环冷机余热回收系统的制作方法

1.本发明涉及热发电技术领域，更为具体地，涉及一种环冷机余热回收系统。


背景技术：

2.在热电厂发电过程中，通常是使用烧结机来进行发电的，根据烧结矿的冷却方式，烧结机可以分为带冷烧结机和环冷烧结机。
3.在实际发电过程中，为节省能源，通常需要使用烧结炉的余热进行二次发电，对应的余热发电方式为带冷烧结余热发电和环冷烧结余热发电。
4.对于环冷烧结余热发电，环冷机高温一区温度约为400℃-450℃，高温二区温度约为350℃-400℃，现有的环冷烧结余热发电的工作原理主要是在不影响烧结矿冷却工艺的要求下，利用高温区域烟气余热。
5.具体地，现有的环冷烧结余热回收发电系统主要是回收利用冷却烧结矿的前部高温区域的余热，然后阶梯取风并通过余热锅炉换热，最后把烟气的热量转换成中温中压蒸汽，接入新的补气式汽轮发电机组，带动新的发电机进行发电。
6.目前，对于现有的环冷烧结余热回收发电系统，由环冷烧结炉和余热锅炉分属两个不同的制作厂商，且基于环冷烧结炉的工艺特点(如温度高等)，环冷烧结炉和余热锅炉需要分别独立制作，且布置间距比较远，因此，两者之间的烟道距离较远，动辄100m-200m的距离，按照1℃/10m损失工程经验，将会严重浪费能源。
7.基于上述技术问题，亟需新型的环冷烧结余热回收发电系统布置方式来降低能源浪费，提升发电量。


技术实现要素：

8.鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够解决现有的环冷机余热回收发电系统的发电效率低、能源浪费多的问题。
9.本发明提供的环冷机余热回收系统，包括设置在烧结环冷机上方的余热交换锅炉，其中，在所述烧结环冷机上设置有第一进烟口和第一出烟口，在所述余热交换锅炉上设置有第二进烟口和第二出烟口；并且，
10.在所述第一出烟口与所述第二进烟口之间连接有热烟输送管道，在所述第二出烟口与所述第一进烟口之间连接有冷烟循环管道。
11.此外，优选的方案是，所述热烟输送管道包括第一上升管、第二上升管以及横向连接管；其中，
12.所述横向连接管连接在所述第一上升管与所述第二上升管之间，所述第一上升管远离所述横向连接管的一端与所述第一出烟口相连，所述第二上升管远离所述横向连接管的一端与所述第二进烟口相连。
13.此外，优选的方案是，在所述第一上升管的顶端设置有第一旁路烟道，在所述第一旁路烟道上设置有第一挡板门。
14.此外，优选的方案是，在所述第二上升管的底端设置有放灰口。
15.此外，优选的方案是，所述冷烟循环管道包括相互连接的第一循环烟道和第二循环烟道；其中，所述第一循环烟道与所述第二出烟口相连，所述第二循环烟道与所述第一进烟口相连；并且，
16.在所述第一循环烟道上设置有循环风机，在所述第二循环烟道上设置有增压风机。
17.此外，优选的方案是，在所述第一循环烟道靠近所述第二出烟口的位置设置有第二旁路烟道，在所述第一循环烟道靠近所述第二循环烟道的位置有设置有第三旁路烟道；并且，在所述第二旁路烟道和所述第三旁路烟道均设置有第二挡板门。
18.此外，优选的方案是，在所述第一循环烟道与所述第二循环烟道之间连接有第三挡板门。
19.此外，优选的方案是，所述第一进烟口在所述烧结环冷机上至少设置有两个，在所述第二循环烟道上至少设置有两个分别与各第一进烟口相连的出风口；并且，
20.在各出口内均设置有所述增压风机。
21.此外，优选的方案是，所述烧结环冷机包括高温一区和高温二区，在所述高温一区与所述余热交换锅炉之间以及所述高温二区与所述余热交换锅炉之间均连接有所述热烟输送管道。
22.此外，优选的方案是，在所述余热交换锅炉内设置有热交换管道，其中，所述热交换管道的进口端与外界的给水装置相连，所述热交换管道的出口端与外界的发电蒸汽收集装置相连。
23.和现有技术相比，上述根据本发明的环冷机余热回收系统，有如下有益效果：
24.本发明提供的环冷机余热回收系统通过将余热交换锅炉直接布置在烧结环冷机的上方，可以将烧结环冷机产生的高温烟气直接通过热烟输送管道导入余热交换锅炉，高温烟气在余热交换锅炉内部换热后形成低温烟气，低温烟气通过冷烟循环管道重新导入烧结环冷机内，完成烟气循环。这种循环紧凑型的布置方式能够大大缩短烟气的传输距离，改善换热效率、增加蒸汽产率，提高发电量。另外，通过在热烟输送管道和冷烟循环管道内设置烟道旁路，能够应对任何的突发事故，并且不影响主体环冷工艺的运行。此外，这种循环紧凑型的布置方式能够节省余热交换锅炉的水平布置空间，对改造、扩建和新建项目有推广和指导意义。
25.为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
26.通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
27.图1为根据本发明实施例的环冷机余热回收系统的立体图；
28.图2为根据本发明实施例的环冷机余热回收系统的管道连接图；
29.图3为根据本发明实施例的热烟输送管道的局部放大图。
30.附图标记：烧结环冷机1、高温一区11、高温二区12、第一进烟口13、热烟输送管道2、第一上升管21、横向连接管22、第二上升管23、第一旁路烟道24、放灰口25、余热交换锅炉3、热交换管道31、第一循环烟道4、第二旁路烟道41、循环风机42、第三旁路烟道43、第三挡板门5、第二循环烟道6、增压风机61。
31.在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
32.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。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.图1示出了根据本发明实施例的环冷机余热回收系统的立体结构，图2示出了根据本发明实施例的环冷机余热回收系统的管道连接结构，图3示出了根据本发明实施例的热烟输送管道的局部放大结构。
35.结合图1至图3共同所示，本发明提供的包括直接设置在热电厂的烧结环冷机1的上方的余热交换锅炉3，其中，烧结环冷机1用于冷却热电厂产生的高温烧结矿并产生高温烟气，余热交换锅炉3用于与烧结环冷机1产生的高温烟气进行热交换，从而将高温烟气的热量传递给外界传入冷水，并导出热蒸汽，热蒸汽供给热电厂的发电装置进行二次发电。
36.具体地，需要在烧结环冷机1上设置第一进烟口13和第一出烟口，在余热交换锅炉3上设置第二进烟口和第二出烟口；并且，在第一出烟口与第二进烟口之间连接有热烟输送管道2，在第二出烟口与第一进烟口13之间连接有冷烟循环管道。在实际过程中，烧结环冷机1产生的高温烟气直接通过热烟输送管道2导入余热交换锅炉3，高温烟气在余热交换锅炉3内部换热后形成低温烟气，低温烟气通过冷烟循环管道重新导入烧结环冷机1内，完成烟气循环。通过这种方式不仅能够使烟气中的热量可以充分被利用，还能够形成一个循环的烟气传输系统，加速烟气的流动，从而提升热交换效率。
37.此外，在本发明的一个具体地实施方式中，热烟输送管道2可以包括第一上升管21、第二上升管23以及横向连接管21；其中，横向连接管21连接在第一上升管21与第二上升管23之间，第一上升管21远离横向连接管21的一端与第一出烟口相连，第二上升管23远离横向连接管21的一端与第二进烟口相连。
38.通过这种设计不仅能够实现烧结环冷机1与余热交换锅炉3之间的热烟连通，还能
够使热烟输送管道2呈n字型结构，这种呈类似n字型结构的管道相比于竖直的管道能够有效的防止余热交换锅炉3内产生的烟灰下落后阻塞热烟输送管道2，避免降低热交换效率甚至发生意外事故。
39.当然，为进一步防止余热交换锅炉3内产生的烟灰下落后阻塞热烟输送管道2，还可以在第二上升管23的底端设置有放灰口25，在实际过程中，可以通过放灰口25对第二上升管23进行定时放灰处理，防止第二上升管23的底端堆积过多的烟灰。
40.另外，为应对突发情况，还可以在第一上升管21的顶端设置第一旁路烟道24，在第一旁路烟道24上设置有第一挡板门。在实际过程中，当遇到突发情况时，如热烟输送管道2阻塞或者热烟输送管道2的后续相连的装置或管道出现故障，可以及时打开第一挡板门，通过第一旁路烟道24将烧结环冷机1产生的热烟及时引入外界的相关备用设备内。
41.此外，在本发明的另一个具体的实施方式中，为实现烧结环冷机1与余热交换锅炉3之间的冷烟连通，冷烟循环管道可以包括靠近端相互连接的第一循环烟道4和第二循环烟道6；其中，第一循环烟道4与第二出烟口相连，第二循环烟道6与第一进烟口13相连。
42.并且，为加快冷烟循环，可以在第一循环烟道4上设置有循环风机42，在第二循环烟道6上设置有增压风机61，通过设置循环风机42和增压风机61，能够显著提升冷烟循环管道内的烟气的流动速度，从而加快整个环冷机余热回收系统的热交换效率。
43.当然，相应地，为应对突发情况，也可以在第一循环烟道4靠近第二出烟口的位置设置有第二旁路烟道41，在第一循环烟道4靠近第二循环烟道6的位置有设置有第三旁路烟道43；并且，在第二旁路烟道41和第三旁路烟道43均设置有第二挡板门。在实际过程中，当遇到突发情况时，可以及时打开第二挡板门或第三挡板门5，然后通过第二旁路烟道41或第三旁路烟道43将余热交换锅炉3产生的冷烟及时引入外界的相关备用设备内。
44.此外，还可以在第一循环烟道4与第二循环烟道6之间连接有第三挡板门5，当出现突发情况并使用第二旁路烟道41进行拍冷烟时，需要通过第三挡板门5阻断第一循环烟道4与第二循环烟道6之间的连通。
45.在实际制作过程中，为进一步加快烟气传输，第一进烟口13在烧结环冷机1上可以设置多个(至少设置两个)，在第二循环烟道6上设置有多个(至少两个)分别与各第一进烟口13相连的出风口；并且，需要在各出口内均设置相应的增压风机61加快烟气传输。
46.具体地，为实现高温烟气的热交换，需要在余热交换锅炉3内设置有热交换管道31，并且，热交换管道31的进口端需要与外界的给水装置相连，热交换管道31的出口端与需要与外界的发电蒸汽收集装置相连。在实际的余热回收过程中，烧结环冷机1产生的高温烟气通过与热交换管道31的热交换将外界给水汽化为水蒸气，然后水蒸气导入外界的发电蒸汽收集装置内进行二次发电，高温烟气变为低温烟气经冷烟循环管道进行烟气循环。
47.需要说明的是，在烧结环冷机1的内部通常设置有两个高温区包括高温一区11和高温二区12，并且，在高温一区11与余热交换锅炉3之间以及高温二区12与余热交换锅炉3之间均连接有热烟输送管道2，在余热交换锅炉3内设置有分别与高温一区11以及高温二区12对应的两个热交换管道31。在实际过程中，高温一区11温度约为400℃-450℃，高温二区12温度约为350℃-400℃，通过这种设计，可以分别对高温一区11和高温二区12进行单独的热交换，从而提升热交换效率。
48.由上述具体实施方式可知，本发明提供的环冷机余热回收系统至少具备以下优
点：
49.1、通过将余热交换锅炉直接布置在烧结环冷机的上方，可以将烧结环冷机产生的高温烟气直接通过热烟输送管道导入余热交换锅炉，高温烟气在余热交换锅炉内部换热后形成低温烟气，低温烟气通过冷烟循环管道重新导入烧结环冷机内，完成烟气循环。这种循环紧凑型的布置方式能够大大缩短烟气的传输距离(主要为缩短余热交换锅炉前的高温烟气管道长度和缩短交换余热锅炉后的高温烟气管道长度)，改善换热效率、增加蒸汽产率，提高发电量。
50.2、通过在热烟输送管道和冷烟循环管道内设置烟道旁路，能够应对任何的突发事故，并且不影响主体环冷工艺的运行。
51.3、这种循环紧凑型的布置方式能够节省余热交换锅炉的水平布置空间，对改造、扩建和新建项目有推广和指导意义。
52.如上参照图1至图3以示例的方式描述根据本发明的环冷机余热回收系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的环冷机余热回收系统，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。