一种烧结冷却机废气余热梯级利用装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种烧结冷却机废气余热梯级利用装置，更具体地说，涉及无废气排放(零排放)的一种烧结冷却机废气余热梯级利用装置。本实用新型属于钢铁工业的余热利用和环保领域，特指一种烧结冷却机废气余热梯级利用零排放系统。
【背景技术】
[0002]钢铁工业中，烧结机中的烧结铁矿料被供给到冷却机上进行冷却。烧结冷却机包括给料段、冷却段和卸料段以及位于冷却机下方的风箱并且所述冷却段进一步分为高温区、中温区和低温区。
[0003]钢铁企业烧结冷却机的废气温度分布为高温区，废气温度在250°C至450°C之间；中温区，废气温度在190°C至250°C之间；和低温区，废气温度在120°C至190°C之间。烧结冷却机废气实为热空气，含尘浓度在300-80mg/Nm3之间。
[0004]目前，国内钢铁企业烧结冷却机的废气余热利用，大部分只利用了烧结冷却机高温区的废气，一般采用安装于烧结冷却机外部地面有较长烟道输送废气的双压余热锅炉，生产300°C以上的中低压蒸汽供发电或生产使用。烧结冷却机中温区和低温区的废气由于温度低，利用难度大，利用成本高，大部分企业未加于利用，直接外排至大气，除造成废气余热资源的浪费外，还造成环境的热污染和颗粒物不达标，颗粒物排放标准值为50mg/Nm3。
[0005]现有技术中高温区的废气能够产生的蒸汽温度不高，热效率不高，且中、低温废气余热没有被利用，废气的排放也是一个严重的问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:针对现有技术存在的废气余热资源的浪费和环境污染问题，本实用新型提供一种将烧结冷却机的废气余热根据温度梯度分区全部利用，无废气外排(废气零排放)，不污染环境的烧结冷却机废气余热梯级利用零排放系统。
[0007]本申请的实用新型人经过研究发现，烧结冷却机废气实为热空气，废气温度在120°C至450°C之间，高温区的废气约占烧结冷却机废气总量的45%，中温区的废气约占烧结冷却机废气总量的30%，低温区的废气约占烧结冷却机废气总量的25%。根据烧结冷却机废气温度的高低，和用户的不同用途，烧结冷却机废气是可以全部利用的，采用本方法和装置，高温区的废气能够生产3 1.8MPa、380°C的蒸汽用来发电，使这部分余热得到充分利用，与现有技术相比蒸汽温度提高30°C，提高了发电效率，利用后的高温区废气用循环风机送回至冷却机，不外排废气；中温区的废气，由于比高温区的废气温度低，但是能够产生^ 0.3MPa、220°C的蒸汽用于拖动烧结冷却机的鼓风机，使这部分余热得到充分利用，利用后的中温区废气用轴流风机送至烧结机，作为烧结机所需的空气，不外排废气；低温区的废气，由于温度只有120°C至190°C，不适合生产其它介质的产品，但低温区废气可用轴流风机直接送至烧结机，作为烧结机所需的空气，使这部分余热得到充分利用，不外排废气；输送至烧结机的热空气，平均温度在150°C左右，除提供给烧结机燃烧所需要的氧气外，还能够利用废气的余热，减少烧结机燃料消耗，降低能耗。整个系统无废气外排，不会污染环境，既利用了全部烧结冷却机废气余热，又解决了环境保护问题。
[0008]为克服现有技术的上述不足或缺点，本实用新型的目的是提供一种烧结冷却机废气余热梯级利用方法及其装置。
[0009]在本实用新型中使用的烧结冷却机包括给料段、冷却段和卸料段以及位于冷却机下方的风箱并且所述冷却段进一步分为高温区、中温区和低温区。本实用新型还使用一种包括一个或多个(即一个或多个并列的，例如2 — 5个、更优选3 — 4个)高参数换热组件和一个或多个(即一个或多个并列，例如I个或2个)低参数换热组件的双压式余热锅炉。一般，双压式余热锅炉与高温区配套设置。另外，本实用新型还使用一种单压式余热锅炉。一般，单压式余热锅炉与中温区配套设置。单压式余热锅炉分为一段或多段来设计。
[0010]在本申请的方法或装置中，高参数换热组件是指通过与来自冷却机的高温区中的热废气进行热交换的换热组件。为简单起见，高参数换热组件也可称作高温换热组件。低参数换热组件是指通过与来自上述高参数换热组件中的废气进行热交换或二次热交换的换热组件。为简单起见，低参数换热组件也可称作低温换热组件。
[0011]根据本实用新型的第一个实施方案，提供(即在包括烧结机和冷却机的系统中)烧结冷却机的废气余热梯级利用方法，其中烧结冷却机包括给料段、冷却段和卸料段以及包括位于冷却机下方或底部的风箱和位于冷却机上方或上部的多个冷却机风罩，并且所述冷却段进一步分为高温区、中温区和低温区，在操作中风箱中的冷却风向上穿过烧结机的料层进入各个风罩内，该方法包括:烧结冷却机的高温区的废气依次通过与该高温区配套设置的一个或多个(例如2-6个)双压式余热锅炉中的高参数换热组件和低参数换热组件，分别产生高压蒸汽和低压蒸汽，即第一种蒸汽和第二种蒸汽；烧结冷却机的中温区废气通过与该中温区配套设置的一个或多个(例如2-4个)单压式余热锅炉产生低压蒸汽，SP第三种蒸汽。
[0012]优选地，烧结冷却机的低温区废气直接输送至烧结机的料层上方供燃烧所使用，替代烧结机燃烧所用的常温空气。
[0013]优选的是，在高参数换热组件中通过热交换获得的第一种蒸汽的压力是彡 1.70MPa，优选彡 1.8MPa，例如压力是 1.7MPa — 2.5MPa，优选 1.8MPa — 2.4MPa，更优选
1.9MPa - 2.3MPa，或其温度是彡350°C，优选彡360°C，例如其温度是350°C — 420°C，优选是360°C — 410°C，更优选370°C — 400°C。这里所述的高参数可简称为“高温”和/或“高压”。一般，在低参数换热组件中通过热交换获得的第二种蒸汽的压力是0.3MPa至0.8MPa，优选 0.4MPa 至 0.7MPa，更优选 0.5MPa 至 0.6MPa，或其温度是 160°C — 260°C，优选 170°C —2500C，更优选180°C - 240°C，如200或220°C。这里所述的低参数可简称为“较低温度”和/或“较低压力”或简称“低温”和/或“低压”。
[0014]优选的是，第一种蒸汽和/或第二种蒸汽供发电用或供生产用。例如，第一种蒸汽被输入汽轮机的主进汽口，第二种蒸汽被输入汽轮机的补汽口。第三种蒸汽供拖动用。例如第三种蒸汽可用于拖动冷却机的鼓风机。
[0015]以上所述的一个或多个双压式余热锅炉与烧结冷却机高温区配套设置并且各自独立地包括一个或多个高参数换热组件和一个或多个低参数换热组件。优选的是，当双压式余热锅炉包括多个高参数换热组件时，这些组件可以并列设置，或当双压式余热锅炉包括多个低参数换热组件时，这些组件可以并列设置。
[0016]优选的是，以上所述的一个或多个高参数换热组件布置在烧结冷却机高温区的冷却机风罩上。优选地，双压式余热锅炉的所述一个或多个低参数换热组件布置在烧结冷却机外部的地面上。
[0017]在本申请的方法中，高温区的废气先通过高参数换热组件换热，产生高压蒸汽即第一种蒸汽，之后，从高参数换热组件中排出的废气(例如经过汇合之后)进一步用风管输送至低参数换热组件，产生低压蒸汽即第二种蒸汽，然后将从低参数换热组件中排出的废气经由输送管送回至冷却机底部的风箱。
[0018]一般，单压式余热锅炉与烧结冷却机的中温区配套设置。优选的是，该单压式余热锅炉通常分一段或多段(优选2 — 3段)被布置在烧结冷却机的中温区的冷却机风罩上。
[0019]在本申请的方法中，中温区的废气先通过单压式余热锅炉的各段，产生低压蒸汽即第三种蒸汽，之后将该废气经输送管道送至烧结机的料层上方。
[0020]优选的是，烧结冷却机的低温区设有一个或多个风罩，低温区的风罩内的废气经输送管道送至烧结机的料层上方。
[0021]一般，高温区的高参数换热组件的数量为1-12个，优选2-10个，更优选3-6个。
[0022]一般，中温区的单压式余热锅炉的段数为1-10段(或个)，优选2-8个，更优选2-6段，更优选3-4段。
[0023]—般，低温区的风罩数量为1-6个，进一步优选2-4个，例如3个。
[0024]更优选，本实用新型提供一种烧结冷却机的废气余热梯级利用方法，其中烧结冷却机包括给料段、冷却段和卸料段以及包括位于冷却机下方或底部的风箱和位于冷却机上方或上部的多个冷却机风罩，并且所述冷却段进一步分为高温区、中温区和低温区，在操作中风箱中的冷却风向上穿过烧结机的料层进入各个风罩内，该方法包括:烧结冷却机的高温区的废气依次通过与该高温区配套设置的一个或多个双压式余热锅炉中的高参数换热组件和低参数换热组件，分别产生高压蒸汽和低压蒸汽，即第一种蒸汽和第二种蒸汽；烧结冷却机的中温区废气通过与该中温区配套设置的一个或多个单压式余热锅炉产生低压蒸汽，即第三种蒸汽；烧结冷却机的低温区废气直接输送至烧结机的料层上方供燃烧所使用，替代烧结机燃烧所用的常温空气；
[0025]其中，高温区的废气先通过高参数换热组件换热，产生高压蒸汽即第一种蒸汽，之后，从高参数换热组件中排出的废气进一步用风