一种用于烧结矿冷却及显热高效回收利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢铁行业烧结矿冷却及显热回收。特别是涉及一种可替代传统机上冷却实现烧结矿的用于烧结矿冷却及显热高效回收利用系统。
【背景技术】
[0002]钢铁生产工艺中的烧结工序能耗约占总能耗的10%?20%，是仅次于炼铁工序的第二大能耗工序。烧结能耗中，烧结矿的显热约占烧结总能耗的30%，这部分能耗回收比例不足30%，浪费了大量能源，有巨大的回收空间，市场潜力大。目前的烧结矿冷却方式却有三种:一是机上冷却，即把烧结机延长，在烧结过程中完成后继续鼓风或抽风，对烧结矿冷却；另一种是带式冷却机，其是在烧结过程中完成后，经过热破碎卸到一个与烧结机类似的带式冷却机上进行鼓风或抽风冷却;第三种是环形冷却机。烧结矿在冷却过程中，热能变成高温烟气，温度在100-400°C之间，设置余热锅炉进行换热，产生低参数的饱和蒸汽或过热蒸汽，用于钢厂的生产生活蒸汽或进行发电。
[0003]上述烧结矿冷却方式和余热回收主要有以下缺点:
[0004]1、漏风严重，电耗高。三种冷却方式都是把烧结矿置于台车上，靠鼓风或抽风对烧结矿进行冷却，台车与风箱之间的密封问题难以解决，一般漏风率达20%以上，甚至高达50%，增加了冷却电耗。
[0005]2、换热不充分。带冷机或环冷机中烧结矿与冷却空气间叉流换热，换热效果较差；烧结矿料层堆积高度低，烧结矿与冷却空气换热时间短，换热不充分。
[0006]3、余热利用效率低。冷却机两端由于不能密封而掺入大量野风，由于野风是不经过烧结料层的，因此不仅加大了风机的功率和耗电量，而且大大降低了换热后的烟气温度；现有烧结机余热发电系统中，一般从带冷机或环冷机中温度较高的1、Π段取风，烧结矿与冷却空气换热端温差大，烟气温度低，做功能力损失大，余热利用效率低。
[0007]4、余热参数波动大。烧结矿在生产过程中产量、温度、和成分波动很大，从而导致换热后烟气参数也发生较大的波动，对余热利用的影响很大。
[0008]5、无论带式冷却机还是环形冷却机，均体积庞大，投资高，能耗高，设备维护工作量大，工程投资回收周期长。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是，提供一种使烧结矿和冷却空气在一个封闭的空间逆向流动，延长烧结矿冷却时间，换热更充分，大幅提高系统的热效率，实现烧结矿显热的高效回收利用的一种用于烧结矿冷却及显热高效回收利用系统。
[0010]本发明所采用的技术方案是:一种用于烧结矿冷却及显热高效回收利用系统，包括有:只用于对混合铁矿物料进行烧结的步进烧结机、用于对烧结破碎后的烧结矿进行冷却的竖式冷却窑，设置在所述步进烧结机的出料口和竖式冷却窑受料漏斗的进料口之间用于将步进烧结机的出料送入竖式冷却窑的送料机构，分别通过管路连接在所述竖式冷却窑上部的出气口的用于对从竖式冷却窑排出的高温烟气进行除尘的重力除尘器和用于对从竖式冷却窑排出的高温烟气进行加温的高温烟气单元，设置在所述竖式冷却窑出料口处的卸料机，用于将卸料机所卸的料送入炼钢机构的皮带运输机，进气口通过管路连接在所述重力除尘器出气口的用于热交换的立式双压余热锅炉，所述立式双压余热锅炉的出气口连接低温气体单元的一个进气口，所述低温气体单元的出气口中通过管路连接竖式冷却窖下部的进气口，所述立式双压余热锅炉的用于与进入炉内的高温气体进行热交换的热交换换热管连接发电系统。
[0011]所述的送料机构包括有用于接料的台车，所述的台车设置在用于将台车移送到所述竖式冷却窑进料口的斜桥卷扬装置上。
[0012]所述的重力除尘器底部设置有卸灰器。
[0013]所述的步进烧结机包括有:混合铁矿物料进料口，用于对混合铁矿物料进行混合的混合料仓，位于所述混合料仓的混合料出料口的点火保温炉，连接在点火保温炉一侧用于对从混合料仓出来的混合料进行烧结的烧结段，连接在所述烧结段的出料口的翻车机，连接在所述翻车机出料口用于对烧结后的烧结矿进行粉碎的单辊破碎机，所述单辊破碎机的出料口构成步进烧结机的出料口对应所述的台车。
[0014]所述的高温烟气单元包括有:高温烟气炉，所述高温烟气炉下部的进气口通过进气管路连接天然气进气口，所述的进气管路上按天然气的流向依次设置有第一吸冷风阀和鼓风机，所述的高温烟气炉上部的出气口通过出气管路连接在所述竖式冷却窑上部的出气口和所述重力除尘器的进气口上，所述的出气管路上设置有旁通阀。
[0015]所述的低温气体单元包括有连接在所述立式双压余热锅炉出气口的电除尘器，所述电除尘器的出气口通过管路连接循环风机，所述循环风机的出气口通过管路分两路，一路通过一个烟气流量控制阀连接低温鼓风机的进气口，另一路通过一个烟气旁通阀连接排烟烟囱，所述低温鼓风机的进气口还通过一个第二吸冷风阀连接外部空气进气口，所述低温鼓风机的出气口通过管路连接所述竖式冷却窑下部的进气口。
[0016]所述的发电系统包括有:用于驱动第一发电机的中压蒸汽凝汽发电系统和用于驱动第二发电机的低压蒸汽有机朗肯循环发电系统，所述中压蒸汽凝汽发电系统的高温蒸汽进汽端通过管路连接所述立式双压余热锅炉中用于与进入炉内的高温气体进行热交换的第一换热管的中压高温蒸汽出口，所述低压蒸汽有机朗肯循环发电系统的用于产生低压蒸汽的进液口连接所述立式双压余热锅炉中用于与进入炉内的高温气体进行热交换的第三换热管的出液口端，所述中压蒸汽凝汽发电系统的做功后的乏汽出汽口和低压蒸汽有机朗肯循环发电系统热交换后的低压低温蒸汽出汽口均通过管路和设置在所述管路上的循环水栗连接所述立式双压余热锅炉中用于与进入炉内的高温烟气进行热交换的第三换热管的进液口端。
[0017]所述的用于驱动第一发电机的中压蒸汽凝汽发电系统包括有:用于进行汽液分离的中压汽包，所述中压汽包的出汽口通过管路连接所述立式双压余热锅炉中用于与进入炉内的高温气体进行热交换的第一换热管的入口端，所述第一换热管的高温蒸汽出口通过管路连接凝汽式汽轮机的高温蒸汽进汽口端，所述凝汽式汽轮机的功率输出端连接第一发电机，所述凝汽式汽轮机做功后的乏汽出汽口通过管路和设置在管路上的第一凝汽器连接循环水栗的入口端，所述中压汽包的中压高温汽液混合进口端连接所述立式双压余热锅炉中用于与进入炉内的高温气体进行热交换的第二换热管的中压高温汽液混合出口端，所述中压汽包的高温液体出口端通过管路连接所述第二换热管的高温液体进液口端。
[0018]所述的用于驱动第二发电机的低压蒸汽有机朗肯循环发电系统包括有:低压汽包，所述低压汽包的低压低温汽液混合入口端通过管路连接所述立式双压余热锅炉中用于与进入炉内的高温气体进行热交换的第三换热管的低压低温汽液混合出口端，所述低压汽包的低温饱和蒸汽的出口端通过管路连接蓄热式蒸发器的进气口端，所述低压汽包的低压低温液体的出口端连接所述立式双压余热锅炉中用于与进入炉内的高温气体进行热交换的第二换热管的低压低温液体入口端，所述蓄热式蒸发器的出气口端通过管路和设置在管路上的第三冷凝器连接所述循环水栗的入口端，所述蓄热式蒸发器的换热盘管的气液