一种联动式烧结矿余热回收综合利用系统的利记博彩app

本实用新型涉及金属冶炼及余热回收利用技术领域，尤其涉及一种联动式烧结矿余热回收综合利用系统。

背景技术：

钢铁企业烧结工序的能耗约占生产总能耗的15％，仅次于炼铁工序。烧结过程产生的余热资源包括烧结矿显热和烧结烟气显热，它们分别由烧结矿冷却机上部排出的冷却废气和烧结机下部抽出的烧结烟气所携带。我国大中型钢铁企业1t烧结矿的余热资源量约为0.94GJ，占烧结余热资源总量的70.87％，占整个钢铁企业余热资源总量的11.14％，但实际的烧结矿余热资源回收率很低，仅为29.79％。

如图1所示，是目前最常采用的一种烧结余热回收系统，烧结机后热烧结矿进入冷却装置(带式冷却机或环式冷却机)18与冷却装置风机20鼓入的冷却风进行换热，换热后的热风进入余热回收装置7内与水换热生成过热蒸汽，过热蒸汽用于发电，所发的电并入电网；烧结机4底部的烟气由烧结主抽风机11抽出，通过除尘器12及烧结机烟气脱硫装置14脱硫净化后由烟囱13排放。尽管采用上述系统能够回收一部分烧结余热，但是其没有实现余热回收的最大化。因为采用带式冷却机或环式冷却机，冷却装置上的料层过薄，在实现烧结矿冷却的同时所回收的余热质量低(热风温度仅为200～300℃)。而且冷却装置与冷却风进、出口采用动态连接，漏风严重，导致热量损失大；因此，目前烧结余热回收利用效率有待提高。

为了提高烧结余热回收利用效率，近年来出现了烧结矿立式冷却装置。如申请号为201510445662.4的中国专利公开的一种“立式冷却塔及烧结余热综合利用系统”；申请号为201310419503.8的中国专利公开的“一种立式冷却窑”；申请号为201410280340.4的中国专利公开的一种“用于烧结余热发电系统的立式螺旋叉流冷却换热装置及其方法”；申请号为200910187381.8的中国专利公开的一种“烧结过程余热资源的竖罐式回收装置与利用方法”等，上述专利技术针对烧结矿显热回收产生余热蒸汽进行研究，侧重于余热回收装置的结构、布风方式等方面的研究，能够提高余热回收质量(热风温度高于450℃)，但对余热蒸汽的使用方式比较简单，基本上采用直接进行余热发电的方式，同烧结工艺的衔接不多。

众所周知，提高余热利用效率的有效途径是降低转换次数，现有烧结矿显热回收普遍采用余热回收产生蒸汽，再利用热蒸汽进行发电，通过电力输送及电力转换后应用给最终用户，此种余热利用需通过多次热能转换，降低了余热利用效率。可见，立式烧结矿余热回收装置利用效率依然存在提升空间。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种联动式烧结矿余热回收综合利用系统，采用立式冷却装置回收烧结矿余热，450～500℃的热风再经余热回收装置生成中压蒸汽和低压蒸汽；蒸汽利用采用直接利用、就近利用、合理利用及分级利用的原则达到利用效率的最大化，并最终实现节能降耗、降低生产成本的目的；系统设置科学合理、切实可行、运行可靠，将现有烧结工艺充分整合，技术改进投资少、见效快。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种联动式烧结矿余热回收综合利用系统，包括烧结机、立式冷却装置、余热回收装置、汽轮机、同步电动机、烧结主抽风机、除尘器、烧结机烟气脱硫装置、脱硫废液结晶装置及烟囱；所述烧结机尾部设立式冷却装置，立式冷却装置的顶部设热烧结矿入口，底部设冷烧结矿出口，下部设冷却风进风口与冷却风机相连，上部设热风出口连接余热回收装置；

余热回收装置内设中压锅筒和低压锅筒，中压锅筒通过中压蒸汽管道连接汽轮机，汽轮机的动力端通过变速离合器驱动同步电动机，同步电动机拖动烧结主抽风机；烧结机底部主抽烟道通过除尘器连接烧结主抽风机的进风口，烧结主抽风机的出风口连接烧结机烟气脱硫装置；烧结机烟气脱硫装置的净烟气出口连接烟囱，脱硫废液出口连接脱硫废液结晶装置的脱硫废液入口；

余热回收装置内的低压锅筒通过低压蒸汽管道分为两条蒸汽支路，一条蒸汽支路连接脱硫废液结晶装置加热器；另一条蒸汽支路连接烧结台车上方的蒸汽喷管；

余热回收装置的热废气出口通过排烟风机连接热废气管道，热废气管道依次连接烧结机的机尾热风罩、机头热风罩及点火炉中的点火器助燃热风入口。

所述余热回收装置为余热锅炉。

所述烧结机烟气脱硫装置为湿式氧化镁脱硫装置；所述脱硫废液结晶装置为蒸发结晶器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)与现有烧结工艺充分整合，利用热态烧结矿余热回收产生的蒸汽直接拖动主抽风机，同时余热回收后的热烟气用于烧结布料后加热及提高烧结点火温度；既充分回收了烧结矿余热，又实现了能源的直接利用，降低了热能转换次数，大大提高了烧结余热回收效率；

2)结合烧结工艺的实际运行情况，对余热回收的蒸汽进行充分、合理、科学的分级利用，在提高余热回收效率的同时，确定了更加明确的蒸汽利用优化工艺过程；

3)高效、经济地利用热态烧结矿的高温热能，达到节能降耗、降低生产成本的目的，该工艺系统在实际生产中切实可行、运行可靠，极大程度地践行了国家的“节能减排”的倡议。

附图说明

图1是烧结矿余热利用常规工艺系统示意图。

图2是本实用新型所述联动式烧结矿余热回收综合利用系统示意图。

图中：1.布料器 2.点火炉 3.机头热风罩 4.烧结机 5.机尾热风罩 6.立式冷却装置 7.余热回收装置 8.排烟风机 9.冷却风机 10.主抽烟道 11.烧结主抽风机12.除尘器 13.烟囱 14.烧结机烟气脱硫装置 15.同步电动机 16.变速离合器 17.汽轮机 18.冷却装置(带冷/环冷)19.循环风机 20.冷却装置风机 21.中压锅筒 22.低压锅筒 23.脱硫废液结晶装置

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图2所示，本实用新型所述一种联动式烧结矿余热回收综合利用系统，包括烧结机4、立式冷却装置6、余热回收装置7、汽轮机17、同步电动机15、烧结主抽风机11、除尘器12、烧结机烟气脱硫装置14、脱硫废液结晶装置23及烟囱13；所述烧结机4尾部设立式冷却装置6，立式冷却装置6的顶部设热烧结矿入口，底部设冷烧结矿出口，下部设冷却风进风口与冷却风机9相连，上部设热风出口连接余热回收装置7；

余热回收装置7内设中压锅筒21和低压锅筒22，中压锅筒21通过中压蒸汽管道连接汽轮机17，汽轮机17的动力端通过变速离合器16驱动同步电动机15，同步电动机15拖动烧结主抽风机11；烧结机4底部主抽烟道10通过除尘器12连接烧结主抽风机11的进风口，烧结主抽风机11的出风口连接烧结机烟气脱硫装置14；烧结机烟气脱硫装置14的净烟气出口连接烟囱13，脱硫废液出口连接脱硫废液结晶装置23的脱硫废液入口；

余热回收装置7内的低压锅筒22通过低压蒸汽管道分为两条蒸汽支路，一条蒸汽支路连接脱硫废液结晶装置23加热器；另一条蒸汽支路连接烧结台车上方的蒸汽喷管；

余热回收装置7的热废气出口通过排烟风机8连接热废气管道，热废气管道依次连接烧结机的机尾热风罩5、机头热风罩3及点火炉2中的点火器助燃热风入口。

所述余热回收装置7为余热锅炉。

所述烧结机烟气脱硫装置14为湿式氧化镁脱硫装置；所述脱硫废液结晶装置23为蒸发结晶器。

如图2所示，本实用新型所述一种联动式烧结矿余热回收综合利用系统的工作原理是：冷却风机9向立式冷却装置6内鼓入冷却风与热烧结矿换热，换热后得到的热风就近进入余热回收装置7将热风中的余热能量转化为蒸汽，中压锅筒21输出中压饱和蒸汽用于拖动烧结主抽风机11，蒸汽量不足时可以通过同步电动机15从电网取电维持烧结主抽风机11正常工作，蒸汽量富余时对电网反向发电；低压锅筒22输出低压饱和蒸汽，根据烧结机4生产情况分配至脱硫废液结晶装置23及烧结台车上方的蒸汽喷管中用以提高料温。

本实用新型所述一种联动式烧结矿余热回收综合利用系统的工艺过程为：热烧结矿进入立式冷却装置6内与冷却风换热冷却，换热后的热风进入余热回收装置7内同时生成中压蒸汽和低压蒸汽，其中中压蒸汽用于直接拖动烧结主抽风机11，低压蒸汽作为烧结机烟气脱硫工艺后脱硫废液结晶装置23用的热源蒸汽及作为烧结机4点火后烧结矿层表面喷射用蒸汽；经余热回收装置7后的热废气经净化处理后引至烧结机机头热风罩3、机尾热风罩5内作为热风烧结的热源及引入烧结机点火炉2内作为助燃热风。

如图2所示，本实用新型所述一种联动式烧结矿余热回收综合利用系统的工艺过程，具体包括如下步骤：

1)烧结混合料经布料器1布料到烧结机4台车中，利用点火炉2点火，同时启动烧结主抽风机11进行抽风烧结，点火后5～10分钟向烧结矿层表面喷射蒸汽，蒸汽的压力为0.2～0.5MPa，温度为200～300℃；烧结混合料随烧结机4运行前移，经过湿层、干燥层、预热层、烧结层和烧结矿层的烧结转变后形成热烧结矿；烧结机4下的烧结烟气依次经除尘器12、烧结主抽风机11、烟气脱硫装置14进行净化处理，达标后经烟囱13排放；

2)700℃以上的热烧结矿在烧结机尾经破碎后进入立式冷却装置6中同冷却风进行热交换，冷却到150℃以下的烧结矿外排；换热后450～500℃的热风进入余热回收装置7，同水进行热交换后产生蒸汽；余热回收装置7设有中压锅筒21和低压锅筒22；中压锅筒21输出的压力≥0.6MPa的中压蒸汽进入汽轮机17将内能转化为机械能，通过变速离合器16带动同步电动机15转动并拖动烧结主抽风机11运转；烧结开始时及蒸汽量不足时通过同步电动机15从电网取电拖动烧结主抽风机11工作，蒸汽量剩余时多余电量并入电网；

3)余热回收装置低压锅筒22输出的压力＜0.6MPa的低压蒸汽分一路或两路输出，其中一路是将低压蒸汽输送到烧结机烟气脱硫工艺后的脱硫废液结晶装置23中，脱硫废液结晶装置23采用闪蒸浓缩法实现脱硫废液结晶，其加热器采用蒸汽作为热源；另一路是将低压蒸汽输送到烧结台车上方布置的多排蒸汽喷管中，低压蒸汽通过多个喷孔向烧结矿层表面喷射即实现强化烧结；对烧结矿表层喷射蒸汽后，蒸汽在烧结主抽风机11的抽力下很快进入料层，由于此时的表层烧结矿温度一般不低于100℃，蒸汽与烧结矿接触后不会产生凝结成液态水，200～300℃的蒸汽可对烧结矿表层起到保温作用，降低烧结矿的冷却速度；蒸汽下行穿过烧结矿带，很快进入燃烧带，燃烧带温度高达1300℃以上，蒸汽很快分解成H₂与O₂，并与燃料C反应生成CO或CO₂；H₂与CO作为强还原剂对铁矿石进行还原反应，生成FeO甚至金属铁，能促进烧结矿的FeO含量增加，并可节约混合料配炭；另一方面，蒸汽分解成的O₂加快了燃料燃烧反应速度即烧结速度，能够克服厚料层烧结阻力增加通气量不足的缺陷；燃烧反应生成CO₂进入废气，提高了燃料利用率；铁矿石还原反应后生成的高温蒸汽，依次进入料层的预热带、干燥带、混合料带进行预热，特别是通过提高混合料带的温度能够消除过湿层的影响，提高烧结矿的质量；

4)立式冷却装置6产生的热风经余热回收装置7换热后的150℃以上的热废气经排烟风机8引出，经净化处理后作为热源分别输出到烧结机机头热风罩3、机尾热风罩5及烧结机点火炉2内；热废气引入烧结机机头热风罩3及机尾热风罩5内，用于提高烧结机4上的烧结矿料层温度即实现热风烧结，热风烧结使烧结矿料层上部烧结温度提高、液相量增加，同时液相黏度降低，有利于矿物充分结晶，玻璃相含量减少，从而提高烧结整体的成品率及烧结矿强度；将热废气引入烧结机点火炉2内作为助燃热风，能够提高烧结机4点火温度，改善烧结条件及稳定烧结矿温度。

本实用新型实现了热烧结矿—冷却风、立式冷却装置6—余热回收装置7、中压蒸汽拖动—低压蒸汽加热、余热废气直接热利用—工艺余热回用的多种联动方式，实现了烧结矿的物质流和烧结矿余热资源能量流两者的协同耦合，从而在很大程度上提升了烧结矿余热利用效率：

一、热态烧结矿进入立式冷却装置6内部，烧结矿在立式冷却装置6内自上而下缓慢移动，冷却到150℃以下的烧结矿被移动排出；冷却风在立式冷却装置6内自下而上流动，实现热烧结矿—冷却风联动模式；

二、冷却风在立式冷却装置6内同烧结矿换热后被加热成450℃以上热风，热风就近进入余热回收装置7与水换热产生蒸汽，经过余热回收装置7降温后的热烟气返回烧结机4上用以提高烧结料层温度；通过立式冷却装置6和余热回收装置7的热态衔接，改变了传统环冷机冷却过程中热风泄露导致热量损失严重的现象，实现立式冷却装置6—余热回收装置7联动模式；

三、余热回收装置7产生的中压蒸汽直接拖动烧结主抽风机11，蒸汽量不足时从电网取电继续维持烧结主抽风机11正常工作，蒸汽量富余时对电网反向发电；余热回收装置7产生的低压蒸汽根据烧结生产对热源品质的要求，合理应用于脱硫废液结晶、布料后料层加热等工序，实现余热的梯级应用及工业回用，实现中压蒸汽拖动—低压蒸汽加热的联动模式；

四、余热回收装置7产生的热烟气经净化处理后作为热源提高烧结布料温度，同时进入烧结机点火炉2用于提高烧结点火温度。实现余热废气直接热利用—工艺余热回用的联动模式。

参考图1、图2，本实用新型与传统烧结矿余热利用工艺系统相比，具有如下优点：

1)本实用新型采用中压蒸汽直接拖动烧结主抽风机11代替传统工艺系统中烧结主抽风机11从电网取电拖动，余热回收过程中利用立式冷却装置6代替传统冷却装置(带冷/环冷)18，所用冷却风机9的数量少于冷却装置风机20，能够降低能耗及投资成本；余热回收装置7后排烟风机8抽出的热烟气应用于烧结机4前部的机头热风罩3和尾部的机尾热风罩5用于调高烧结料层温度，同时作用于烧结点火炉2以提高烧结点火温度，实现了余热废气直接热利用—工艺回用的联动模式。

2)与传统烧结矿余热利用工艺系统相比，本实用新型中的热烟气直接进入余热回收装置7进行热回收，代替了传统工艺中热烟气由循环风机19抽力作用下在冷却装置(带冷/环冷)18及余热回收装置7之间循环热回收的过程，不仅减少了能源消耗，而且大大提高了烟气余热利用效率。

3)与传统烧结矿余热回收工艺系统相比，本实用新型在通过技术手段提升烧结矿余热资源利用效率的同时，将余热蒸汽进一步进行合理、优化使用；同时生成中压蒸汽和低压蒸汽，中压蒸汽用于直接拖动烧结主抽风机11，减少能量转换损失，低压蒸汽作为中间能源被直接、就近用于烧结生产环节，实现了余热蒸汽的最大限度综合利用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。