一种新型冶金气烧石灰竖窑余热回收装置的制作方法

本实用新型属于节能设备领域，特别涉及一种新型冶金气烧石灰竖窑余热回收装置。

背景技术：

钢铁冶金企业为了适应环保要求，在其炼钢工段和烧结工段，需要进行对烟气的脱硫，而该2工段的烟气排放温度较低，因此，烟气脱硫大多采用湿法脱硫的工艺。由于烟气湿法脱硫过程中需要大量的石灰石，故钢铁冶金企业大多自建石灰窑。

现有石灰窑按照结构分为两种：一种是回转窑，主体外观为转动的卧式圆筒结构；另一种是竖窑(立窑)，外观为静止的立式圆筒结构。现有石灰窑按照燃料也分为两种：一种是混烧石灰竖窑，其燃料可为焦炭、焦粉、煤等；另一种是气烧石灰窑，其燃料为高炉煤气、焦炉煤气、天然气、发生炉煤气等。由于在炼铁过程中产生大量的高炉煤气，因此，钢铁冶金企业自建的石灰窑多为气烧石灰竖窑，以高炉煤气作为其燃料。

现有气烧石灰竖窑，见图2，由于其结构特点，竖窑的上、下燃烧主梁在工作过程中被加热，为了保持上、下主梁的强度和刚度，目前上、下主梁的冷却采用导热油冷却法，具体的工艺如下：约190℃的导热油在其循环泵驱动下进入主梁内被加热到205℃左右，离开主梁进入一空冷器，在空冷器内降温至约190℃，再次在循环泵驱动下进入梁内；如此循环，上、下主梁得以保护。而流经空冷器的常温空气由鼓风机鼓风而入，吸热后的高温空气被放空，此部分能量白白浪费，如对于一座300T/d产量的气烧石灰竖窑而言，导热油的流量约350m³/h，循环泵的扬程约75m，循环泵一开一备，每泵所配电机功率为160kW；对于空冷器而言，常温空气在鼓风机驱动下进入空冷器，对导热油进行冷却，加热后的空气放空，一座气烧石灰竖窑通常需要配6台鼓风机，每台鼓风机的鼓风量68000m³/h、所配电机为11kW。

除此之外，现有气烧石灰竖窑另外还存在极大的能耗浪费：

仍对于一座300T/d产量的气烧石灰竖窑而言，出窑的烟气温度为300～350℃左右，所配引风机风量为125000m³/h，烟气中含有大量的灰尘，为了达到排放标准，烟气在排放前需进行高效的除尘处理，目前多采用布袋除尘器。布袋除尘器对烟气的进口温度要求较高，如烟气高于200℃，布袋不能承受高温，会烧坏；如烟气低于150℃，烟气会结露，烟尘中的氧化钙变成氢氧化钙，将布袋糊眼，造成挂袋。目前，大多气烧石灰竖窑对烟气的处理工艺是，设置一煤气加热器对烟气进行余热回收，用于加热高炉煤气。但是，高炉煤气的流量较小，如300T/d产量的气烧石灰竖窑，高炉煤气的用量仅为20000Nm³/h，由于高炉煤气量和烟气量之间的较大的悬殊特征，冬季，烟气温度经煤气加热器后基本维持在200℃，可直接进入布袋除尘器；而在夏季，高炉煤气仅能将烟气降温至～240℃，因此，在烟气进入布袋除尘前还须设置一空冷器，该空冷器的工作随季节变化：夏季，烟气温度较高，常温空气在鼓风机驱动下进入空冷器，对烟气进一步降温至满足布袋除尘器工作要求，吸热后的高温空气也被放空；既浪费了能量，又增加了鼓风机的电力消耗。

技术实现要素：

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种新型冶金气烧石灰竖窑余热回收装置。

技术方案：本实用新型提供的一种新型冶金气烧石灰竖窑余热回收装置，包括冷却循环回路、烟气管路和煤气加热管路；所述冷却循环回路包括依次连接成环的工质循环泵、气烧梁内管路、加热器和蒸发器；所述烟气管路的进气口与气烧石灰竖窑烟气出气口连接，所述烟气管路上依次连接有加热器、煤气加热器、布袋除尘器、烟气引风机；所述煤气加热管路与煤气加热器和气烧石灰竖窑进气口依次连接。

作为另一种改进，所述烟气引风机的出气口与烟囱连接。

作为另一种改进，所述冷却循环回路内的循环工质为导热油。

有益效果：本实用新型提供的冶金气烧石灰竖窑余热回收装置结构简单、成本低廉、改造方便，一方面大大节约了系统的电力消耗，回收了空冷器的热量，同时大大延长了布袋除尘器的使用寿命，另一方面，回收的热量用于产生有用的蒸汽或其他介质，供工艺使用，减少了对环境的热量排放引起的热污染。

附图说明

图1为本实用新型的新型冶金气烧石灰竖窑余热回收装置的结构示意图。

图2为现有气烧石灰竖窑的余热利用的结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型新型冶金气烧石灰竖窑余热回收装置作出进一步说明。

新型冶金气烧石灰竖窑余热回收装置，见图1，包括冷却循环回路1、烟气管路2和煤气加热管路3。

冷却循环回路1包括依次连接成环的工质循环泵11、气烧梁内管路12、加热器13和蒸发器14；冷却循环回路1内的循环工质为导热油。

烟气管路2的进气口与气烧石灰竖窑4烟气出气口连接，烟气管路2上依次连接有加热器13、煤气加热器21、布袋除尘器22、烟气引风机23，烟气引风机23的出气口与烟囱24连接；煤气加热管路3与煤气加热器21和气烧石灰竖窑4进气口依次连接。

该装置的使用原理如下：

(1)约190℃导热油在工质循环泵11的作用下进入气烧梁内管路12，对气烧梁进行冷却，工质被加热至205℃左右，进入加热器13内；此部分仍保留原有工艺，以保证气烧梁的冷却效果不变；

(2)出窑后300～350℃烟气的烟气，进入加热器13内，加热对气烧梁降温后的205℃导热油工质，烟气降温至250℃左右再进入煤气加热器21对高炉煤气加热，最后降温至约190℃后直接进入布袋除尘器，除尘后的烟气直接排放；

(3)约205℃的导热油工质经加热器13可升温至～215℃，再进入蒸发器14，在蒸发器14内，导热油降温至约190℃，再在工质循环泵11驱动下进入气烧梁；

(4)在蒸发器14中，冷却循环回路1的高温工质与外界输入至蒸发器14中的低温工质换热，使低温工质加热以利用冷却循环回路1吸收的热量；例如，采用冷水作为低温工质，冷水水泵驱动下进入蒸发器14吸热蒸发，最终向外界提供低压(约0.6MPaG)饱和蒸汽。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。