烧结两级冷却余热回收系统的制作方法

本发明涉及烧结系统技术领域，尤其涉及一种烧结两级冷却余热回收系统。

背景技术：

钢铁工业是我国国民经济的基础和支柱产业，我国钢铁冶炼以“烧结(球团)焦化—高炉—转炉”的长流程为主，75％以上的高炉炉料来源于烧结矿，而烧结工序是钢铁流程中高能耗、高污染集中环节，能耗占钢铁冶金总能耗的10％,排放的废气量占钢铁工业总废气量的50％，废气中微米级细颗粒粉尘、sox、nox、持久性有机物、重金属等污染物的排放均居钢铁工业首位。由于现有冷却工艺低温烟气量大，大量高温蒸汽应用于余热锅炉，但这样对于烟气的利用效率不高。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

基于此，本发明提出了一种烧结两级冷却余热回收系统，该烧结两级冷却余热回收系统旨在解决现有技术烧结工艺中烟气余热利用效率不高的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种烧结两级冷却余热回收系统，其中，所述烧结两级冷却余热回收系统包括预冷却装置、环冷机、过热装置和余热锅炉，所述预冷却装置设置在烧结机对应的破碎机的出料端和所述环冷机的进料端之间的热烧结矿下落路径上，所述预冷却装置的上端面对所述破碎机的出料端形成热矿入口，所述预冷却装置的下端面对所述环冷机的进料端形成热矿出口，所述预冷却装置还包括热风出口，所述热矿入口和热矿出口分别作为对应所述热风出口的冷却风入口，所述过热装置包括能够彼此换热的第一介质管路和第二介质管路，所述余热锅炉包括进风口、出风口和过热蒸汽出口，所述热风出口途经第一介质管路连接至所述余热锅炉的进风口，所述余热锅炉的过热蒸汽出口途经所述第二介质管路连接至发电系统。

优选地，所述余热锅炉的出风口通向所述环冷机的进风端，所述环冷机的出风端通向所述余热锅炉的进风端。

优选地，所述环冷机的出风端还分别通向烧结热风点火系统、烧结热风循环系统和有机朗肯循环系统中的至少一个系统。

优选地，所述环冷机的出风端通过串级利用装置通向所述环冷机的进风端。

优选地，所述第一介质管路为主壳体，所述第二介质管路为盘旋穿设于所述主壳体内外的管道。

优选地，所述烧结两级冷却余热回收系统还包括除尘装置和抽风风机，所述预冷却装置、除尘装置、第一介质管路、抽风风机和余热锅炉依次连接。

优选地，所述预冷却装置包括热烧结矿溜筒，所述热烧结矿溜筒的上端连接烧结机对应的破碎机的出料端，所述热烧结矿溜筒的下端连接环冷机的进料端，所述热风出口位于热烧结矿溜筒的侧壁，所述热矿入口位于所述热烧结矿溜筒的上端，所述热矿出口位于所述热烧结矿溜筒的下端。

优选地，所述热风出口位于所述热烧结矿溜筒的竖直方向上的中部。

优选地，所述热烧结矿溜筒的内壁面连接有第一挡风板，所述热烧结矿溜筒的底部的内壁面连接有位于所述第一挡风板下方的第二挡风板，且所述热风出口布置在所述第一挡风板和第二挡风板之间。

优选地，所述热烧结矿溜筒的横截面为梯形，所述梯形的上底对应环冷机的内圈侧壁的上方位置，所述梯形的下底对应环冷机的外圈侧壁的上方位置，所述下底长于所述上底。

(三)有益效果

本发明与现有技术对比，本发明的有益效果包括：

通过在预冷却装置和余热锅炉之间增加过热装置环节，使得余热锅炉出来的过热蒸汽再次被预冷却装置引出的热风加热，然后通向发电系统得以利用，同时预冷却装置引出的热风的温度也在过热装置处得到降低而通向余热锅炉，避免了过高温度的热风通向余热锅炉而造成能量的浪费，极大提升烟气余热利用效率。

预冷却装置和环冷机构成两级冷却，采用两级冷却后，现有冷却设备将大幅降低冷却风量，产生的低温冷却废气量也大幅降低，就可以实现在满足烧结矿冷却的作用下，实现冷却废气零排放，所述余热锅炉的出风端通向所述环冷机的进风端，所述环冷机的出风端通向所述余热锅炉的进风端，这样形成的闭环路也利于废气循环、有助于实现冷却废气零排放，此外，预冷却装置热矿入口和热矿出口分别作为对应所述热风出口的冷却风入口，并且分别面对破碎机的出料端和环冷机的进料端，在这些点位也起到吸尘、降尘的作用，尤其增强了烧结机尾的除尘效果，降低了除尘风量。

预冷却装置替代现有技术中具有很高落差的溜槽，预冷却装置里面可以充满矿料，极大减小矿料落下的距离，减少烧结矿摔损，减少返矿。

本发明的其他有益效果将在下文的具体实施方式中说明。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施方式的烧结两级冷却余热回收系统的原理图；

图2为本发明实施方式的烧结两级冷却余热回收系统的局部结构图；

图3为本发明优选实施方式的预冷却装置的内部结构图；

图4为本发明优选实施方式的预冷却装置的俯视断面图；

图5为本发明优选实施方式的预冷却装置与环冷机装配的简化俯视图。

附图标记说明：

1、烧结机，2、破碎机，3、环冷机，4、余热锅炉，5、除尘装置，6、抽风风机，7、耐磨块，8、鼓风机，9、上底，10、下底，11、整粒系统，12、发电系统，14、烧结热风点火系统，15、烧结热风循环系统，16、有机朗肯循环系统，17、串级利用装置，31、内圈侧壁，32、外圈侧壁，41、进风口，42、出风口，43、过热蒸汽出口，100、预冷却装置，101、热烧结矿溜筒，102、热风出口，103、热矿入口，104、热矿出口，105、第一挡风板，106、第二挡风板，200、过热装置，201、主壳体，202、管道。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

参见图1至图5，本发明提供一种烧结两级冷却余热回收系统包括预冷却装置100、环冷机3、过热装置200和余热锅炉4，预冷却装置100设置在烧结机1对应的破碎机2的出料端和环冷机3的进料端之间的热烧结矿下落路径上，预冷却装置100的上端面对破碎机2的出料端形成热矿入口103，预冷却装置100的下端面对环冷机3的进料端形成热矿出口104，预冷却装置100还包括热风出口102，热矿入口103和热矿出口104分别作为对应热风出口102的冷却风入口，过热装置200包括能够彼此换热的第一介质管路和第二介质管路，余热锅炉4包括进风口41、出风口42和过热蒸汽出口43，热风出口102途经第一介质管路连接至余热锅炉4的进风口41，余热锅炉4的过热蒸汽出口43途经第二介质管路连接至发电系统12，发电系统12可包括各种已知的发电设备。

过热装置200的具体结构形式并不受特别地限制，作为具体实施方式，第一介质管路为主壳体201，第二介质管路为盘旋穿设于主壳体201内外的管道202。烧结两级冷却余热回收系统还包括除尘装置5和抽风风机6，预冷却装置100、除尘装置5、第一介质管路、抽风风机6和余热锅炉4依次连接。

根据本发明的具体实施方式，所述余热锅炉的出风口通向所述环冷机的进风端，所述环冷机的出风端通向所述余热锅炉的进风端，环冷机3的出风端还分别通向烧结热风点火系统14、烧结热风循环系统15和有机朗肯循环系统16中的至少一个系统，有机朗肯循环(organicrankinecycle，简称orc)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成。环冷机3的出风端通过串级利用装置17(包括管路和布置在管路上的风机等)通向环冷机3的进风端。

根据本发明的具体实施方式，预冷却装置100包括热烧结矿溜筒101，但不限于溜筒结构形式，热烧结矿溜筒101的上端连接烧结机1对应的破碎机2的出料端，热烧结矿溜筒101的下端连接环冷机3的进料端，热风出口102位于热烧结矿溜筒101的侧壁，热矿入口103位于热烧结矿溜筒101的上端，热矿出口104位于热烧结矿溜筒101的下端，且热矿入口103和热矿出口104分别作为冷却风进口，当然，即使不在热烧结矿溜筒101的侧壁设置热风出口102，而直接从热烧结矿溜筒101的上端或下端引出热风，也是可以的，例如，参见图3和图4，可从热烧结矿溜筒101的下端引出热风，此时热烧结矿溜筒101的上端的热矿入口103兼做冷却风进风口，也可以从热烧结矿溜筒101的上端引出热风，此时热烧结矿溜筒101的下端的热矿出口104兼做冷却风进风口。热风出口102依次通过除尘装置5、抽风风机连接至余热回收系统，环冷机3的下方可以配备多台鼓风机8增加冷却风的风量。

优选地，热风出口102位于热烧结矿溜筒101的竖直方向上的中部，这样，热烧结矿溜筒101的上端和下端的冷却风进口进入热烧结矿溜筒101，能够以近乎相同的穿透距离(厚度)穿过热烧结矿的料层，方便获取所需的高品质热风。

参见图3，根据本发明的优选实施方式，热烧结矿溜筒101的内壁面连接有第一挡风板105，热烧结矿溜筒101的底部的内壁面连接有位于第一挡风板105下方的第二挡风板106，第一挡风板105和第二挡风板106的上方可以设置有耐磨块7(例如高硬度的合金等)以防被热烧结矿磨损，且热风出口102布置在第一挡风板105和第二挡风板106之间，如此一来，从热烧结矿溜筒101的上端进入的冷却风会绕过第一挡风板105后抵达热风出口102，从热烧结矿溜筒101的下端进入的冷却风会绕过第二挡风板106后抵达热风出口102，冷却风在绕行的过程中，增加了与热烧结矿的料层的接触路线，具有更长的料层穿透距离，以更好、更高效地冷却热烧结矿。

此外，参见图4和图5，热烧结矿溜筒101的横截面为梯形，梯形的上底9对应环冷机3的内圈侧壁31的上方位置，梯形的下底10对应环冷机3的外圈侧壁32的上方位置，下底10长于上底9，也就是说，热烧结矿溜筒101在环冷机3的外圈侧32具有更大的落料空间，这样完美匹配和适应了环冷机3的特定构造，使环冷机3内外圈布料均匀，有利于提高冷却效率，物料经过环冷机3后落入整粒系统11，最终形成成品烧结矿。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。