[实用新型]钢铁厂烧结冷却机低温烟气余热利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟气余热回收系统，更具体地涉及钢铁厂烧结鼓风式冷却机低温烟气余热利用系统。

背景技术

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150～400℃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采用的余热回收系统。这种系统就是在烧结鼓风式冷却机1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。这种系统简单，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机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1的高温段、中温段烟气通过烧结鼓风式冷却机鼓风机2分别由不同烟道进入一台余热锅炉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，余热锅炉的运行参数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低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℃，150～250℃和100～150℃。如果采用烟气循环的方式，上述温度分布规律将发生变化，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