[发明专利]一种烧结风箱废气余热循环利用装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼设备领域，特别是涉及一种烧结风箱废气余热循环利用装置及方法。

背景技术

钢铁企业铁矿石烧结生产过程中要产生大量废气，废气中含有多种复杂的环境污染物，如粉尘、SO2、NOX、重金属(如Cd、Hg、As、Pb等)、HCl、HF、挥发性有机污染物(VOC)、多环芳烃(PAHs)、二恶英类持久性有机污染物(POPs)等。国家新的《钢铁工业大气污染物排放标准》已经明确烧结烟气中SO2、NOX及二恶英等污染物的最新排放控制标准。

烧结工序的能耗约占钢铁生产总能耗的10％,实现烧结工序节能降耗,对降低钢铁生产的吨钢能耗,节约生产成本,具有深远的意义。烧结工序能耗中固体燃料消耗占75％～80％,因此降低固体燃料消耗,成为降低烧结工序能耗的关键。

对于烧结生产风箱中产生的热废气，含有大量的多种复杂的环境污染物，通过大烟道进行除尘排放。其中烟气温度在100～200℃，而且烧结生产尾部风箱温度达到200℃以上，目前常用的废气利用方式多是用于蒸汽锅炉的发电或者进行点火，这些方法工艺对废气热量的利用率还是不高，不能根据工矿和参数来调整废气的流量和利用率，最重要的是不能在利用热量的同时减少废气中有害物质的含量。因此在能源紧张和环保治理压力日益加重的情况下，对烧结生产工序产生的热废气的综合循环利用的显得尤为重要，必须开拓新思路、寻求新技术，有效解决烧结废气能源回收利用、减少废气排放等难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种烧结风箱废气余热循环利用装置及方法，采用将机头段的高含氧量的废气与机尾段的高温废气混合后再给烧结机，有效利用了废气的热能，减少了能耗，并有多次除尘及脱硫降温工艺，减少废气中污染物质的排放量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种烧结风箱废气余热循环利用装置，包括烧结机台车、大烟道和烟囱，所述的烧结机台车上并排布置的风箱均与其下方的大烟道相连，该大烟道与烟囱相连；

为了实现将废气循环利用，在所述的烧结机台车上位于机头段和机尾段的风箱与大烟道之间连接的通烟管上安装有三通切换阀，该三通切换阀的另一通路与烟气收集器相连，该烟气收集器通过管道与烟气混合管道相连，所述的烟气混合管道内安装有粉尘沉降室，该烟气混合管道通过回流烟气管依次经过两级一体除尘装置和循环风机后与烧结机台车上端中部的密封罩相连，烟气混合管道中将机头段的高含氧量的废气与机尾段的高温废气混合形成既高温又含氧量高的热气，这是非常好的热源，通入到密封罩中集中用于烧结机台车中部段的烧结反应。

三通切换阀能灵活切换风箱与大烟道连接或者与烟气收集器，使废气的利用更加灵活，可以根据风箱中实际的温度和压力调节废气的流量。

作为有发明所述的装置的一种补充，所述的回流烟气管通过三根沿着密封罩均匀分布的进烟管与密封罩相连，混合高温热气通过三根进烟管进入密封罩使密封罩中的热量更加均匀，提高了烧结的反应速度。

作为有发明所述的装置的一种优选，位于烧结机台车的机头段和机尾段的三通切换阀分别于两个烟气收集器相连，两个烟气收集器均与烟气混合管道相连，两个烟气收集器有利于对废气的收集速度，使两股不一样的废气在烟气混合管道中再进行充分混合。

作为有发明所述的装置的另一种补充，所述的风箱、大烟道、通烟管和回流烟气管中均安装有温度检测装置，压力检测装置和流量检测装置，所述的烟气混合管道中安装有氧含量检测装置，检测装置对装置的各个部分的参数进行监控，使计算机能根据不用的参数选择进入废气循环利用的通烟管的数量和对应的烟气的流量，保证对废气热量的最大化利用。

进一步的，所述的烟气混合管道与外接的补氧风机相连，补氧风机在烟气混合管道中的混合气体的含氧量低于要求量的时候将大气中的氧气通入到烟气混合管道中以提高混合气体的含氧量。

进一步的，所述的大烟道一端通过管道依次经过电除尘装置、主排风机装置以及脱硫脱硝装置后与烟囱相连，保证了没进入废气循环利用的废气能经过充分的除尘、降温和脱硫脱硝处理后再排出，降低了废气中有害物质的含量。

另外，还有一种使用本发明所述的烧结风箱废气余热循环利用装置的方法，具体步骤如下，

(a)根据烧结生产的工矿、参数和各个检测装置的数据在烧结机台车的机头段和机尾段分别选择若干个三通切换阀，选择的三通切换阀动作使风箱与烟气收集器连通；