一种环冷机烟气再利用系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及钢铁冶炼技术领域，具体的，涉及一种环冷机烟气再利用系统。


背景技术：

[0002]
环冷机的作用是有效冷却从烧结机卸下的烧结热矿，环冷机整体为圆环形，烧结热矿通过台车在环冷机中运行时，由下方的风机向上吹入冷风，冷风穿过篦板进入台车，与其内的烧结热矿进行充分热交换后，作为热烟气从排烟道排出。环冷机从进口端至出口段，依据所产生的烟气的热值大小分为：受料段、高温段、中温段和低温段，其生产的烟气分别是高温烟气、高温烟气、中温烟气和低温烟气，其中受料段的高温烟气是除尘生成的高温烟气。
[0003]
针对上述烟尘，现有技术仅能对其中的高温烟尘进行有效地利用，通过高温烟尘的内能加热水生成蒸汽来驱动发电系统发电。而其中的中温烟气由于热值较低，在余热再利用加热水时仅能产生热水，不能产生蒸汽。此部分热水在偏冷地区可用于供暖系统的热交换器，但是在非供暖区或非供暖期，此部分热水还需另建冷却装置来加以冷却才能正常排放，增加了工厂的成本。
[0004]
另一方面，部分工厂对中温区和低温区的烟气不加以利用而直接除尘后排放。由于环冷机末端的除尘器通常采用布袋除尘器，其所能承受的温度较低，而中温段和低温段烟尘的温度波动幅度较大，经常会超过200℃，严重威胁布袋除尘器设备安全，带来火灾隐患。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种环冷机烟气再利用系统，提升环冷机中温度较低的烟气的热值，从而对其进行高效地余热利用。
[0006]
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种环冷机烟气再利用系统，所述系统包括：
[0007]
第一烟气收集装置，设置于所述环冷机的受料段的上方；
[0008]
第二烟气收集装置，设置于所述环冷机的高温段的上方；
[0009]
第三烟气收集装置，设置于所述环冷机的中温段的上方；和
[0010]
补热管道，分别连通所述第一烟气收集装置和所述第三烟气收集装置。
[0011]
优选地，所述第一烟气收集装置包括烟罩和第一烟道；所述第一烟道包括分别连接除尘系统和所述补热管道的两个排气端。
[0012]
优选地，所述第二烟气收集装置包括烟罩和第二烟道，所述第二烟道的排气端连接第一余热利用装置。
[0013]
优选地，所述第一余热利用装置的排气端与所述环冷机的高温段风机进风口相连。
[0014]
优选地，所述第一余热利用装置为余热发电锅炉。
[0015]
优选地，所述第三烟气收集装置包括烟罩和第三烟道，所述第三烟道的排气端连接第二余热利用装置；所述补热管道的一端与所述第三烟道连通。
[0016]
优选地，所述第二余热利用装置的排气端与除尘器相连。
[0017]
优选地，所述第二余热利用装置为蒸汽锅炉。
[0018]
优选地，所述环冷机的低温段还设置有烟罩和第四烟道，所述烟道包括分别连接烟囱和所述环冷机的中温段风机进风口的两个排气端。
[0019]
根据上面的描述和实践可知，本实用新型所述的环冷机烟气再利用系统将第一烟气收集装置所收集的环冷机受料段的高温烟气引入第三烟气收集装置内，与第三烟气收集装置所收集的环冷机中温段的中温烟气混合，从而提升了第三烟气收集装置中的烟气的热值，针对高热值的烟气可以进行高效率地余热利用，例如驱动蒸汽锅炉产生蒸汽，再利用蒸汽进行发电。
[0020]
另一方面，本实用新型在对中温段的烟气进行利用后，能够有效降低其温度，使其温度在200℃以下，满足后续布袋除尘器的使用温度，不会使布袋除尘器温度升高而带来安全隐患。
[0021]
此外该系统中的补热管道还能将第三烟气收集装置中的烟气引入第一烟气收集装置内，经由第一烟气收集装置进入除尘系统，可以在第三烟气收集装置后的余热利用装置维修时，及时将中温段的烟气排出，不会造成环冷机停机。
附图说明
[0022]
图1为本实用新型的一个实施例涉及的环冷机烟气再利用系统的框图。
[0023]
图中：1、第一烟道，2、第二烟道，3、排烟管道，4、第三烟道，5、补热管道，6、第四烟道，7、烟气隔板，8、调节阀门。
具体实施方式
[0024]
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。本实用新型提供了一种环冷机烟气再利用系统，不仅能够对环冷机产生的高温烟气进行有效利用，同时还能对环冷机产生的温度较低的烟尘进行高效利用。
[0025]
图1为本实用新型的一个实施例涉及的环冷机烟气再利用系统的框图。示出了该系统中各部分和各环节之间关系。
[0026]
如图1所示，在该实施例中，环冷机包括溜槽、受料段、环冷机1段、环冷机2段、环冷机3段、环冷机4段、环冷机5段，以及设置于环冷机下方的1号风机、2号风机、3号风机、4号风机、5号风机。其中环冷机1段和环冷机2段为高温段；环冷机3段为中温段；环冷机4段和环冷机5段为低温段。1号风机用于向受料段、环冷机1段和环冷机2段吹入冷却风；2号风机设置于高温段和中温段交界处，并向环冷机内吹入冷却风；3号风机用于向环冷机3段吹入冷却风；4号风机用于向环冷机4段吹入冷却风；5号风机用于向环冷机5段吹入冷却风。在环冷机不同位置处生成的烟气的温度也各不相同，其中受料段生成的高温烟气的温度在400℃～500℃之间，高温段生成的高温烟气的温度在250℃～450℃之间，中温段生成的中温烟气的温度在150℃～250℃之间。中温烟气的温度较低，不足以加热水生成蒸汽，因此其利用效率
极低。
[0027]
在受料段的上方设置有烟罩(图中未示出)和第一烟道1组成的第一烟气收集装置，用于收集受料段产生的高温烟气。其中烟罩横截面为门字形或倒置的锥斗形，设置于受料段上方，用以聚拢受料段生成的高温烟气。第一烟道1的进气端设置在受料段上方的烟罩的顶部，其排气端连接烧结系统中的除尘系统，除尘系统与第一烟道的连接处安装有调节阀门8，用以控制进入除尘系统的烟气的流速，毋庸置疑，调节阀门8也可以阻断第一烟道1，即阻断其内流入除尘系统的烟气。
[0028]
在环冷机1段上方设置有烟罩和第二烟道2组成的第二烟气收集装置，用于收集环冷机1段产生的高温烟气。第二烟道2的进气端设置在环冷机1段上方的烟罩的顶部，其排气端连接余热利用装置，例如余热发电锅炉。利用高温烟气将水加热生成蒸汽，驱动发电机产生电力。高温烟气经过余热发电锅炉后温度降低，进入余热发电锅炉下方的沉淀室，沉落烟气中的灰尘，之后引入1号风机的进气端，作为冷却风使用。
[0029]
在环冷机2段的上方设置有与环冷机1段上方相同的第二烟气收集装置，以将环冷机2段生成的高温烟气引入余热发电锅炉进行利用。由环冷机2段进入余热发电锅炉的高温烟气，在热交换之后同样引入1号风机的进气端，作为冷却风使用。
[0030]
另外在环冷机1段和环冷机2段上方的烟罩上还安装有排烟管道3，排烟管道3的排气端连接烟囱，排烟管道3与烟囱的连接处设置有调节阀门8。通常排烟管道3上的调节阀门8处于闭合状态，当余热发电锅炉维修时，打开该调节阀门8，从而能够将高温段生成的烟气顺利排出，避免环冷机停机。
[0031]
在环冷机3段上方设置有烟罩和第三烟道4组成的第三烟气收集装置，用于收集环冷机3段产生的中温烟气。第三烟道4的进气端设置在环冷机3段上方的烟罩的顶部，其排气端连接余热利用装置，例如蒸汽锅炉。在第三烟道4和蒸汽锅炉之间安装有调节阀门8。另外在第三烟道4和第一烟道1之间设置有补热管道5，从而将第一烟道1和第三烟道4连通，用以将第一烟道1中的高温烟气引入第三烟道4或者将第三烟道4中的烟气引入第一烟道1。在补热管道5上还安装有调节阀门8，用以调节流经补热管道5的烟气的流速。
[0032]
使用时，第三烟道4中的烟气进入蒸汽锅炉内并进行热交换，由于第三烟道4中的烟气是环冷机3段的中温烟气和受料段的高温烟气的混合烟气，因此其热值相比于传统的环冷机的中温烟气的热值有大幅提升，能够加热蒸汽锅炉中的水生成蒸汽而不是热水，有效提高环冷机中温烟气的利用效率。烟气在蒸汽锅炉内进行热交换后温度大大降低，首先在蒸汽锅炉下方的沉降室内沉降灰尘，之后可将其引入除尘器内进行除尘，例如引入布袋除尘器除尘，最后便可直接引入烟囱排放，或者引入烧结机内。此外，还可在布袋除尘器的排气端安装引风机，使其末端的烟气能够顺利引送至烟囱或者烧结机内。
[0033]
在环冷机4段上方设置有烟罩和第四烟道6组成的第四烟气收集装置，用于收集环冷机4段产生的低温烟气。第四烟道6的进气端设置在环冷机4段上方的烟罩的顶部；第四烟道6具有两个排气端，其中一个排气端与烟囱连通，并且连接处设置有调节阀门8，另一个排气端与中温段或高温段的风机的进风口连通，在该实施例中，与2号风机的进风口相连通。
[0034]
在环冷机5段的上方设置有与环冷机4段上方相同的第四烟气收集装置，该第四烟气收集装置包括烟罩和第四烟道6。在环冷机5段上方的第四烟道6同样具有两个排气端，其中一个排气端与烟囱连通，并且连接处设置有调节阀门8，另一个排气端与中温段的风机的
进风口连通，在该实施例中，与3号风机的进风口相连通。
[0035]
需要注意的是，上述排烟管道3、第四烟道6和除尘器的排气端所连接的烟囱可以是同一个烟囱，也可以是独立的烟囱。另外，也可以在第一烟道1和/或第二烟道2和/或排烟管道3和/或第三烟道4和/或补热管道5和/或第四烟道6内安装风机，用以提高其内烟气的流通速度或者流通方向。例如，既可以将第一烟道1内的烟气通过补热管道5引入第三烟道4内，也可以将第三烟道4内的烟气通过补热管道5引入第一烟道1内。
[0036]
此外，受料段、环冷机1段、环冷机2段、环冷机3段、环冷机4段和环冷机5段上方的烟罩可以是分别设置在各自上方的独立烟罩；也可以是一个设置在环冷机上方并覆盖受料段、环冷机1段、环冷机2段、环冷机3段、环冷机4段和环冷机5段的一体式烟罩。需要注意的是，由于受料段的高温烟气中含有较多灰尘，因此当采用一体式烟罩时，在受料段与环冷机1段之间需设置一个烟气隔板7，以阻止受料段的烟气进入环冷机1段。无论采用何种形式的烟罩，其横截面保持不变，均为门字形或倒置的锥斗形，以便于聚集烟气。
[0037]
使用时，烧结热矿从溜槽滑落入环冷机的受料段，并依次经过环冷机1段至环冷机5段，并被环冷机下方吹入的冷却风所降温冷却。当烧结热矿落在受料段时会产生部分灰尘，此部分灰尘会与风机吹入的冷却风混合生成高温烟气，并吹至第一烟气收集装置内。之后此部分高温烟气通过补热管道5引入设置在环冷机3段上方的第三烟气收集装置，与第三烟气收集装置所收集到的环冷机3段的中温烟气进行混合，提高第三烟气收集装置内的烟气的温度。最后将第三烟气收集装置内的烟气引入蒸汽锅炉内加热锅炉中的水生成蒸汽，来提高烟气的利用效率。同时，从蒸汽锅炉排出的烟气，在进入除尘器之前，温度已降至200℃以下，满足布袋除尘器的使用温度。
[0038]
通过该环冷机烟气再利用系统，能够实现对环冷机烟气的有组织排放，同时还能对环冷机的烟气进行充分的利用，使最终排出的烟气热值将至最低。
[0039]
另一方面，当第三烟道4所连通的蒸汽锅炉在检修或维修时，可以关闭二者之间的调节阀门8，并打开第一烟道1与除尘系统之间的调节阀门8，此时第三烟道4中的烟气可经由补热管道3和第一烟道1进入除尘系统，进行除尘然后再利用或者排出，从而避免了环冷机停机。
[0040]
以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的系统及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。