专利名称：烧结净烟气再热装置和方法
技术领域：
本发明涉及烧结烟气的处理装置和方法，更具体地，涉及烧结净烟 气再热装置和方法。
背景技术：
烧结是将各种例如粉状的矿石原料(一般为铁矿)、混合适宜的燃 料和熔剂后放于烧结机上点火烧结，在燃料产生高热和一 系列物理化学 变化的作用下、使部分混合料颗粒表面发生软化和溶化，产生一定数量 的液相，并湿润其它未熔化的矿石颗粒，当冷却后，液相将矿石颗粒粘 结成烧结矿。烧结烟气是烧结混合料点火后，在高温烧结成型过程中产生的废气 (简而言之，就是烧结机排放'的烟气)，其通常都会含有多种环境污染 物，因而不宜直接排放到环境空气中。特别地，这些环境污染物包括较 多的二氧化硫，从而使得烧结烟气成为一种主要的二氧化硫排放源。在 将烧结烟气排放到环境空气中之前，对其进行有效的烧结烟气环境污染 物脱除处理(尤其是脱硫处理)对环境保护而言至关重要。为方便起见，在本申请中将这种进行了环境污染物脱除处理的烧结 烟气称为"烧结净烟气"。进行烧结烟气环境污染物脱除处理可能会降低烧结净烟气的温度。 这在某些情况下可能会降低烧结净烟气的扩散能力，不利于其通过烟囱 排放到环境空气中，并且可能会对烟囱本身造成严重的腐蚀(因为烧结 净烟气仍会含有少量的腐蚀性物质，例如未^^皮完全脱除的二氧化石危)。特别地，正如本领域技术人员所公知的， 一种主要的烧结烟气环境 污染物脱除处理就是要脱除烧结烟气中的二氧化石危，即脱硫处理。当前， 湿法脱硫技术是一种应用较为广泛的烧结烟气脱疏处理方法。但是，在 利用湿法脱^5危技术脱除烧结烟气中的二氧化石危时，得到的烧结净烟气温度较低(一般仅为50。C左右)，而且在通常情况下会含有大量的饱和水蒸气和少量未完全脱除的二氧化硫。这种烧结净烟气在排放过程中扩散 能力较差，而且其在烟自中上升时，温度还会不断降低，这往往会在烟壁及相关设备形成严重的腐蚀。因此，若要 直接排放经过湿法脱硫处理得到的烧结净烟气，就必须增强烟自的防腐 等级，这不但初始投资以及维护成本较高，而且在维护过程中需要相应 设备停运，使企业生产能力降低。因此人们意识到，至少在烧结烟气湿法脱vf充处理工艺等导致烧结净 气温度降低的环境污染物脱除处理之后，不宜将得到的烧结净烟气直接 排放到烟自中，而应有效地解决由于烧结净烟气温度较低且含有基本上 饱和的水蒸气，因而扩散能力较差，容易在烟囱内壁形成结露，腐蚀烟 囱内壁及相关设备的问题。实现上述目的的可行方法之一就是对烧结净烟气进行再热，提高烧 结净烟气的温度，使其含有的水蒸气远离非饱和态，从而提高烧结净烟 气的排放扩散能力，并且使其不易在烟囱内结露，从而避免烧结净烟气 对烟自内壁及相关设备的腐蚀。传统的烧结净烟气再热方法是将温度较低的烧结净烟气与未经处 理的温度较高的烧结烟气进行热交换，从而实现提高烧结净烟气温度的目的。这种方法通常被称为GGH,即烟气-烟气换热技术。但是，通常 情况下，未经处理的烧结烟气的温度范围也仅仅在大约80。C 120。C之 间，不但平均烟气温度较低，而且波动较大，因此，这种传统的提高烧 结净烟气温度的方法所实现的效果实际上并不理想。目前，还有一种烧结净烟气再热方法，其是利用烧结机的余热来加 热专用管道中的水蒸汽，然后将温度较低的烧结净烟气与高温水蒸汽换 热，从而实现提高净烟气温度的目的。但是，由于这种技术需要在烧结 机中或其附近设置额外的热交换器来加热水蒸汽，而且需要一定防腐等 级且传送距离通常较远的蒸汽输送管道以及额外的抽吸设备等，因此实 施费用较高，蒸汽输送管道的维护工作等也不是十分便利。发明内容因此，本发明的一个目的是要提供一种结构简单、实施费用和维护 费用均较少的烧结净烟气再热装置，有效可靠地提高烧结净烟气的排放温度。本发明的一个进一步的目的是要提供一种结构简单、实施费用和维 护费用均较少的对湿法脱疏处理后的烧结净烟气进行再热的装置，有效可靠地提高烧结净烟气的排放温度，降低烧结净烟气的湿度，减轻烧结 净烟气对烟囱的腐蚀，提高烧结净烟气的排放扩散能力，避免在烟自周 边形成酸雾。本发明的另 一个目的是要提供一种实施费用和维护费用均较少的 烧结净烟气再热方法，有效可靠地提高烧结净烟气的排放温度。本发明的一个进一步的目的是要提供一种实施费用和维护费用均 较少的对湿法脱硫处理的烧结净烟气进行再热的方法，有效可靠地提高 烧结净烟气的排放温度，降低烧结净烟气的湿度，减轻烧结净烟气对烟 自的腐蚀，提高烧结净烟气的排放扩散能力，避免在烟囱周边形成酸雾。一方面，本发明提供了一种烧结净烟气再热装置，其包括余热回 收装置，用于回收烧结环冷机的余热；和热交换器，用于将所述余热与 所述烧结净烟气进行热交换，以提高所述烧结净烟气的温度。进一步地，所述余热回收装置包括空气送入管道，用于将所述烧结 环冷机的用于冷却烧结块料的处理空气通入所述热交换器中。更进一步地，所述烧结净烟气被通入所述热交换器中，与来自所述 烧结环冷机的处理空气进行热交换。而且所述烧结净烟气再热装置还包 括空气回收管道，用于将经过所迷热交换器的降温后的所述烧结环冷 机的处理空气返回到所述烧结环冷机，再次用于冷却烧结块料。优选地， 所述空气回收管道的末端通向所述烧结环冷机的冷却风机，从而使得经机的抽^作用;重新返回^到所述烧结环i机。 '、、进一步地，所述烧结净烟气再热装置还包括滤尘装置，所述滤尘装 置设置在所述空气送入管道中或所述空气送入管道的入口与所述烧结 环冷机之间。进一步地，所述烧结净烟气是烧结烟气经过环境污染物脱除处理后 的烟气。其中，所述环境污染物脱除处理优选是脱硫处理，更优选地， 是湿法脱硫处理。另一方面，本发明提供了一种烧结净烟气再热方法，其包括以下步 骤回收烧结环冷机的余热；将所述余热与所述烧结净烟气进行热交换， 以提高所迷烧结净烟气的温度。进一步地，所述回收烧结环冷机的余热的步骤包括将所述烧结环 冷机的用于冷却烧结块料的处理空气通入热交换器中。更进一步地，所述将余热与烧结净烟气进行热交换的步骤包括将 所述烧结净烟气通入所述热交换器中，与来自所述烧结环冷机的处理空 气进行热交换。而且所述烧结净烟气再热方法还包括将经过所述热交 换器的降温后的所述烧结环冷机的处理空气返回到所述烧结环冷机，再 次用于冷却烧结块料。优选地，经过所述热交换器的降温后的所述烧结返回到所述烧结环冷机。''"" '、 '进一步地，在将所述烧结环冷机的用于冷却烧结块料的处理空气通 入热交换器中之前，可以对其进行滤尘处理。进一步地，所述烧结净烟气是烧结烟气经过环境污染物脱除处理后 的烟气。其中，所述环境污染物脱除处理优选是脱硫处理，更优选地， 是湿法脱硫处理。本发明充分利用了在烧结处理涉及的整个工艺过程中可获取余热 的途径，创造性地利用烧结环冷机的余热对烧结净烟气进行再热处理， 不需要额外的能源消耗，而且由于传送余热的路径一般较短(相比于从 烧结机获取余热的方式)，因此热效率较高。进一步地，本发明突破了需要间接利用水蒸汽等热容较高的介质来 传送热量的传统认识，直接利用烧结环冷机排出的高温处理空气携带的 热量在热交换器中与烧结净烟气进行热交换，使得本发明结构简单，实 施费用和维护费用都较少，而且运行可靠性高。此外，本发明在回收从热交换器中排出的降温后的处理空气时，利 用了烧结环冷机配套的冷却分机，不需要额外设置其它抽吸设备。总之，本发明不但结构简单，实施费用和维护费用均较低，而且能 够有效可靠地提高烧结净烟气的温度，减轻烟气对烟囱的腐蚀，降低烟 自防腐成本，提高烟气的排放扩散能力，避免在烟囱周边形成酸雾等。
图l是根据本发明一个优选实施例的烧结净烟气再热装置的示意性 框图。图2是根据本发明的烧结净烟气再热方法的流程图。
具体实施方式
根据本发明的烧结净烟气再热装置包括余热回收装置，用于回收烧结环冷机的余热；和热交换器，用于将所述余热与所述烧结净烟气进 行热交换，以提高所述烧结净烟气的温度。具体地，图1示出了根据本发明一个优选实施例的烧结净烟气再热 装置100的示意性框图。如图1所示，再热装置100的余热回收装置被 实施为空气送入管道120，其用于接收来自烧结环冷机110的全部或部 分处理空气，并将其送入热交换器130。由于来自烧结环冷机110的处 理空气已经与烧结块料进行了热交换，其在带走烧结块料显热、降低烧 结块料温度的同时，自身也被加热为温度较高的热空气。本领域技术人 员可以意识到，这种热空气的温度一般会在25(TC以上，而且在多数情 况下，也可达到300'C、甚至350'C以上，这取决于在烧结环冷才几110 中待冷却的烧结块料的数量、温度以及烧结环冷机110的具体操作条件 等。热交换器130可设置有热空气入口、冷空气出口、烧结净烟气入口 和烧结净烟气出口，其具体形式可以为管式换热器，也可以为蓄热式换 热器或者热管换热器。空气送入管道120将来自烧结环冷机110的热空 气通过热交换器130的热空气入口直接送入热交换器130中。来自例如湿法脱硫处理设备的待升温的烧结净烟气通过热交换器 130的烧结净烟气入口直接通入热交换器130中。烧结净烟气在热交换 器130中与经由空气送入管道120送入的热空气换热，从而实现提高烧 结净烟气温度的目的。优选地，热交换器130和/或送入的热空气量可被配置为使得烧结净 烟气能够被升温到80'C以上。升温后的烧结净烟气通过热交换器130的烧结净烟气出口排出到相 应的烟自中，并通过烟囱直接排放到环境空气中。空气送入管道120送入的热空气在热交换器130中与烧结净烟气换 热后温度降低，成为冷空气。该冷空气优选通过空气回收管道140借助 于冷却风机150的抽吸作用再次进入烧结环冷机110，与烧结块料进行 换热，将烧结块料的显热带走，降低烧结块料的温度，同时冷空气再次 被加热为热空气，并且在排出烧结环冷机110后通过空气送入管道120 直接进入热交换器130与烧结净烟气再次换热。但是，本领域技术人员应该意识到，从热交换器130中排出的冷空 气也可以不必经由空气回收管道140和冷却风才几150返回到烧结环冷才几110,而是可以替代性地直接排入环境空气或其它系统中(此时，不再 需要空气回收管道140)。在这种情况下，冷却风机150将直接从环境空 气中抽吸冷空气送入烧结环冷机110中与烧结块料进行换热，产生所需 的热空气。此外，根据以上描述，本领域技术人员可以意识到，当烧结机(图 中未示出)停运，不再产生烧结块料和烧结烟气时，对烧结烟气进行的 环境污染物脱除处理(例如湿法脱疏处理)也将停运，不再产生烧结净 烟气。由于此时，烧结环冷机IIO也同样会停运，所以本发明的烧结净 烟气再热装置可自动地与烧结烟气环境污染物脱除处理系统同步运行。在一个优选实施例中，本发明的再热装置还可以进一步包括滤尘装 置(图中未示出)，所述滤尘装置可以设置在空气送入管道120中或空 气送入管道120的收集热空气的入口与烧结环冷才几IIO排出热空气的出 口之间。该滤尘装置能够避免可能的杂物、烧结料颗粒等通过空气送入 管道120进入热交换器130、空气回收管道140或冷却风机150中。本发明的烧结净烟气再热装置优选用于对经过脱硫处理尤其是湿 法脱硫处理的烧结烟气的净烟气进行再热处理，以提高脱硫净烟气的排 放温度。图2示出了根椐本发明的烧结净烟气再热方法200的流程图。在步 骤210中，再热方法200回收烧结环冷机110的余热。在步骤220中， 再热方法200将所述余热与待升温的烧结净烟气进行热交换，以加热所 述烧结净烟气。实现步骤210和220的具体装置和详细过程可参见上文 对优选的烧结净烟气再热装置IOO的工作过程的描述，在此不予赘述。尽管上文中结合附图描述了本发明的优选实施例，但是本领域技术 人员应当意识到，本发明不应限制于上述优选实施例的具体内容，而且 在不脱离所附权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，可以作出各 种变型和改进。
权利要求
1.一种烧结净烟气再热装置，其特征在于包括余热回收装置，用于回收烧结环冷机的余热；和热交换器，用于将所述余热与所述烧结净烟气进行热交换，以提高所述烧结净烟气的温度。
2. 根据权利要求1所述的烧结净烟气再热装置，其特征在于，所述 余热回收装置包括空气送入管道，用于将所述烧结环冷机的用于冷却烧 结块料的处理空气通入所述热交换器中。
3. 根据权利要求2所述的烧结净烟气再热装置，其特征在于，所述 烧结净烟气被通入所述热交换器中，与来自所述烧结环冷机的处理空气 进行热交换。
4. 根据权利要求2所述的烧结净烟气再热装置，其特征在于进一步 包括空气回收管道，用于将经过所述热交换器的降温后的所述烧结环 冷机的处理空气返回到所述烧结环冷机，再次用于冷却烧结块料。
5. 根据权利要求4所述的烧结净烟气再热装置，其特征在于，所述 空气回收管道的末端通向所述烧结环冷机的冷却风机，从而使得经过所 述热交换器的降温后的所述烧结环冷机的处理空气在所述冷却风机的 抽吸作用下重新返回到所述烧结环冷机。
6. 根据权利要求2所述的烧结净烟气再热装置，其特征在于进一步 包括滤尘装置，所述滤尘装置设置在所述空气送入管道中或所述空气送 入管道的入口与所述烧结环冷机之间。
7. 根据权利要求1所述的烧结净烟气再热装置，其特征在于，所述 烧结净烟气是烧结烟气经过环境污染物脱除处理后的烟气。
8. 根据权利要求7所述的烧结净烟气再热装置，其特征在于，所述 环境污染物脱除处理是脱硫处理。
9. 根据权利要求8所述的烧结净烟气再热装置，其特征在于，所述 脱硫处理是湿法脱;危处理。
10. —种烧结净烟气再热方法，其特征在于包括以下步骤 回收烧结环冷机的余热；和将所述余热与所述烧结净烟气进行热交换，以提高所述烧结净烟气 的温度。
11. 根据权利要求IO所述的烧结净烟气再热方法，其特征在于，所 述回收烧结环冷机的余热的步骤包括将所述烧结环冷机的用于冷却烧 结块料的处理空气通入热交换器中。
12. 根据权利要求11所述的烧结净烟气再热方法，其特征在于，所 述将余热与烧结净烟气进行热交换的步骤包括将所迷烧结净烟气通入所述热交换器中，与来自所述烧结环冷机的 处理空气进行热交换。
13. 根据权利要求11所述的烧结净烟气再热方法，其特征在于进一 步包括将经过所述热交换器的降温后的所述烧结环冷机的处理空气返 回到所述烧结环冷机，再次用于冷却烧结块料。
14. 根据权利要求13所述的烧结净烟气再热方法，其特征在于，经 过所述热交换器的降温后的所述烧结环冷机的处理空气是在所述烧结 环冷才/L的冷却风才几的抽吸作用下重新返回到所述烧结环冷机。
15. 根据权利要求11所述的烧结净烟气再热方法，其特征在于进一 步包括在将所述烧结环冷机的用于冷却烧结块料的处理空气通入热交 换器中之前，对其进行滤尘处理。
16. 根据权利要求IO所述的烧结净烟气再热方法，其特征在于，所 述烧结净烟气是烧结烟气经过环境污染物脱除处理后的烟气。
17. 根据权利要求16所述的烧结净烟气再热方法，其特征在于，所 述环境污染物脱除处理是脱^5充处理。
18. 根据权利要求17所述的烧结净烟气再热方法，其特征在于，所述脱-危处理是湿法脱碌u处理。
全文摘要
本发明涉及烧结净烟气再热装置和方法。一方面，提供了一种烧结净烟气再热装置，其包括余热回收装置，用于回收烧结环冷机的余热；和热交换器，用于将所述余热与所述烧结净烟气进行热交换，以提高所述烧结净烟气的温度。另一方面，提供了一种烧结净烟气再热方法，其包括以下步骤回收烧结环冷机的余热；和将所述余热与所述烧结净烟气进行热交换，以提高所述烧结净烟气的温度。本发明不但结构简单，实施费用和维护费用均较低，而且能够有效可靠地提高烧结净烟气的温度，减轻烟气对烟囱的腐蚀，降低烟囱防腐成本，提高烟气的排放扩散能力，避免在烟囱周边形成酸雾等。
文档编号F27D17/00GK101329141SQ20081011721
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者吴树志, 明 张, 李永旺 申请人:北京博奇电力科技有限公司