专利名称：一种负荷适用范围广的烧结余热利用系统及其控制方法
技术领域：
本发明属于钢铁行业余热利用技术领域，特别涉及一种能够适应环冷机不同负荷 工况、稳定运行的烧结余热利用系统及其控制方法。
背景技术：
烧结余热回收是钢铁企 业实现“节能减排”指标的一项重要内容。烧结工序中环 冷机废气显热约占总能耗的20 28%，对环冷机废气余热的回收有重要意义，既节约能源 又有环境效益。在钢铁行业烧结工艺过程中，烧结矿在环冷机上进行冷却，鼓风机从环冷机机底 部风箱鼓入冷风，冷风冷却烧结矿料，温度升高，其中环冷机一、二段热废气温度为200 500°C。热废气通过冷却机上方的密封罩收集，利用余热锅炉回收余热生产蒸汽。所利用的 热废气风量和温度由密封罩上引出风管的位置和面积确定，靠近环冷机进料端的一段密封 罩内废气温度较高，向尾部方向逐渐降低。烧结机生产过程中，烧结矿料量和烧结矿温度不可避免地会产生波动，导致环冷 机冷却风量和热废气温度、压力的波动。现有的烧结环冷机余热利用系统采取在第一、二段 密封罩上部直接安装引出风管的热废气引出方式，各段热风罩对应的面积决定了该段引出 废气的流量，在环冷机正常工况下，各段废气平均温度相对平衡，一旦环冷机运行负荷发生 变化，所引出的热废气温度随之改变，当环冷机运行负荷增加或降低，热废气温度相应提高 或降低，将导致余热利用系统无法正常运行。
发明内容
为了克服现有烧结环冷机废气弓I出方式导致热废气温度大幅波动的不足，本发明 提出了一种负荷适用范围广的烧结余热利用系统及其控制方法，可实现环冷机高、低负荷 工况时各段热废气温度的稳定，保证烧结余热利用系统正常运行。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是一种负荷适用范围广的烧结余热利 用系统，环冷机密封罩一段设有密封罩一段上烟囱，密封罩二段上设有密封罩二段上烟囱， 其结构特点是所述密封罩一段和密封罩二段上均设有多根废气支管，所述废气支管上设 有废气支管进气阀，密封罩一段的末端废气支管通过连接风管与密封罩二段前端废气支管 相连通，该连接风管上设有连接风管阀，密封罩二段的末端废气支管上设有支管旁路风管， 该支管旁路风管上设有旁路风管阀，该支管旁路风管的另一端与密封罩二段上烟 相连 通；所述密封罩一、二段上烟囱上设有烟囱阀门。所述密封罩一段和密封罩二段上均设有可监测密封罩一段和密封罩二段内温度 的温度监控装置。如上所述负荷适用范围广的烧结余热利用系统的具体控制方法为a、环冷机密封罩一段内废气温度介于350°C 450°C且密封罩二段废气温度介于 210°C 280°C时，关闭连接风管阀、旁路风管阀和密封罩一、二段上烟囱阀门，热废气经废气支管汇集后通过汇气管进入余热锅炉； b、环冷机密封罩一段内废气温度高于450°C或密封罩二段废气温度高于280°C 时，调节废气支管进气阀和和密封罩一、二段上烟 阀门的开度，使部分热废气经密封罩一 段上烟囱和密封罩二段上烟囱排空；C、环冷机密封罩一段废气温度低于350°C或密封罩二段废气温度低于210°C时， 调节连接风管阀、旁路风管阀、密封罩二段末端废气支管进气阀和密封罩二段上烟 阀门 的开度，将密封罩一段的末端废气支管的废气部分或全部引入密封罩二段前端废气支管 中，密封罩二段的末端废气支管的废气部分或全部排入密封罩二段上烟囱。所述连接风管阀、旁路风管阀、废气支管进气阀和密封罩一、二段上烟囱阀门可根 据温度监控装置的监测数值自动调节阀门开度。当密封罩一段的监测数值介于350 V 450°C且密封罩二段的监测数值介于210°C 280°C时，自动关闭连接风管阀、旁路风管阀 和密封罩一、二段上烟囱阀门；当密封罩一段的监测数值高于450°C或密封罩二段的监测 数值高于280°C时，自动调节废气支管进气阀和和密封罩一、二段上烟囱阀门的开度，使部 分热废气经密封罩一段上烟囱和密封罩二段上烟囱排空；当密封罩一段的监测数值低于 350°C或密封罩二段的监测数值低于210°C时，自动调节连接风管阀、旁路风管阀、密封罩二 段末端废气支管进气阀和密封罩二段上烟 阀门的开度，将密封罩一段的末端废气支管的 废气部分或全部引入密封罩二段前端废气支管中，密封罩二段的末端废气支管的废气部分 或全部排入密封罩二段上烟囱。与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明在密封罩上设置多点取风，克服了 现有烧结环冷机废气引出方式导致热废气温度大幅波动的缺陷，并通过对各阀门的动作， 保证了环冷机高、低负荷工况时两段热废气温度的相对稳定，实现了烧结余热利用系统在 各种工况下的正常运行。
图1是本发明方法的一种工艺系统示意图。在图中1-密封罩；11-连接风管阀；2-密封罩一段末端废气支管；12-旁路风管；3-密封罩一段末端废气支管进气阀；13-旁路风管阀；4-密封罩一段汇气管；14-余热锅炉；5-密封罩二段前端废气支管；15-余热锅炉引风机；
6-密封罩二段前端废气支管进气阀；16-循环风机；7-密封罩二段末端废气支管；17-余热利用系统烟囱；8-密封罩二段末端废气支管进气阀；18-密封罩一段上烟囱；9-密封罩二段汇气管；19-密封罩二段上烟囱；10-连接风管。
具体实施例方式参见图1，一种负荷适用范围广的烧结余热利用系统，环冷机密封罩一段设有密封罩一段上烟囱18，密封罩二段上设有密封罩二段上烟囱19，所述密封罩一段设有三根废气 支管，实现多点取风。密封罩二段上设有二根废气支管5，7，密封罩一段和密封罩二段内 设有可监测密封罩一段和密封罩二段内温度的温度监控装置，以便实时监测密封罩内的温 度，然后根据密封罩内的温度对各阀门执行相应的动作。所述废气支管上设有废气支管进 气阀，密封罩一段的末端废气支管2通过连接风管10与密封罩二段前端废气支管5相连 通，该连接风管10上设有连接风管阀11，密封罩二段的末端废气支管7上设有支管旁路风 管12，该支管旁路风管12上设有旁路风管阀13，该支管旁路风管12的另一端与密封罩二 段上烟@ 19相连通；密封罩一段各废气支管所取风汇集于密封罩一段汇风管4内，接入环 冷机双通道的余热锅炉14的高温废气进气口，密封罩二段各支管所取风汇集于密封罩二 段汇风管9内，接入环冷机双通道的余热锅炉14的低温废气进气口，经余热经锅炉14梯级 利用后由设在余热经锅炉14后部的系统引风机15由余热利用系统烟囱17排出或由循环 风机16送入环冷机1中循环使用。
上述负荷适用范围广的烧结余热利用系统的具体控制方法为a、环冷机正常工况时，即密封罩一段的监测数值介于350°C 450°C且密封罩二 段的监测数值介于210°C 280°C时，自动关闭连接风管阀11和旁路风管阀13，余热利用系 统在设计状态运行；b、在环冷机高负荷运行时，环冷机密封罩内废气温度增高，当密封罩一段的监测 数值高于450°C或密封罩二段的监测数值高于280°C时，自动调小密封罩一段废气支管进 风阀3和/或密封罩二段废气支管进风阀6，8的开度，调大密封罩一段烟囱18阀和/或 密封罩二段上烟囱19阀的开度，通过环冷机密封罩一段上烟囱18和密封罩二段上烟囱19 排出部分热废气，降低密封罩一、二段内热废气平均温度，使入锅炉的废气温度稳定在设计 值，从而保证系统在高负荷下的正常运行；C、环冷机低负荷运行时，即密封罩一段的监测数值低于350°C或密封罩二段的监 测数值低于210°C时，为保证入余热锅炉14内废气温度稳定在设计值附近，自动调大连接 风管阀11和旁路风管阀13的开度，调小或关闭密封罩二段末端废气支管进气阀8，自动调 节密封罩二段上烟囱19阀门的开度，将密封罩一段的末端废气支管2的废气部分或全部引 入密封罩二段前端废气支管5中，密封罩二段的末端废气支管7的废气部分或全部排入密 封罩二段上烟 19，这样既可使密封罩一段汇气管4的废气平均温度增加，稳定在设计值 附近；同时密封罩一段末废气部分进入密封罩二段内，将提高密封罩二段汇气管9内风温， 稳定温度在设计值附近，即通过控制低负荷下余热锅炉14进口的废气温度，使取用的两段 热废气在减少风量的情况下，保证废气温度达到或接近设计值，从而实现余热锅炉14在低 负荷工况下的正常运行。
权利要求
一种负荷适用范围广的烧结余热利用系统，环冷机密封罩一段设有密封罩一段上烟囱(18)，密封罩二段上设有密封罩二段上烟囱(19)，其特征在于所述密封罩一段和密封罩二段上均设有多根废气支管，所述废气支管上设有废气支管进气阀，密封罩一段的末端废气支管(2)通过连接风管(10)与密封罩二段前端废气支管(5)相连通，该连接风管(10)上设有连接风管阀(11)，密封罩二段的末端废气支管(7)上设有支管旁路风管(12)，该支管旁路风管(12)上设有旁路风管阀(13)，该支管旁路风管(12)的另一端与密封罩二段上烟囱(19)相连通；所述密封罩一、二段上烟囱(18，19)上设有烟囱阀门。
2.根据权利要求1所述的负荷适用范围广的烧结余热利用系统，其特征在于所述密 封罩一段和密封罩二段上均设有可监测密封罩一段和密封罩二段内温度的温度监控装置。
3.—种如权利要求1所述系统的控制方法，其特征在于a、当环冷机密封罩一段内废气温度介于350°C 450°C且密封罩二段废气温度介于 210°C 280°C时，关闭连接风管阀(11)、旁路风管阀(13)和密封罩一、二段上烟囱(18、19) 阀门，热废气经废气支管汇集后通过汇气管(4，9)进入余热锅炉(14)；b、当环冷机密封罩一段内废气温度高于450°C或密封罩二段废气温度高于280°C时， 调节废气支管进气阀(3，6，8)和密封罩一、二段上烟囱(18、19)阀门的开度，使部分热废气 经密封罩一段上烟囱(18)和密封罩二段上烟囱(19)排空；c、当环冷机密封罩一段废气温度低于350°C或密封罩二段废气温度低于210°C时，调 节连接风管阀(11)、旁路风管阀(13)、密封罩二段末端废气支管进气阀(8)和密封罩二段 上烟囱(19)阀门的开度，将密封罩一段的末端废气支管(2)的废气部分或全部引入密封罩 二段前端废气支管(5)中，密封罩二段的末端 废气支管(7)的废气部分或全部排入密封罩 二段上烟囱(19)。
4.根据权利要求3所述系统的控制方法，其特征在于所述连接风管阀(11)、旁路风管 阀(13)、废气支管进气阀(3，6，8)和密封罩一、二段上烟囱(18、19)阀门可根据温度监控装 置的监测数值自动调节阀门开度。
全文摘要
本发明公开了一种负荷适用范围广的烧结余热利用系统及其控制方法，属于钢铁行业余热利用技术领域，该系统通过在环冷机密封罩一段和密封罩二段上均设有多根废气支管和废气支管进气阀，密封罩一、二段之间设有连接风管和连接风管阀，密封罩二段的末端废气支管上设有支管旁路风管和旁路风管阀，该支管旁路风管的另一端与密封罩二段上烟囱相连通；所述密封罩一、二段上烟囱上设有烟囱阀门。当环冷机高、低负荷工况时，通过对该系统中各阀门的具体控制，克服了现有烧结环冷机废气引出方式导致热废气温度大幅波动的缺陷，保证了环冷机各种工况时两段热废气温度的相对稳定，实现了烧结余热利用系统在各种工况下的正常运行。
文档编号F27D19/00GK101865608SQ20101012799
公开日2010年10月20日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者刘志永, 易新建, 李秀莉, 王旭伟 申请人:湖南永清环保股份有限公司