(jià)。如該發(fā)明與一臺(tái)360m2燒結(jié)機(jī)配套的環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐系統(tǒng)相比,可節(jié)約余熱利用系統(tǒng)的工程造價(jià)250萬元。
1.一種燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法,其特征在于:余熱鍋爐直接安裝于燒結(jié)冷卻機(jī)上,將燒結(jié)冷卻機(jī)第一段和第二段的廢氣直接經(jīng)集氣罩導(dǎo)入余熱鍋爐的高溫?fù)Q熱區(qū),在高溫?fù)Q熱區(qū)中燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣通過輻射換熱和對(duì)流換熱產(chǎn)生中溫中壓蒸汽后進(jìn)入低溫?fù)Q熱區(qū),產(chǎn)生低溫低壓蒸汽;換熱后的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣接入燒結(jié)冷卻機(jī)風(fēng)箱作為冷卻介質(zhì)循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法,其特征在于:所述燒結(jié)冷卻機(jī)第三段的廢氣經(jīng)過煙氣管道引入余熱鍋爐的低溫?fù)Q熱區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法,其特征在于:所述高溫?fù)Q熱區(qū)中設(shè)有中壓省煤器、中壓蒸發(fā)器以及中壓過熱器,經(jīng)過中壓省煤器的熱水輸出至中壓汽包,中壓汽包中的熱水通過中壓蒸發(fā)器加熱成汽水混合物,再回至中壓汽包進(jìn)行汽水分離,分離出的飽和蒸汽進(jìn)入中壓過熱器加熱成中壓過熱蒸汽,中壓過熱蒸汽最后輸出至汽輪發(fā)電機(jī)組主汽口發(fā)電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法,其特征在于:所述高溫?fù)Q熱區(qū)中設(shè)有用來回收燒結(jié)冷卻機(jī)第一段廢氣的第一段換熱組件以及用來回收燒結(jié)冷卻機(jī)第二段廢氣的第二段換熱組件,所述第一段換熱組件包括由上至下依次布置的第一中壓省煤器、第一中壓蒸發(fā)器以及中壓過熱器,所述第二段換熱組件包括由上至下依次布置的第二中壓省煤器和第二中壓蒸發(fā)器,經(jīng)過第一中壓省煤器和第二中壓省煤器的熱水串聯(lián)或并聯(lián)后輸出至中壓汽包,中壓汽包中的熱水通過第一中壓蒸發(fā)器和第二中壓蒸發(fā)器加熱成汽水混合物,再經(jīng)串聯(lián)或并聯(lián)后回至中壓汽包進(jìn)行汽水分離,分離出的飽和蒸汽進(jìn)入中壓過熱器加熱成中壓過熱蒸汽,中壓過熱蒸汽最后輸出至汽輪發(fā)電機(jī)組主汽口發(fā)電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用方法,其特征在于:所述低溫?fù)Q熱區(qū)包括由上至下依次布置的低壓過熱器、低壓蒸發(fā)器以及水加熱器,進(jìn)入鍋爐的水先送到水加熱器中進(jìn)行加熱后輸至低壓汽包,低壓汽包中的熱水通過低壓蒸發(fā)器加熱成汽水混合物后再回至低壓汽包進(jìn)行汽水分離,分離出的飽和蒸汽進(jìn)入低壓過熱器加熱成低壓過熱蒸汽,低壓過熱蒸汽最后輸出至汽輪發(fā)電機(jī)組補(bǔ)汽口發(fā)電。
6.一種燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用裝置,其特征在于:包括直接安裝于燒結(jié)冷卻機(jī)(18)上的雙溫雙壓余熱鍋爐(19),所述雙溫雙壓余熱鍋爐(19)包括高溫?fù)Q熱區(qū)組件(24)、低溫?fù)Q熱區(qū)組件(25)、中壓汽包(30)及低壓汽包(31),所述高溫?fù)Q熱區(qū)組件(24)直接與燒結(jié)冷卻機(jī)(18)上的集氣罩(1)相連,所述高溫?fù)Q熱區(qū)組件(24)通過煙氣管道與低溫?fù)Q熱區(qū)組件(25)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用裝置,其特征在于:所述高溫?fù)Q熱區(qū)組件(24)包括用來回收燒結(jié)冷卻機(jī)第一段廢氣(26)的第一段換熱組件以及用來回收燒結(jié)冷卻機(jī)第二段廢氣(27)的第二段換熱組件,所述第一段換熱組件包括由上至下依次布置的第一中壓省煤器(5)、第一中壓蒸發(fā)器(4)以及中壓過熱器(3),所述中壓過熱器(3)與燒結(jié)冷卻機(jī)第一段廢氣(26)進(jìn)行輻射換熱和對(duì)流換熱;所述第二段換熱組件包括由上至下依次布置的第二中壓省煤器(20)和第二中壓蒸發(fā)器(21),所述第二中壓蒸發(fā)器(21)與燒結(jié)冷卻機(jī)第二段廢氣(27)進(jìn)行輻射換熱和對(duì)流換熱;經(jīng)第一中壓省煤器(5)、第二中壓省煤器(20)后的冷卻機(jī)廢氣通過串聯(lián)或并聯(lián)后輸出至低溫?fù)Q熱區(qū)組件(25)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用裝置,其特征在于:所述高溫?fù)Q熱區(qū)組件(24)與集氣罩(1)之間設(shè)有插板閥(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用裝置,其特征在于:所述雙溫雙壓余熱鍋爐(19)上設(shè)有第三段取風(fēng)管(17),所述第三段取風(fēng)管(17)的一端與燒結(jié)冷卻機(jī)第三段廢氣(28)相連通,所述第三段取風(fēng)管(17)的另一端與低溫?fù)Q熱區(qū)組件(25)相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用裝置,其特征在于:所述低溫?fù)Q熱區(qū)組件(25)包括由上至下依次布置的低壓過熱器(7)、低壓蒸發(fā)器(8)以及水加熱器(9),所述低溫?fù)Q熱區(qū)組件的(25)底端設(shè)有冷卻機(jī)廢氣排氣裝置(10),所述冷卻機(jī)廢氣排氣裝置(10)經(jīng)排風(fēng)管路(23)、循環(huán)風(fēng)機(jī)(12)、循環(huán)風(fēng)閥門(13)與冷卻機(jī)風(fēng)箱(14)相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用裝置,其特征在于:所述排風(fēng)管路(23)設(shè)有補(bǔ)冷風(fēng)閥(11),所述補(bǔ)冷風(fēng)閥(11)通過管路與冷風(fēng)源相連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的余熱利用裝置,其特征在于:在所述高溫?fù)Q熱區(qū)組件(24)和低溫?fù)Q熱區(qū)組件(25)之間設(shè)置煙囪(6)。
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評(píng)分: 4.3
本項(xiàng)目為燒結(jié)機(jī)余熱回收利用二期工程,是回收利用2×360m2燒結(jié)機(jī)機(jī)尾煙道余熱,新設(shè)置2套余熱鍋爐,產(chǎn)生蒸汽分別并入一期燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電站。燒結(jié)余熱鍋爐系統(tǒng)除鹽水、工業(yè)水由現(xiàn)有外網(wǎng)供給,機(jī)尾余熱鍋爐采用DCS集中控制系統(tǒng),考慮設(shè)現(xiàn)場(chǎng)電氣室,發(fā)電主廠房集中控制。大大減少了熱源排放,經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益顯著。
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評(píng)分: 4.5
第 31卷 第 4期 2009年 8月 山 東 冶 金 Shandong Metallurgy Vol.31 No.4 August 2009 燒結(jié)是鋼鐵企業(yè)第二耗能大戶, 加強(qiáng)能源管理, 減少能源消耗具有重要意義。在燒結(jié)生產(chǎn)中, 大量 的燒結(jié)礦冷卻廢氣 (150~ 350℃)具有較高的回收 利用價(jià)值。燒結(jié)礦余熱僅利用在燒結(jié)機(jī)機(jī)頭保溫 段,其余被排放到大氣中, 造成能源的大量浪費(fèi)。萊 鋼燒結(jié)廠采用余熱回收裝置, 回收燒結(jié)礦冷卻過程 高溫段產(chǎn)生的廢氣余熱資源, 不僅有易于設(shè)備布置, 對(duì)燒結(jié)工藝過程影響較小, 運(yùn)行可靠性較高,而且所 產(chǎn)生的蒸汽可以方便、 高效地回收,用于燒結(jié)礦的配 料工藝過程。另外, 通過熱風(fēng)罩將中溫段廢氣余熱 引入燒結(jié)料面,推行熱風(fēng)燒結(jié)技術(shù), 顯著改善了燒結(jié) 機(jī)的運(yùn)行條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 1 燒結(jié)余熱特點(diǎn) 燒結(jié)工序的能耗約占冶金總能耗的 12%,其排 放的余熱約占總能耗熱能
為克服現(xiàn)有冷卻機(jī)的不足,研發(fā)了一種新的立式冷卻機(jī)。該裝置優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)冷卻設(shè)備漏風(fēng)率大大降低
常規(guī)燒結(jié)礦冷卻裝置的漏風(fēng)率高達(dá)40%~50%,較大的漏風(fēng)率使得風(fēng)機(jī)的電耗增加、燒結(jié)
礦層透氣性差。新型燒結(jié)礦冷卻機(jī)采用密閉的腔室對(duì)燒結(jié)礦進(jìn)行冷卻,良好的氣密性使其漏風(fēng)率接近于零。
(2)冷卻設(shè)備氣固換熱效率提高
常規(guī)燒結(jié)礦冷卻裝置中,燒結(jié)礦水平運(yùn)動(dòng),冷卻氣體由冷卻裝置的底部送入,二者的熱量交換方式為叉流換熱。而新型燒結(jié)礦冷卻器采用逆向換熱,燒結(jié)礦從換熱器的上部進(jìn)入,下部排出;冷卻空氣從冷卻器的下部布風(fēng)板送入,上部抽出,這樣就實(shí)現(xiàn)了逆向換熱,使散料床換熱裝置效率得到較大提高。
(3)熱廢氣品位提高
常規(guī)燒結(jié)礦冷卻裝置熱廢氣的溫度分布較寬(150℃~450℃),這給余熱回收帶來了較大困難。如果將所有換熱后的熱廢氣混合后使用,熱廢氣品位將會(huì)大大降低,導(dǎo)致余熱利用率更低。如果只利用溫度較高的熱廢氣,則冷卻機(jī)余熱資源回收率較低。新型燒結(jié)礦冷卻機(jī)的逆向換熱方式使得熱廢氣溫度趨于穩(wěn)定,全面提高了回收燒結(jié)礦顯熱的質(zhì)量,同時(shí)使得所有冷卻機(jī)出口熱廢氣溫度保持在450~550℃這樣一個(gè)較高的水平上,比常規(guī)冷卻機(jī)出口熱廢氣溫度高出150℃左右 。
立式燒結(jié)冷卻機(jī)裝置由供料裝置、冷卻機(jī)本體和輸料裝置三部分構(gòu)成。
供料與輸料裝置供料部分由燒結(jié)礦罐車和吊車組成。其中,吊車上框架位于料斗上部,熱燒結(jié)礦經(jīng)密閉燒結(jié)礦罐車由吊車提升并平移到立式冷卻機(jī)上部,將熱燒結(jié)礦經(jīng)料斗裝入預(yù)存室。輸料部分為皮帶機(jī),皮帶機(jī)位于排料通道下部,排料通道上口設(shè)有卸料閥,排料通道下口設(shè)有排料閥。由排料閥排出的冷燒結(jié)礦經(jīng)皮帶機(jī)運(yùn)送到高爐。
冷卻機(jī)本體燒結(jié)礦冷卻機(jī)本體分為上下兩部分,上部是預(yù)存室,下部是換熱室。燒結(jié)機(jī)出來的熱燒結(jié)礦由提升裝置提升到冷卻機(jī)頂部,由冷卻機(jī)上部進(jìn)入,經(jīng)預(yù)存室、換熱室后排出。冷卻部分包括立式密閉的本體、熱風(fēng)管路、風(fēng)機(jī)和自上而下設(shè)置于本體的料斗、上密封閥、預(yù)存室、下密封閥、換熱室、布風(fēng)板、等壓風(fēng)室和排料通道。預(yù)存室和換熱室之間設(shè)有環(huán)形風(fēng)室,環(huán)形風(fēng)室連通熱廢氣管路。等壓風(fēng)室連通循環(huán)風(fēng)機(jī),等壓風(fēng)室設(shè)有調(diào)節(jié)擋板,布風(fēng)板上均布風(fēng)帽和落礦口。本體內(nèi)還設(shè)有布料器,布料器位于下密封閥下部,布料器下部設(shè)有出料槽。預(yù)存室上部設(shè)有均壓閥;排料通道上口設(shè)有卸料閥,排料通道下口設(shè)有排料閥。熱燒結(jié)礦由本體上部的料斗送入,經(jīng)預(yù)存室、換熱室冷卻后排出。循環(huán)風(fēng)機(jī)送出的冷卻空氣從本體下部的布風(fēng)板進(jìn)入,經(jīng)換熱室升溫后,熱廢氣經(jīng)環(huán)形風(fēng)室由熱廢氣管路排出回收。該設(shè)計(jì)采用密閉腔逆向換熱技術(shù),與普通燒結(jié)礦冷卻機(jī)叉流換熱相比,換熱效率得到較大提高,而且良好的氣密性使其漏風(fēng)率接近于零。布風(fēng)板上均布風(fēng)帽和落礦口,其中風(fēng)帽可將風(fēng)機(jī)的送風(fēng)均勻輸送到換熱室,冷卻后的燒結(jié)礦則由落礦口落下,經(jīng)排料通道排出 。
不同的冷卻裝置決定了不同的余熱回收工藝,而余熱回收系統(tǒng)源頭設(shè)備冷卻機(jī)裝置的研發(fā)是余熱發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的重心。工程實(shí)際中,即使采用先進(jìn)的分級(jí)回收和梯級(jí)利用方式對(duì)燒結(jié)余熱資源進(jìn)行回收,也很難達(dá)到最佳效果,因此為了最大限度地利用余熱產(chǎn)生更多的電量,開發(fā)高效的燒結(jié)礦冷卻設(shè)備迫在眉睫。
現(xiàn)今運(yùn)行的燒結(jié)礦冷卻機(jī)普遍存在著漏風(fēng)率高、熱廢氣品位低和余熱資源回收率低等問題。突破傳統(tǒng)換熱方式的框架,采用小型的罐式密閉熱交換裝置取代結(jié)構(gòu)龐大的常規(guī)臥式冷卻機(jī),是鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序節(jié)能領(lǐng)域深層次研究的重要課題 。