專利名稱：燒結煙氣余熱回收利用裝置和具有其的燒結設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶金技術領域，尤其涉及一種燒結煙氣余熱回收利用裝置和具有其的燒結設備。
背景技術：
圖I所示為現有技術中的燒結設備，主要包括燒結機1，在燒結機I中設置有燒結段煙道2和冷卻段煙道3，這兩個煙道內分別具有十余個風室，煙道中的煙氣按照溫度分布可以分為高溫段、中溫段和低溫段，其中，高溫段的溫度范圍為250 400°C，中溫段的溫度范圍為150 250°C，低溫段的溫度范圍為100 150°C。 從圖I中還可以看出，燒結段煙道2和冷卻段煙道3分別通過管道與除塵設備4的一端連接，在除塵設備4的另一端連接有風機5，燒結段煙道2和冷卻段煙道3中的煙氣在該風機5的作用下被抽入除塵設備4中進行除塵并隨后通過煙囪6排入大氣。在整個煙氣的排放過程中，燒結段煙道2和冷卻煙道段3分別將各自全部風室中的煙氣混合在一起，煙氣在由煙囪6排入大氣的同時也帶走了大量可利用的熱量，特別是燒結段煙道2后部和冷卻段煙道3前部的幾個風室中的煙氣溫度處于250 400°C的溫度范圍內，具有較高的余熱品位，完全可以作為熱能資源使用。但是，目前的冶金企業對這部分熱能資源并沒有給予足夠的重視，未能在煙氣排入大氣之前進行煙氣收集并對這些煙氣加以利用。據統計，在冶金企業的諸多生產環節中，燒結工序的能耗非常之大，僅次于煉鐵，而產生這些隨煙氣排放到大氣中的熱量所消耗的能量通常能夠占整個燒結工序總能耗的30 40%，如果能夠在煙氣排入大氣之前對其熱量進行收集利用，將會使能量的利用符合階梯利用原則，提高能力的利用率。因此，需要一種燒結煙氣余熱回收利用裝置和具有其的燒結設備，以解決上述問題。
實用新型內容為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種燒結煙氣余熱回收利用裝置，包括余熱鍋爐，所述余熱鍋爐的煙氣進口用于與燒結機的燒結段煙道和/或冷卻段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道的煙氣；以及汽輪機，所述汽輪機的蒸汽進口與所述余熱鍋爐的蒸汽出口連通，以接收來自所述余熱鍋爐的蒸汽并做功。優選地，所述余熱鍋爐包括第一余熱鍋爐和第二余熱鍋爐，所述第一余熱鍋爐的煙氣進口用于與所述燒結機的所述燒結段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述燒結段煙道的煙氣，所述第二余熱鍋爐的煙氣進口用于與所述燒結機的所述冷卻段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述冷卻段煙道的煙氣。優選地，所述余熱鍋爐為雙煙道余熱鍋爐，所述雙煙道余熱鍋爐的第一煙氣進口用于與所述燒結機的所述燒結段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述燒結段煙道的煙氣，所述雙煙道余熱鍋爐的第二煙氣進口用于與所述燒結機的所述冷卻段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述冷卻段煙道的煙氣，所述雙煙道余熱鍋爐的第一蒸汽出口和第二蒸汽出口均與所述汽輪機的所述蒸汽進口連通。優選地，在所述煙氣進口的上游處設置有冷風閥。優選地，余熱鍋爐為下進上出式余熱鍋爐。優選地，所述余熱鍋爐還具有廢氣出口，所述廢氣出口的下游處設置有第一風機。優選地，所述燒結煙氣余熱回收利用裝置還包括除塵設備，所述除塵設備與所述第一風機連通，用于對所述第一風機排出的廢氣進行除塵。優選地，所述除塵設備還具有用于與所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道連通的進煙口。優選地，所述燒結煙氣余熱回收利用裝置還包括與所述除塵設備連接的第二風機，所述第二風機用于排出經過所述除塵設備除塵后的廢氣。優選地，所述汽輪機與所述第二風機連接，以驅動所述第二風機。優選地，所述余熱鍋爐的煙氣進口用于與所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道的高溫段連通，以接收來自所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道的高溫段的煙氣。優選地，所述燒結煙氣余熱回收利用裝置還包括與所述汽輪機和所述余熱鍋爐連通的冷凝水循環系統，所述冷凝水循環系統包括冷凝器，所述冷凝器與所述汽輪機的排汽口連接；以及除氧器，所述除氧器的一端通過第一水泵與所述冷凝器連通，另一端通過第二水泵與所述余熱鍋爐的回水口連接。優選地，在所述第一水泵與所述除氧器之間的管路上設置有軸封加熱器。本實用新型還提供一種燒結設備，所述燒結設備包括燒結機，所述燒結機具有燒結段煙道和冷卻段煙道；以及上述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，所述燒結煙氣余熱回收利用裝置的所述余熱鍋爐的煙氣進口與所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道連通。根據本實用新型的燒結煙氣余熱回收利用裝置，采用余熱鍋爐接收來自燒結機煙道內的煙氣，余熱鍋爐利用接收到的煙氣中的熱量產生蒸汽，并且余熱鍋爐的蒸汽出口與汽輪機的蒸汽進口連通，這樣就能夠將產生的蒸汽輸送至汽輪機使汽輪機做功，汽輪機做功后就能夠驅動各種泵、壓縮機、以及風機等設備工作，從而能夠節省這些設備消耗的電倉泛。在實用新型內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進一步詳細說明。本實用新型內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。
以下結合附圖，詳細說明本實用新型的優點和特征。
圖I為現有技術的燒結設備的組成示意圖；以及圖2為本實用新型一個具體實施方式
的燒結設備的組成示意圖。
具體實施方式
在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本實用新型更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本實用新型可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本實用新型發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。為了徹底了解本實用新型，將在下列的描述中提出詳細的結構。顯然，本實用新型的施行并不限定于本領域的技術人員所熟習的特殊細節。本實用新型的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本實用新型還可以具有其他實施方式。本實用新型公開了一種燒結煙氣余熱回收利用裝置，圖I示出了該燒結煙氣余熱 回收利用裝置的組成及連接結構，從圖I中可以看出，本實用新型公開的燒結煙氣余熱回收利用裝置主要包括余熱鍋爐10。該余熱鍋爐10的煙氣進口用于接收來自燒結機30的煙氣，具體地，余熱鍋爐10的煙氣進口可以按照圖中所示的方式同時與燒結機30的燒結段煙道31和冷卻段煙道33連通，也可以按照未在圖中示出的方式只與燒結段煙道31連通，或者只與冷卻段煙道33連通。這三種實施方式都能夠使余熱鍋爐10接收到來自燒結機30的煙氣，而同時與燒結段煙道31和冷卻段煙道33連通的方式可以使余熱鍋爐10接收到更多的來自燒結機30的煙氣。按照燒結段煙道31和冷卻段煙道33內煙氣的溫度分布，燒結段煙道31的后部以及冷卻段煙道33的前部屬于高溫段，溫度范圍在250°C至400°C之間，具有較高的能量品位，所以在按照上述三種方式將余熱鍋爐10的煙氣進口與燒結機30的煙道連通時可以優選將煙氣進口與這部分高溫段連通，以接收能量品位較高的煙氣。余熱鍋爐10接收了燒結機30的煙氣后，吸收該煙氣中的熱量產生蒸汽，蒸汽從余熱鍋爐10的蒸汽出口流出，經連通該蒸汽出口與汽輪機50的蒸汽進口的管道由汽輪機50的蒸汽進口進入汽輪機50。汽輪機50接收到蒸汽后便獲得了做功的動力可以開始做功，而汽輪機50所做的功可以用來驅動各種泵、壓縮機以及風機等設備工作或驅動電動機發電，以達到節約能源的目的。本實用新型提供的燒結煙氣余熱回收利用裝置具有意想不到的節能效果，以使用汽輪機50驅動現有的燒結設備的風機5(如圖I所示)為例，汽輪機50所提供的功率可以占風機5運轉所需功率的50%至70%。該比例可以采用本領域技術人員所公知的方式來計算，例如先計算出余熱鍋爐10能夠產生的蒸汽量，再通過蒸汽量計算出汽輪機50能夠提供的功率，就可以得出汽輪機50所提供的功率占設備運轉所需功率的比例。按照本實用新型一種優選的實施方式，余熱鍋爐10包括第一余熱鍋爐11和第二余熱鍋爐13，其中，第一余熱鍋爐11的煙氣進口與燒結機30的燒結段煙道31連通，以接收來自燒結段煙道31的煙氣，而第二余熱鍋爐13的煙氣進口與燒結機30的冷卻段煙道33連通，以接收來自冷卻段煙道33的煙氣。第一余熱鍋爐11和第二余熱鍋爐13分別接收了煙氣后便利用煙氣的熱量產生蒸汽，并將各自產生的蒸汽向汽輪機50輸送。具體地，第一余熱鍋爐11和第二余熱鍋爐13先將各自產生的蒸汽通過管路輸出，隨后兩條管路匯合為一條母管，兩股蒸汽也合為一股沿著母管繼續向汽輪機50輸送并最終進入汽輪機50內部。這種同時將燒結機30的燒結段煙道31和冷卻段煙道33的煙氣引入余熱鍋爐10的實施方式能夠從燒結機30中獲得更多煙氣，使余熱鍋爐10能夠有更多可利用的熱量，從而產生更多的蒸汽供汽輪機50使用。除了上述使用第一余熱鍋爐11和第二余熱鍋爐13同時接收燒結機30的燒結段煙道31和冷卻段煙道33中的煙氣外，還可以使用雙煙道余熱鍋爐代替第一余熱鍋爐11和第二余熱鍋爐13同時接收燒結機30的燒結段煙道31和冷卻段煙道33中的煙氣。這種雙煙道余熱鍋爐具有第一煙氣進口和第二煙氣進口，使用時可以將第一煙氣進口與燒結段煙道31連通，將第二煙氣進口與冷卻段煙道33連通，煙氣進入雙煙道余熱鍋爐后會在兩組相互獨立的換熱系統內熱交換，產生的蒸汽也分別從雙煙道余熱鍋爐的第一蒸汽出口和第二蒸汽出口排出繼而由汽輪機50的蒸汽進口進入汽輪機50。使用上述雙煙道余熱鍋爐除了同樣能夠從燒結機30的燒結段煙道31和冷卻段煙道33中獲得煙氣外，還可以使整個燒結煙氣余熱回收利用裝置節省占用的空間。對于只需要從燒結機30的燒結段煙道31或冷卻段煙道33收集煙氣的情況，就可以只采用一個余熱鍋爐10進行煙氣的收集。 在實際生產過程中往往會根據需要調節進入余熱鍋爐10的煙氣的溫度。例如煙氣溫度較高時需要在煙氣進入余熱鍋爐10之前降低煙氣的溫度，優選地，可以在之前介紹的具體實施方式
的基礎上如圖2所示在余熱鍋爐10的煙氣進口的上游處設置冷風閥70，通過打開冷風閥70可以引入冷風以降低煙氣的溫度。進一步，還可以在位于余熱鍋爐10的廢氣出口下游處設置第一風機90，以便當煙氣的溫度較低時，可以適當降低第一風機90的轉速，以防止因第一風機90轉速過高而過多地吸入燒結機30煙道內的較低溫度的煙氣。此外，設置第一風機90還可以改變進入余熱鍋爐10內的煙氣的流量，以提高本實用新型提供的燒結煙氣余熱回收利用裝置的可調節性。由于煙氣中會摻雜一些固體雜質，這些固體雜質會對生產設備造成損害，而且如果排放到空氣中也會污染環境，因此優選地，之前介紹的具體實施方式
中的余熱鍋爐10采用下進上出式余熱鍋爐，即余熱鍋爐10的廢氣出口的位置高于煙氣進口的位置，以借助固體雜質的比重大于氣體比重的特點更好地將固體雜質與氣體分離，保證余熱鍋爐10的正常運轉。根據目前的生產流程，余熱鍋爐10產生的廢氣最終要排放到空氣中，為了符合國家的排放標準，降低廢氣對環境的影響，該燒結煙氣余熱回收利用裝置還包括有除塵設備20。前面介紹了余熱鍋爐10可以采用雙煙道余熱鍋爐，也可以采用第一余熱鍋爐11和第二余熱鍋爐13，以及還可以只使用一個余熱鍋爐10。由于上述這幾種余熱鍋爐10都具有廢氣出口，所以該除塵設備20可以與設置在煙氣出口下游的第一風機90連通，用于對第一風機90排出的廢氣進行除塵，第一風機90此時除了具有調節進入余熱鍋爐10的煙氣流量外還可以起到將余熱鍋爐10排出的廢氣輸送至除塵設備20進行除塵的作用。對于使用雙煙道余熱鍋爐的情況，可以使用兩個第一風機90，每一個第一風機90可以各自連接一個除塵設備20，也可以將兩個第一風機90同時連接一個除塵設備20。對于使用第一余熱鍋爐11和第二余熱鍋爐13的情況，可以分別為第一余熱鍋爐11和第二余熱鍋爐13配備第一風機90，同樣，這兩個第一風機90既可以各自連接一個除塵設備20也可以同時連接一個除塵設備20。最后針對只使用一個余熱鍋爐10的情況可以只設置一個第一風機90以及一個與該第一風機90連接的除塵設備20。但需要理解的是，上述描述僅為示范性的，因此并非意欲對第一風機90和除塵設備20的數量以及第一風機90和除塵設備20與余熱鍋爐10的連接方式進行限制，本領域的技術人員可以根據其需要對其進行合
理設置。廢氣的來源除了余熱鍋爐10外，燒結機30的燒結段煙道31和冷卻段煙道33也會排出廢氣，因此優選地，可以將除塵設備20與燒結機30的燒結段煙道31和/或冷卻段煙道33連通，用來吸收燒結段煙道31和/或冷卻段煙道33排出的廢氣。當然，也可以在除塵設備20上設置用于與燒結機30的燒結段煙道31和/或冷卻段煙道33連通的進煙口，這樣除塵設備20就能夠同時吸收來自余熱鍋爐10和燒結機30的廢氣，不必單獨為燒結機30配備除塵設備20，節約了設備成本。進一步地，該燒結煙氣余熱回收利用裝置還包括第二風機40，第二風機40與除塵 設備20連接，用于將除塵后的廢氣(例如經由煙囪60)輸送到環境中。參照上面的描述， 當該燒結煙氣余熱回收利用裝置包括多個除塵設備20時，可以為每一個除塵設備20配備一個第二風機40，也可以僅使用一個第二風機40將除塵后的廢氣輸送到環境中。當該燒結煙氣余熱回收利用裝置包括一個除塵設備20時，可以僅配備一個第二風機40。可以理解的是，上述關于第二風機40的數量和與除塵設備20的連接方式的描述僅為示范性的，因此不應理解為對本實用新型的限制。本文之前曾提到，汽輪機50可以用來驅動各種泵、壓縮機、以及風機等設備工作，而本實用新型燒結煙氣余熱回收利用裝置的具體實施方式
中使用了第一風機90和第二風機40，那么就可以將汽輪機50與第一風機90或者第二風機40連接，以驅動第一風機90或者第二風機40，由于三者都是燒結煙氣余熱回收利用裝置的組成部分，屬于同一個體系，因此在連接上可以省去一些中間環節，降低了設備間的連接難度，同時也保證了能量的傳遞效率。汽輪機50在利用蒸汽做功后，蒸汽成為乏汽由汽輪機50的排汽口排出，如果將這部分乏汽降溫使之變為液態的冷凝水，則可以將這些冷凝水提供給余熱鍋爐10使用，于是，就可以在本實用新型的上述具體實施方式
的基礎上增加一套圖2中所示的冷凝水循環系統80。具體地，該冷凝水循環系統80主要包括冷凝器81，該冷凝器81與汽輪機50的排汽口連接，接收汽輪機50排出的乏汽并排出冷凝水；以及除氧器83，該除氧器83的一端通過第一水泵85與冷凝器81連通以接收冷凝器81排出的冷凝水，除氧器83的另一端通過第二水泵87與余熱鍋爐10的回水口連接以將冷凝水輸送至余熱鍋爐10。通過這套冷凝水循環系統80實現了冷凝水的有效利用，進一步節省了整個燒結煙氣余熱回收利用裝置的能源消耗。優選地，還可以在第一水泵85與除氧器83之間的管路上設置軸封加熱器89，用來抽出汽輪機50汽封系統的汽氣混合物，防止蒸汽從端部汽封漏到汽機房和油系統中造成環境污染以及油質的破壞，起到改善生產車間環境，減少能源損失提高機組熱效率的作用。另一方面，本實用新型還公開了一種燒結設備，如圖2所示，該燒結設備包括燒結機30，在燒結機30中設置有燒結段煙道31和冷卻段煙道33 ;以及上述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，該燒結煙氣余熱回收利用裝置通過余熱鍋爐10的煙氣進口與燒結機30的煙道的連通而與燒結機30構成一套完整的燒結設備。二者具體的連接方式可以是余熱鍋爐10的煙氣進口同時與燒結機30的燒結段煙道31和冷卻段煙道33連通，也可以從燒結段煙道31和冷卻段煙道33中擇一連通。本實用新型公開的燒結設備因具有上述的燒結煙氣余熱回收利用裝置實現了對燒結機煙道內的煙氣的有效利用，進而節約了能源。本實用新型已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本實用新型限制于所描述的實施例范圍內。此外本領 域技術人員可以理解的是，本實用新型并不局限于上述實施例，根據本實用新型的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實用新型所要求保護的范圍以內。本實用新型的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。
權利要求1.一種燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，包括 余熱鍋爐，所述余熱鍋爐的煙氣進口用于與燒結機的燒結段煙道和/或冷卻段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道的煙氣；以及 汽輪機，所述汽輪機的蒸汽進口與所述余熱鍋爐的蒸汽出口連通，以接收來自所述余熱鍋爐的蒸汽并做功。
2.按照權利要求I所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，所述余熱鍋爐包括第一余熱鍋爐和第二余熱鍋爐，所述第一余熱鍋爐的煙氣進口用于與所述燒結機的所述燒結段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述燒結段煙道的煙氣，所述第二余熱鍋爐的煙氣進口用于與所述燒結機的所述冷卻段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述冷卻段煙道的煙氣。
3.按照權利要求I所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，所述余熱鍋爐為雙煙道余熱鍋爐，所述雙煙道余熱鍋爐的第一煙氣進口用于與所述燒結機的所述燒結段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述燒結段煙道的煙氣，所述雙煙道余熱鍋爐的第二煙氣進口用于與所述燒結機的所述冷卻段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述冷卻段煙道的煙氣，所述雙煙道余熱鍋爐的第一蒸汽出口和第二蒸汽出口均與所述汽輪機的所述蒸汽進口連通。
4.按照權利要求I所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，在所述煙氣進口的上游處設置有冷風閥。
5.按照權利要求I所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，所述余熱鍋爐為下進上出式余熱鍋爐。
6.按照權利要求I所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，所述余熱鍋爐還具有廢氣出口，所述廢氣出口的下游處設置有第一風機。
7.按照權利要求6所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，所述燒結煙氣余熱回收利用裝置還包括除塵設備，所述除塵設備與所述第一風機連通，用于對所述第一風機排出的廢氣進行除塵。
8.按照權利要求7所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，所述除塵設備還具有用于與所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道連通的進煙口。
9.按照權利要求7所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，所述燒結煙氣余熱回收利用裝置還包括與所述除塵設備連接的第二風機，所述第二風機用于排出經過所述除塵設備除塵后的廢氣。
10.按照權利要求9所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，所述汽輪機與所述第二風機連接，以驅動所述第二風機。
11.按照權利要求I所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，所述余熱鍋爐的煙氣進口用于與所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道的高溫段連通，以接收來自所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道的高溫段的煙氣。
12.按照權利要求I所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，所述燒結煙氣余熱回收利用裝置還包括與所述汽輪機和所述余熱鍋爐連通的冷凝水循環系統，所述冷凝水循環系統包括 冷凝器，所述冷凝器與所述汽輪機的排汽口連接；以及除氧器，所述除氧器的一端通過第一水泵與所述冷凝器連通，另一端通過第二水泵與所述余熱鍋爐的回水口連接。
13.按照權利要求12所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，在所述第一水泵與所述除氧器之間的管路上設置有軸封加熱器。
14.一種燒結設備，其特征在于，所述燒結設備包括 燒結機，所述燒結機具有燒結段煙道和冷卻段煙道；以及 如權利要求I至13中任一項所述的燒結煙氣余熱回收利用裝置，所述燒結煙氣余熱回收利用裝置的所述余熱鍋爐的煙氣進口與所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道連通。
專利摘要本實用新型公開一種燒結煙氣余熱回收利用裝置和具有其的燒結設備。該燒結煙氣余熱回收利用裝置包括余熱鍋爐，其煙氣進口用于與燒結機的燒結段煙道和/或冷卻段煙道連通，以接收來自所述燒結機的所述燒結段煙道和/或所述冷卻段煙道的煙氣；以及汽輪機，其蒸汽進口與所述余熱鍋爐的蒸汽出口連通，以接收來自所述余熱鍋爐的蒸汽并做功。根據本實用新型的燒結煙氣余熱回收利用裝置，利用接收到的煙氣中的熱量產生蒸汽，并將蒸汽輸送至汽輪機使汽輪機做功，汽輪機做功后就能夠驅動各種泵、壓縮機、以及風機等設備工作，從而能夠節省這些設備消耗的電能。
文檔編號F27D17/00GK202470795SQ20122009467
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月14日 優先權日2012年3月14日
發明者史曉云, 李國強, 李晨飛, 杜俊昭, 肖衍黨, 胡新, 韓濤 申請人:思安新能源股份有限公司