專利名稱：一種負荷適用范圍廣的燒結余熱利用系統及其控制方法
技術領域：
本發明屬于鋼鐵行業余熱利用技術領域，特別涉及一種能夠適應環冷機不同負荷 工況、穩定運行的燒結余熱利用系統及其控制方法。
背景技術：
燒結余熱回收是鋼鐵企 業實現“節能減排”指標的一項重要內容。燒結工序中環 冷機廢氣顯熱約占總能耗的20 28%，對環冷機廢氣余熱的回收有重要意義，既節約能源 又有環境效益。在鋼鐵行業燒結工藝過程中，燒結礦在環冷機上進行冷卻，鼓風機從環冷機機底 部風箱鼓入冷風，冷風冷卻燒結礦料，溫度升高，其中環冷機一、二段熱廢氣溫度為200 500°C。熱廢氣通過冷卻機上方的密封罩收集，利用余熱鍋爐回收余熱生產蒸汽。所利用的 熱廢氣風量和溫度由密封罩上引出風管的位置和面積確定，靠近環冷機進料端的一段密封 罩內廢氣溫度較高，向尾部方向逐漸降低。燒結機生產過程中，燒結礦料量和燒結礦溫度不可避免地會產生波動，導致環冷 機冷卻風量和熱廢氣溫度、壓力的波動。現有的燒結環冷機余熱利用系統采取在第一、二段 密封罩上部直接安裝引出風管的熱廢氣引出方式，各段熱風罩對應的面積決定了該段引出 廢氣的流量，在環冷機正常工況下，各段廢氣平均溫度相對平衡，一旦環冷機運行負荷發生 變化，所引出的熱廢氣溫度隨之改變，當環冷機運行負荷增加或降低，熱廢氣溫度相應提高 或降低，將導致余熱利用系統無法正常運行。
發明內容
為了克服現有燒結環冷機廢氣弓I出方式導致熱廢氣溫度大幅波動的不足，本發明 提出了一種負荷適用范圍廣的燒結余熱利用系統及其控制方法，可實現環冷機高、低負荷 工況時各段熱廢氣溫度的穩定，保證燒結余熱利用系統正常運行。本發明解決其技術問題所采取的技術方案是一種負荷適用范圍廣的燒結余熱利 用系統，環冷機密封罩一段設有密封罩一段上煙囪，密封罩二段上設有密封罩二段上煙囪， 其結構特點是所述密封罩一段和密封罩二段上均設有多根廢氣支管，所述廢氣支管上設 有廢氣支管進氣閥，密封罩一段的末端廢氣支管通過連接風管與密封罩二段前端廢氣支管 相連通，該連接風管上設有連接風管閥，密封罩二段的末端廢氣支管上設有支管旁路風管， 該支管旁路風管上設有旁路風管閥，該支管旁路風管的另一端與密封罩二段上煙 相連 通；所述密封罩一、二段上煙囪上設有煙囪閥門。所述密封罩一段和密封罩二段上均設有可監測密封罩一段和密封罩二段內溫度 的溫度監控裝置。如上所述負荷適用范圍廣的燒結余熱利用系統的具體控制方法為a、環冷機密封罩一段內廢氣溫度介于350°C 450°C且密封罩二段廢氣溫度介于 210°C 280°C時，關閉連接風管閥、旁路風管閥和密封罩一、二段上煙囪閥門，熱廢氣經廢氣支管匯集后通過匯氣管進入余熱鍋爐； b、環冷機密封罩一段內廢氣溫度高于450°C或密封罩二段廢氣溫度高于280°C 時，調節廢氣支管進氣閥和和密封罩一、二段上煙 閥門的開度，使部分熱廢氣經密封罩一 段上煙囪和密封罩二段上煙囪排空；C、環冷機密封罩一段廢氣溫度低于350°C或密封罩二段廢氣溫度低于210°C時， 調節連接風管閥、旁路風管閥、密封罩二段末端廢氣支管進氣閥和密封罩二段上煙 閥門 的開度，將密封罩一段的末端廢氣支管的廢氣部分或全部引入密封罩二段前端廢氣支管 中，密封罩二段的末端廢氣支管的廢氣部分或全部排入密封罩二段上煙囪。所述連接風管閥、旁路風管閥、廢氣支管進氣閥和密封罩一、二段上煙囪閥門可根 據溫度監控裝置的監測數值自動調節閥門開度。當密封罩一段的監測數值介于350 V 450°C且密封罩二段的監測數值介于210°C 280°C時，自動關閉連接風管閥、旁路風管閥 和密封罩一、二段上煙囪閥門；當密封罩一段的監測數值高于450°C或密封罩二段的監測 數值高于280°C時，自動調節廢氣支管進氣閥和和密封罩一、二段上煙囪閥門的開度，使部 分熱廢氣經密封罩一段上煙囪和密封罩二段上煙囪排空；當密封罩一段的監測數值低于 350°C或密封罩二段的監測數值低于210°C時，自動調節連接風管閥、旁路風管閥、密封罩二 段末端廢氣支管進氣閥和密封罩二段上煙 閥門的開度，將密封罩一段的末端廢氣支管的 廢氣部分或全部引入密封罩二段前端廢氣支管中，密封罩二段的末端廢氣支管的廢氣部分 或全部排入密封罩二段上煙囪。與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明在密封罩上設置多點取風，克服了 現有燒結環冷機廢氣引出方式導致熱廢氣溫度大幅波動的缺陷，并通過對各閥門的動作， 保證了環冷機高、低負荷工況時兩段熱廢氣溫度的相對穩定，實現了燒結余熱利用系統在 各種工況下的正常運行。
圖1是本發明方法的一種工藝系統示意圖。在圖中1-密封罩；11-連接風管閥；2-密封罩一段末端廢氣支管；12-旁路風管；3-密封罩一段末端廢氣支管進氣閥；13-旁路風管閥；4-密封罩一段匯氣管；14-余熱鍋爐；5-密封罩二段前端廢氣支管；15-余熱鍋爐引風機；
6-密封罩二段前端廢氣支管進氣閥；16-循環風機；7-密封罩二段末端廢氣支管；17-余熱利用系統煙囪；8-密封罩二段末端廢氣支管進氣閥；18-密封罩一段上煙囪；9-密封罩二段匯氣管；19-密封罩二段上煙囪；10-連接風管。
具體實施例方式參見圖1，一種負荷適用范圍廣的燒結余熱利用系統，環冷機密封罩一段設有密封罩一段上煙囪18，密封罩二段上設有密封罩二段上煙囪19，所述密封罩一段設有三根廢氣 支管，實現多點取風。密封罩二段上設有二根廢氣支管5，7，密封罩一段和密封罩二段內 設有可監測密封罩一段和密封罩二段內溫度的溫度監控裝置，以便實時監測密封罩內的溫 度，然后根據密封罩內的溫度對各閥門執行相應的動作。所述廢氣支管上設有廢氣支管進 氣閥，密封罩一段的末端廢氣支管2通過連接風管10與密封罩二段前端廢氣支管5相連 通，該連接風管10上設有連接風管閥11，密封罩二段的末端廢氣支管7上設有支管旁路風 管12，該支管旁路風管12上設有旁路風管閥13，該支管旁路風管12的另一端與密封罩二 段上煙@ 19相連通；密封罩一段各廢氣支管所取風匯集于密封罩一段匯風管4內，接入環 冷機雙通道的余熱鍋爐14的高溫廢氣進氣口，密封罩二段各支管所取風匯集于密封罩二 段匯風管9內，接入環冷機雙通道的余熱鍋爐14的低溫廢氣進氣口，經余熱經鍋爐14梯級 利用后由設在余熱經鍋爐14后部的系統引風機15由余熱利用系統煙囪17排出或由循環 風機16送入環冷機1中循環使用。
上述負荷適用范圍廣的燒結余熱利用系統的具體控制方法為a、環冷機正常工況時，即密封罩一段的監測數值介于350°C 450°C且密封罩二 段的監測數值介于210°C 280°C時，自動關閉連接風管閥11和旁路風管閥13，余熱利用系 統在設計狀態運行；b、在環冷機高負荷運行時，環冷機密封罩內廢氣溫度增高，當密封罩一段的監測 數值高于450°C或密封罩二段的監測數值高于280°C時，自動調小密封罩一段廢氣支管進 風閥3和/或密封罩二段廢氣支管進風閥6，8的開度，調大密封罩一段煙囪18閥和/或 密封罩二段上煙囪19閥的開度，通過環冷機密封罩一段上煙囪18和密封罩二段上煙囪19 排出部分熱廢氣，降低密封罩一、二段內熱廢氣平均溫度，使入鍋爐的廢氣溫度穩定在設計 值，從而保證系統在高負荷下的正常運行；C、環冷機低負荷運行時，即密封罩一段的監測數值低于350°C或密封罩二段的監 測數值低于210°C時，為保證入余熱鍋爐14內廢氣溫度穩定在設計值附近，自動調大連接 風管閥11和旁路風管閥13的開度，調小或關閉密封罩二段末端廢氣支管進氣閥8，自動調 節密封罩二段上煙囪19閥門的開度，將密封罩一段的末端廢氣支管2的廢氣部分或全部引 入密封罩二段前端廢氣支管5中，密封罩二段的末端廢氣支管7的廢氣部分或全部排入密 封罩二段上煙 19，這樣既可使密封罩一段匯氣管4的廢氣平均溫度增加，穩定在設計值 附近；同時密封罩一段末廢氣部分進入密封罩二段內，將提高密封罩二段匯氣管9內風溫， 穩定溫度在設計值附近，即通過控制低負荷下余熱鍋爐14進口的廢氣溫度，使取用的兩段 熱廢氣在減少風量的情況下，保證廢氣溫度達到或接近設計值，從而實現余熱鍋爐14在低 負荷工況下的正常運行。
權利要求
一種負荷適用范圍廣的燒結余熱利用系統，環冷機密封罩一段設有密封罩一段上煙囪(18)，密封罩二段上設有密封罩二段上煙囪(19)，其特征在于所述密封罩一段和密封罩二段上均設有多根廢氣支管，所述廢氣支管上設有廢氣支管進氣閥，密封罩一段的末端廢氣支管(2)通過連接風管(10)與密封罩二段前端廢氣支管(5)相連通，該連接風管(10)上設有連接風管閥(11)，密封罩二段的末端廢氣支管(7)上設有支管旁路風管(12)，該支管旁路風管(12)上設有旁路風管閥(13)，該支管旁路風管(12)的另一端與密封罩二段上煙囪(19)相連通；所述密封罩一、二段上煙囪(18，19)上設有煙囪閥門。
2.根據權利要求1所述的負荷適用范圍廣的燒結余熱利用系統，其特征在于所述密 封罩一段和密封罩二段上均設有可監測密封罩一段和密封罩二段內溫度的溫度監控裝置。
3.—種如權利要求1所述系統的控制方法，其特征在于a、當環冷機密封罩一段內廢氣溫度介于350°C 450°C且密封罩二段廢氣溫度介于 210°C 280°C時，關閉連接風管閥(11)、旁路風管閥(13)和密封罩一、二段上煙囪(18、19) 閥門，熱廢氣經廢氣支管匯集后通過匯氣管(4，9)進入余熱鍋爐(14)；b、當環冷機密封罩一段內廢氣溫度高于450°C或密封罩二段廢氣溫度高于280°C時， 調節廢氣支管進氣閥(3，6，8)和密封罩一、二段上煙囪(18、19)閥門的開度，使部分熱廢氣 經密封罩一段上煙囪(18)和密封罩二段上煙囪(19)排空；c、當環冷機密封罩一段廢氣溫度低于350°C或密封罩二段廢氣溫度低于210°C時，調 節連接風管閥(11)、旁路風管閥(13)、密封罩二段末端廢氣支管進氣閥(8)和密封罩二段 上煙囪(19)閥門的開度，將密封罩一段的末端廢氣支管(2)的廢氣部分或全部引入密封罩 二段前端廢氣支管(5)中，密封罩二段的末端 廢氣支管(7)的廢氣部分或全部排入密封罩 二段上煙囪(19)。
4.根據權利要求3所述系統的控制方法，其特征在于所述連接風管閥(11)、旁路風管 閥(13)、廢氣支管進氣閥(3，6，8)和密封罩一、二段上煙囪(18、19)閥門可根據溫度監控裝 置的監測數值自動調節閥門開度。
全文摘要
本發明公開了一種負荷適用范圍廣的燒結余熱利用系統及其控制方法，屬于鋼鐵行業余熱利用技術領域，該系統通過在環冷機密封罩一段和密封罩二段上均設有多根廢氣支管和廢氣支管進氣閥，密封罩一、二段之間設有連接風管和連接風管閥，密封罩二段的末端廢氣支管上設有支管旁路風管和旁路風管閥，該支管旁路風管的另一端與密封罩二段上煙囪相連通；所述密封罩一、二段上煙囪上設有煙囪閥門。當環冷機高、低負荷工況時，通過對該系統中各閥門的具體控制，克服了現有燒結環冷機廢氣引出方式導致熱廢氣溫度大幅波動的缺陷，保證了環冷機各種工況時兩段熱廢氣溫度的相對穩定，實現了燒結余熱利用系統在各種工況下的正常運行。
文檔編號F27D19/00GK101865608SQ20101012799
公開日2010年10月20日 申請日期2010年3月19日 優先權日2010年3月19日
發明者劉志永, 易新建, 李秀莉, 王旭偉 申請人:湖南永清環保股份有限公司