一种利用烧结低温余热冷却高炉循环水的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及低温余热回收领域，尤其是冶金行业利用烧结低温余热冷却高炉循环水的装置和方法。
【背景技术】
[0002]在钢铁生产过程中，烧结工序能耗差不多占整个企业能耗的10 %，是仅次于炼铁的第二大耗能工序。而烧结工序中有50%左右的热能被烧结主抽烟气和环冷机废气带走，其中烧结机主抽烟道烟气余热占烧结工序能耗的13% -23%左右，但对于烧结机大烟道的低温100-150度余热利用一直被众多企业忽视，而大烟道余热热源丰富，回收热量大，对于节能降耗极为显著。在确保对烧结主体工艺无不良影响前提下，如果不回收利用这部分的废气余热，一方面浪费了可利用能源，另一方面由于废气温度较高，降低下一道脱硫工序的运行效果，同时造成湿法脱硫装置投运时存在“石膏雨”和“白烟拖尾”现象，形成比较差的视觉效果，影响钢铁企业形象。
[0003]另外现有烧结机烧结出矿的温度达到700-800度，冷空气通过环冷机1段、2段高温烧结矿层后温度升高到300-450度，为了充分利用余热资源，目前大多数采用双压余热锅炉技术进行回收产生蒸汽进行余热发电，达到节能降耗的目的。但对于环冷机3段、4段的100-200度的低温余热，普遍采用直接排放，造成低温余热浪费。随着政府节能减排力度的加大，工业节能将成为未来发展的主题，而对于如今的耗能大户钢铁企业来说，低温余热利用必将迎来一个大发展时期。
[0004]随着冷却水技术的发展和国家产业政策的要求，高炉冷却水技术由工业水直接冷却、气化冷却、净环水冷却、软水和净化水联合冷却，向独立软水闭路循环冷却和联合软水密闭循环水冷却系统发展。换热冷却设备是高炉冷却水处理中最为关键的设备之一，软水供水温度的稳定性、温差变化的大小，将直接影响高炉运行的稳定性和高炉长寿。目前国内换热设备主要有管式换热器、空气冷却器、板式换热器、蒸发式冷却器、闭式冷却塔等，管式换热器、空气冷却器、闭式冷却塔等，几乎都存在消耗水量偏多，整个系统的投资、能耗及运行费用都不能达到最经济的特点。即使目前采用较多的蒸发式空冷器，其冷却过程也要消耗能耗，而且水温在四季不同季节也不能有效保证，特备是夏天冷却效果更不理想，需要补充大量冷却水来保证高炉冷却循环水温。而水温的合理有效控制，不但有利于高炉强化冶炼，而且能提尚尚炉广量。
【发明内容】
[0005]针对现有的烧结区域低温余热浪费以及高炉循环水冷却的冷却方案，本发明提供的技术方案的主要目的是:
[0006]提供一种利用烧结低温余热冷却高炉循环水的装置和方法。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案:
[0008]—种利用烧结低温余热冷却高炉循环水的装置和方法，其中，包括:
[0009]烧结区域和高炉区域；
[0010]所述的烧结区域包括环冷机3、4段、烧结机大烟道、两级多管除尘装置、布袋除尘装置、切换阀门、溴化锂制冷机、循环水装置；环冷机3、4段连通除尘装置，除尘装置的出口通过切换阀与第一溴化锂制冷机连通，第一溴化锂制冷机通过栗、阀门与集水箱和循环水装置连通；烧结机大烟道与两级多管除尘装置连接，两级多管除尘装置出口与布袋除尘装置连通，布袋除尘装置通过第二切换阀门与第二溴化锂制冷机连通，第一切换阀门与风机连通，第二溴化锂制冷机通过栗、阀门与集水箱和循环水装置连通；
[0011]所述的高炉区域，包括1号高炉、2号高炉的冷却壁，炉底、蛇形管，风口热风阀、风口小套，换热器，管路；1号高炉、2号高炉的冷却壁，炉底、蛇形管，风口热风阀、风口小套，通过水栗与各自换热器相连，换热器通过水栗与集水箱连接。
[0012]本发明的另一面还包括所述的第二溴化锂制冷机出入口设置阀门，可自动切换。
[0013]本发明的另一面还包括所述的第一、第二溴化锂制冷机装置共用循环水装置。
[0014]本发明的另一面还包括所述的第一、第二溴化锂制冷机装置制取的冷水共用集水箱。
[0015]本发明的另一面还包括所述的集水箱通过各自水栗与1号、2号高炉的换热装置连接。
[0016]本发明的另一面还包括所述的烧结环冷机3、4段余热烟气汇集后进入第一溴化锂制冷机，出口通过烟囱外排。
[0017]需要说明的是本发明烧结区域设备两级多管除尘装置、布袋除尘装置可采用电除十目.ο
[0018]需要说明的是本发明高炉区域设备的冷却可根据不同的炉型工艺的要求，冷却壁，炉底、蛇形管，风口热风阀、风口小套，换热器，管路等进行串联、并联的方式进行组合，并可根据压力的要求，在分支管路上增加水栗提高压力。
[0019]一种利用烧结低温余热冷却高炉循环水的方法，其中，包括如下步骤:
[0020]步骤1:提供烧结机大烟道废气和环冷机3、4段废气，
[0021 ] 步骤2:利用废气余热进入各自溴化锂制冷机进行制作冷水，
[0022]步骤3:两组溴化锂制冷机共用集水箱和循环水装置，
[0023]步骤4:集水箱冷水与高炉换热器连接，进行冷热水互换，
[0024]步骤5:换热后的冷水通过水栗冷却高炉冷却壁，炉底、蛇形管，风口热风阀、风口小套等设备，
[0025]步骤6:冷却设备后的水源进入换热器进行换热，循环使用。
[0026]通过对本发明技术方案的实施，可以获得以下技术效果:
[0027]1、节能；利用外排的低温余热废气，使用溴化锂蒸气制冷机组，不但可以有效减少废气余热资源的浪费，提高高炉的冷却效果，而且还能大大降低高炉设备冷却过程电能的成本。
[0028]2、可以有效提高高炉设备的冷却效果，降低补充水量；特别是夏天减少大量补充冷却水来保证高炉冷却循环水温。
[0029]3、制冷量调节范围宽；运行时可在负荷范围内进行制冷量的无级调节，并且热效率几乎不变。使高炉及设备的冷却得到合理有效控制，不但有利于高炉强化冶炼，而且能提高产量。
[0030]4、降低烧结湿法脱硫装置投运时存在“石膏雨”和“白烟拖尾”现象，改变了目前视觉差的效果。
[0031]5、整个系统温度易控，操作容易，维护方便，运行成本较低，符合循环经济，是冶金企业实现节能减排和环境保护的发展方向。
【附图说明】
[0032]图1为本发明的一种利用烧结低温余热冷却高炉循环水装置的结构示意图。
[0033]图2为本发明的一种利用烧结低温余热冷却高炉循环水方法的流程框图。
【具体实施方式】
[0034]以下通过具体的实施例对本发明的技术方案进行说明，在与本发明的目的无冲突的前提下，下文中提到的实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0035]如图1所示，图中的标示为:1_烧结机，2-烧结机大烟道，3-两级多管除尘装置，4-布袋除尘装置，5-阀门1，6-风机，7-脱硫脱硝装置，8-烟囱1，9-环冷机，10-1、2段鼓风机，11-3,4段鼓风机，12-1,2段排烟筒，13-余热发电装置，14-3,4段排烟筒，15-除尘装置，16-烟囱2，17-水栗1，18-阀门4，19-第1烟气型溴化锂冷却机，20-水栗2，21-集水箱，22-循环水箱，23-水栗3，24-水栗4，25-阀门3，26-第二烟气型溴化锂冷却机，27-阀门2，
[0036]301-1号高炉换热装置，311-1号高炉水栗，321-1号高炉炉底，331-1号高炉炉底蛇形管，341-1号高炉风口热风阀，351-1号高炉风口小套，361-1号高炉冷却壁，371-1号高炉脱气膨胀罐，381-水栗5。
[0037]302-2号高炉