一種燒結廢氣余熱回收利用系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種燒結廢氣余熱回收利用系統，包括與燒結機連通的電除塵器、與電除塵器連通的主抽風機、通過設置有第一切斷閥的第一管道與主抽風機的出風口連通的水渣磨機、與水渣磨機連通的水渣粉收集器、連接在水渣粉收集器與第二煙囪之間的排風機；第一切斷閥與主抽風機之間的第一管道通過設置有第二切斷閥的第二管道與第一煙囪連通，水渣粉收集器的出料口與用戶收集容器連通。利用攜帶熱量的廢氣作為干燥劑進入水渣磨機對水渣粉進行烘干；替代冷風用煤氣燃燒產生的煙氣作為干燥劑對水渣粉進行烘干，既節約了能源、降低了水渣細磨成本，又減少了大氣環境污染。此外，本發明還公開了一種燒結廢氣余熱回收利用方法。
【專利說明】一種燒結廢氣余熱回收利用系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢氣余熱回收利用【技術領域】，尤其涉及一種燒結廢氣余熱回收利用系統及方法。
【背景技術】
[0002]鋼鐵產業是國民經濟的重要基礎產業，其具有能源密集的特點。我國鋼鐵產量已多年居世界第一，但鋼鐵產業的綜合能耗與國際先進水平相比還有差距，其中燒結、高爐及煉鋼工序有相當的熱量未能回收利用。隨著我國節能減排工作的深入推進，鋼鐵工業面臨的調結構、降能耗壓力日益巨大。工業節能“十二五”規劃要求2010年同2005年相比，鋼鐵行業增加值能耗分別下降23.4%，噸鋼綜合能耗下降12.1 以工序優化和二次能源回收為重點，加大能源高效回收、轉換和利用的技術改造力度，提高二次能源綜合利用水平；重點推廣燒結球團低溫廢氣余熱利用等技術。因此，鋼鐵企業節能降耗是企業發展的需要，也是環境保護的需要，同時對國民經濟可持續發展有著非常重要的意義。燒結是鋼鐵企業生產過程中高爐礦料入爐以前的準備工序。據統計，燒結工序的能耗約占冶金總能耗的12%，是僅次于煉鐵的第二大耗能工序，而其排放的熱量約占總能耗熱能的49%，回收和利用這些熱量，顯然極為重要。
[0003]目前，國內燒結工序大多采用連續抽風燒結的方法，即把含鐵原料、熔劑、燃料及鋪底料等按一定比例加水混合后鋪設在燒結臺車上，通過負壓點火，在強制抽風的作用下，使混合料從上到下燃燒，在高溫的作用下使混合料發生物理化學變化，產生一定的液相，隨著混合料溫度的降低，液相將礦粉顆粒固結成塊以形成燒結礦，并產生具有一定熱量的廢氣。現有技術中，通常使攜帶一定熱量的廢氣在電除塵器內進行除塵后，通過主抽風機、煙囪直接排入大氣，廢氣的熱量沒有被回收利用便排入大氣，造成二次能源的浪費。
[0004]另外，現有技術中的水渣細磨工藝通常采用煤氣燃燒產生的煙氣作為干燥劑對水渣粉進行烘干，這需要燃燒相當量的煤。因此，這種工藝造成了一定程度的能耗，增加了水渣粉的生產成本。
【發明內容】
[0005]針對燒結工序產生的廢氣直接排入大氣，而沒有對其熱量進行回收利用的技術問題，本發明提供了一種燒結廢氣余熱回收利用系統，使用該系統能夠有效回收利用燒結廢氣攜帶的熱量，從而節約了能源，減少了環境污染。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:
[0007]—種燒結廢氣余熱回收利用系統，包括與燒結機的出風口連通的電除塵器、與所述電除塵器的出風口連通的主抽風機、通過設置有第一切斷閥的第一管道與所述主抽風機的出風口連通的水渣磨機、與所述水渣磨機的出口連通的水渣粉收集器、連接在所述水渣粉收集器的出風口與第二煙囪之間的排風機；所述第一切斷閥與所述主抽風機之間的第一管道通過設置有第二切斷閥的第二管道與第一煙囪連通，所述水渣粉收集器的出料口與用戶收集容器連通。
[0008]優選地，所述燒結廢氣余熱回收利用系統還包括用于加熱廢氣的加熱爐；所述加熱爐的進風口通過設置有第四切斷閥的第四管道與位于所述第一切斷閥與所述第二管道之間的第一管道連通，其出風口通過設置有第六切斷閥的第六管道與位于所述第一切斷閥與所述水渣磨機之間的第一管道連通。
[0009]優選地，所述第四管道與第六管道之間的第一管道上設置有與所述第一切斷閥串聯的用于控制廢氣風量的第一電動調節閥；所述第四管道上設置有與所述第四切斷閥串聯的用于控制廢氣風量的第二電動調節閥。
[0010]優選地，還包括換熱器；所述換熱器通過設置有第三切斷閥的第三管道與位于所述主抽風機與所述第四管道之間的第一管道連通，所述換熱器的出風口通過第五管道與第三煙囪連通，所述第五管道上設置有第五切斷閥。
[0011]本發明同時提供一種應用于上述系統中的燒結廢氣余熱回收利用方法，具體方法為:使燒結機產生的廢氣進入電除塵器進行除塵處理，使除塵后的廢氣作為干燥劑經主抽風機進入水渣磨機與水渣粉混合并對水渣粉進行烘干，使烘干的水渣粉與廢氣所形成的混合物進入水渣粉收集器，利用水渣粉收集器將水渣粉從混合物中濾出，并利用用戶收集容器收集，同時將廢氣經排風機排入第二煙囪。
[0012]優選地，如果廢氣的溫度低于200°C，在廢氣進入水渣磨機之前，利用加熱爐對廢氣進行加熱。
[0013]優選地，廢氣經主抽風機，第一部分進入水渣磨機對其內的水渣粉進行烘干；第二部分廢氣進入換熱器，換熱器將廢氣所帶熱量吸收以作為能源進行儲存或直接應用，并將換熱后的廢氣排入第三煙園；剩余部分廢氣直接排入第一煙囪。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0015]1、由于主抽風機與水渣磨機連通、水渣磨機與水渣粉收集器連通，由主抽風機排出的廢氣攜帶一定熱量進入水渣磨機，該攜帶一定熱量的廢氣作為干燥劑對水渣磨機內的水渣粉進行烘干，從而代替了冷風用煤氣燃燒產生的煙氣作為干燥劑對水渣粉進行烘干。由于煤燃燒會造成一定程度的環境污染。因此，采用本發明的燒結廢氣回收利用系統及方法既節約了能源、降低了水渣細磨成本，又減少了大氣環境污染。
[0016]2、由于水渣粉與廢氣在水渣磨機中充分混合，水渣粉對廢氣中的二氧化硫等有害氣體具有吸附作用，因此，降低了廢氣中有害氣體的含量，從而也減少環境污染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的實施例一提供的一種燒結廢氣余熱回收利用系統的流程示意圖；
[0018]圖2為本發明的實施例二提供的一種燒結廢氣余熱回收利用系統的流程示意圖；
[0019]圖3為本發明的實施例三提供的一種燒結廢氣余熱回收利用系統的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本領域技術人員更好的理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作詳細說明。
[0021]實施例一
[0022]如圖1所示，實施例一提供的一種燒結廢氣余熱回收利用系統，包括:與燒結機I的出風口連通的電除塵器2、與電除塵器2的出風口連通的主抽風機3、通過第一管道9與主抽風機3的出風口連通的水渣磨機4、與水渣磨機4的出口連通的用于收集水渣粉的水渣粉收集器6、與水渣粉收集器6的出風口連通的排風機7 ;排風機7的出風口與第二煙囪82連通，第一管道9上設置有用于控制第一管道9通斷的第一切斷閥11，第一切斷閥11與主抽風機3之間的第一管道9通過第二管道10與第一煙? 81連通，第二管道10上設置有用于控制第二管道10通斷的第二切斷閥12，水渣粉收集器6的出料口與用戶收集容器5連通。
[0023]利用實施例一所提供的系統對燒結廢氣的余熱進行回收利用的方法是:使燒結機I產生的廢氣進入電除塵器2進行除塵處理，使除塵后的廢氣作為干燥劑經主抽風機3進入水渣磨機4與水渣粉混合并對水渣粉進行烘干，使烘干的水渣粉與廢氣所形成混合物進入水渣粉收集器6，利用水渣粉收集器6將水渣粉從混合物中濾出，并利用用戶收集容器5收集，同時將廢氣經排風機7排入第二煙囪82。
[0024]實施例一所提供的燒結廢氣余熱回收利用系統對廢氣進行回收利用的具體操作流程為:關閉第二切斷閥12，打開第一切斷閥11，燒結機I產生的廢氣通過燒結機I的出風口進入電除塵器2進行除塵處理，再通過電除塵器2的出風口進入主抽風機3，再通過主抽風機3的出風口排出，排出的廢氣進入水渣磨機4，并作為干燥劑與水渣磨機4內的水渣粉混合并對水渣粉進行烘干，烘干后的水渣粉與廢氣所形成的混合物通過水渣磨機4的出口進入水渣粉收集器6，水渣粉收集器6將水渣粉從混合物中濾出，濾出的水渣粉由與水渣粉收集器6的出料口連通的用戶收集容器5收集，廢氣通過水渣粉收集器6的出風口進入排風機7，并通過排風機7的出風口進入第二煙囪82。
[0025]由于主抽風機3與水渣磨機4連通、水渣磨機4與水渣粉收集器連通，由主抽風機3排出的廢氣攜帶一定熱量進入水渣磨機4，該攜帶一定熱量的廢氣作為干燥劑與水渣磨機4內的水渣粉混合并對水渣粉進行烘干，與煤氣燃燒產生的煙氣作為干燥劑對水渣粉進行烘干的方法相比，采用本發明的燒結廢氣回收利用系統及方法既節約能源、降低水渣細磨成本，又減少環境污染。
[0026]以進入水渣磨機4的廢氣的氣體量為2000m3/min、溫度為130°C、一年按259天計算，一年中進入水渣磨機4的廢氣所攜帶的熱量總值能夠達到2.35 X 111KJ,相當于0.805萬噸標煤產生的熱量，因此，節約了能源。按燃燒每噸標煤排放煙氣14293m3(標態)，排放煙塵42.8kg，排放S0214.9kg計算，每年可減少煙氣排放量1.15 X 108m3 (標態)，減少煙塵排放量3.45X 105kg，減少SO2排放1.2X105kg。因此，本發明的燒結廢氣余熱回收利用系統和方法在一定程度上減少了環境污染。
[0027]此外，由于水渣粉與廢氣進行充分混合，水渣粉對廢氣中的二氧化硫等有害氣體具有吸附作用，因此，降低了廢氣中有害氣體的含量，從而直接降低了廢氣對環境的污染。
[0028]實施例二
[0029]如圖2所示，實施例二提供的一種燒結廢氣余熱回收利用系統，包括:與燒結機I的出風口連通的電除塵器2、與電除塵器2的出風口連通的主抽風機3、通過第一管道9與主抽風機3的出風口連通的水渣磨機4、與水渣磨機4的出口連通的用于收集水渣粉的水渣粉收集器6、與水渣粉收集器6的出風口連通的排風機7以及用于加熱廢氣的加熱爐15 ；排風機7的出風口與第二煙囪82連通。第一管道9上設置有用于控制第一管道9通斷的第一切斷閥11，第一切斷閥11與主抽風機3之間的第一管道9通過第二管道10與第一煙囪81連通，第二管道10上設置有用于控制第二管道10通斷的第二切斷閥12，水渣粉收集器6的出料口與用戶收集容器5連通；加熱爐15的進風口通過設置有第四切斷閥16的第四管道與位于第一切斷閥11與第二管道10之間的第一管道9連通，其出風口通過設置有第六切斷閥21的第六管道與位于第一切斷閥11與水渣磨機4之間的第一管道連通9。第四管道與第六管道之間的第一管道9上設置有與第一切斷閥11串聯的用于控制廢氣風量的第一電動調節閥13 ;第四管道上設置有與第四切斷閥16串聯的用于控制廢氣風量的第二電動調節閥14。
[0030]利用實施例二提供的系統對燒結廢氣的余熱進行回收利用的方法是:若由主抽風機3排出的廢氣的溫度高于200°C，對廢氣的余熱回收利用的方法與實施例一中的方法相同；若廢氣的溫度低于200°C，利用加熱爐15對該廢氣進行加熱使其達到需要的溫度，經加熱爐15加熱后的廢氣進入水渣磨機4與其內的水渣粉混合并對水渣粉進行烘干，使烘干的水渣粉與廢氣所形成的混合物進入水渣粉收集器6，利用水渣粉收集器6將水渣粉從混合物中濾出，并利用用戶收集容器5收集，將廢氣經排風機7排入第二煙囪82。
[0031]實施例二所提供的燒結廢氣余熱回收利用系統對廢氣進行回收利用的具體操作流程為:若由主抽風機3排出的廢氣的溫度高于200°C，對廢氣的余熱回收利用的具體操作流程與實施例一中的操作流程相同；若該廢氣的溫度低于200°C，其具體操作流程為:關閉第一切斷閥11、第二切斷閥12，打開第四切斷閥16、第六切斷閥21，燒結機I產生的廢氣通過燒結機I的出風口進入電除塵器2進行除塵處理，再通過電除塵器2的出風口進入主抽風機3，進入主抽風機3的廢氣(低于200°C)經其出風口排出，排出的廢氣經第一管道9，進入第四管道，并通過第四管道上的第二電動調節閥14進行風量調節，調節后的廢氣經加熱爐15加熱后進入水渣磨機4，并作為干燥劑與水渣磨機4內的水渣粉混合并對水渣粉進行烘干，烘干后的水渣粉與廢氣所形成的混合物通過水渣磨機4的出口進入水渣粉收集器6，水渣粉收集器6將水渣粉從廢氣中濾出，濾出的水渣粉由與水渣粉收集器6的出料口連通的用戶收集容器5收集，廢氣通過水渣粉收集器6的出風口進入排風機7，并通過排風機7的出風口進入第二煙囪82。
[0032]實施例二與實施例一的主要區別在于，增設了加熱爐15、第一電動調節閥13和第二電動調節閥14。增設加熱爐15的目的在于為防止由于廢氣溫度低于200°C而對水渣磨機4內的水渣粉烘干時間過長，低于200°C的廢氣經加熱爐15加熱后溫度升高能夠加快水渣粉的烘干速度；增設第一電動調節閥13和第二電動調節閥14的目的在于能夠實時定量的對直接進入水渣磨機4或間接的先經過加熱爐15再進入水渣磨機4的廢氣的風量進行調節。實施例三
[0033]如圖3所示，實施例三提供的一種燒結廢氣余熱回收利用系統，包括:與燒結機I的出風口連通的電除塵器2、與電除塵器2的出風口連通的主抽風機3、通過第一管道9與主抽風機3的出風口連通的水渣磨機4、與水渣磨機4的出口連通的用于收集水渣粉的水渣粉收集器6、與水渣粉收集器6的出風口連通的排風機7、用于加熱廢氣的加熱爐15以及用于廢氣換熱的換熱器19;排風機7的出風口與第二煙囪82連通，第一管道9上設置有用于控制第一管道9通斷的第一切斷閥11，第一切斷閥11與主抽風機3之間的第一管道9通過第二管道10與第一煙囪81連通，第二管道10上設置有用于控制第二管道10通斷的第二切斷閥12，水渣粉收集器6的出料口與用戶收集容器5連通；加熱爐15的進風口通過設置有第四切斷閥16的第四管道與位于第一切斷閥11與第二管道10之間的第一管道9連通，其出風口通過設置有第六切斷閥21的第六管道與位于第一切斷閥11與水渣磨機4之間的第一管道連通9。第四管道與第六管道之間的第一管道9上設置有與第一切斷閥11串聯的用于控制廢氣風量的第一電動調節閥13 ;第四管道上設置有與第四切斷閥16串聯的用于控制廢氣風量的第二電動調節閥14 ;換熱器19通過設置有第三切斷閥18的第三管道17與位于主抽風機3與第四管道之間的第一管道9連通，換熱器19的出風口通過第五管道與第三煙? 83連通，第五管道上設置有第五切斷閥20。
[0034]利用實施例三提供的系統對燒結廢氣的余熱進行回收利用的方法是:廢氣經主抽風機3，一部分廢氣進入水渣磨機4與其內的水渣粉混合并對水渣粉進行烘干，使烘干的水渣粉與廢氣所形成的混合物進入水渣粉收集器6，利用水渣粉收集器6將水渣粉從混合物中濾出，并利用用戶收集容器5收集，將廢氣經排風機7排入第二煙? 82 ;另一部分廢氣進入換熱器19，換熱器19將廢氣所帶熱量吸收以作為能源進行儲存或直接應用，并將換熱后的廢氣排入第三煙? 83 ;剩余廢氣直接排入第一煙? 81 ;若從主抽風機3排出的廢氣的溫度低于20(TC，可在廢氣進入水渣磨機4之前，利用加熱爐15對廢氣進行加熱。
[0035]實施例三所提供的燒結廢氣余熱回收利用系統對廢氣進行回收利用的具體操作流程為:若廢氣的溫度高于200°C，則關閉第四切斷閥16、第六切斷閥21，打開第一切斷閥
11、第三切斷閥18、第五切斷閥20，并使第一切斷閥12保持一定開度，燒結機I產生的廢氣通過燒結機I的出風口進入電除塵器2進行除塵處理，再通過電除塵器2的出風口進入主抽風機3，進入主抽風機3的廢氣中的第一部分通過第一管道9上的第一電動調節閥13進行風量調節，調節后的廢氣進入水渣磨機4，并作為干燥劑與水渣磨機4內的水渣粉混合并對水渣粉進行烘干，烘干后的水渣粉與廢氣所形成的混合物通過水渣磨機4的出口進入水渣粉收集器6，水渣粉收集器6將水渣粉從廢氣中濾出，濾出的水渣粉由與水渣粉收集器6的出料口連通的用戶收集容器5收集，廢氣通過水渣粉收集器6的出口進入排風機7，并通過排風機7的出風口進入第二煙? 82 ;進入主抽風機3的第二部分廢氣通過第三管道17進入換熱器19，換熱器19將廢氣所帶熱量吸收以作為能源儲存，換熱后的廢氣通過換熱器19的出風口排入第三煙? 83 ;進入主抽風機3的剩余的廢氣通過第二管道10排入第一煙囪81。若廢氣的溫度低于200°C，需關閉第一切斷閥13，并打開第四切斷閥16和第六切斷閥21，使第一部分廢氣(低于200°C)經第二電動調節閥14進行風量調節以及經加熱器15加熱后再進入水渣磨機4。
[0036]實施例三與實施例二的主要區別在于增設了換熱器19，該換熱器19的作用是如果從主抽風機3排出的廢氣量大于烘干水渣粉所需的廢氣量，將剩余的廢氣利用換熱器19對廢氣的熱量進行吸收以作為能源儲存或直接應用，例如，換熱器19直接通過與水進行換熱以實現淋浴、采暖等。
【權利要求】
1.一種燒結廢氣余熱回收利用系統，其特征在于，包括與燒結機的出風口連通的電除塵器、與所述電除塵器的出風口連通的主抽風機、通過設置有第一切斷閥的第一管道與所述主抽風機的出風口連通的水渣磨機、與所述水渣磨機的出口連通的水渣粉收集器、連接在所述水渣粉收集器的出風口與第二煙囪之間的排風機；所述第一切斷閥與所述主抽風機之間的第一管道通過設置有第二切斷閥的第二管道與第一煙囪連通，所述水渣粉收集器的出料口與用戶收集容器連通。
2.根據權利要求1所述的燒結廢氣余熱回收利用系統，其特征在于，還包括用于加熱廢氣的加熱爐；所述加熱爐的進風口通過設置有第四切斷閥的第四管道與位于所述第一切斷閥與所述第二管道之間的第一管道連通，其出風口通過設置有第六切斷閥的第六管道與位于所述第一切斷閥與所述水渣磨機之間的第一管道連通。
3.根據權利要求2所述的燒結廢氣余熱回收利用系統，其特征在于，所述第四管道與第六管道之間的第一管道上設置有與所述第一切斷閥串聯的用于控制廢氣風量的第一電動調節閥；所述第四管道上設置有與所述第四切斷閥串聯的用于控制廢氣風量的第二電動調節閥。
4.根據權利要求3所述的燒結廢氣余熱回收利用系統，其特征在于，還包括換熱器；所述換熱器通過設置有第三切斷閥的第三管道與位于所述主抽風機與所述第四管道之間的第一管道連通，所述換熱器的出風口通過第五管道與第三煙?連通，所述第五管道上設置有第五切斷閥。
5.一種利用權利要求1至4中任一項所述的燒結廢氣余熱回收利用系統進行燒結廢氣余熱回收利用方法，其特征在于，使燒結機產生的廢氣進入電除塵器進行除塵處理，使除塵后的廢氣作為干燥劑經主抽風機進入水渣磨機與水渣粉混合并對水渣粉進行烘干，使烘干的水渣粉與廢氣所形成的混合物進入水渣粉收集器，利用水渣粉收集器將水渣粉從混合物中濾出，并利用用戶收集容器收集，同時將廢氣經排風機排入第二煙囪。
6.根據權利要求5所述的燒結廢氣余熱回收利用方法，其特征在于，如果廢氣的溫度低于200°C，在廢氣進入水渣磨機之前，利用加熱爐對廢氣進行加熱。
7.根據權利要求5所述的燒結廢氣余熱回收利用方法，其特征在于，廢氣經主抽風機，第一部分進入水渣磨機對其內的水渣粉進行烘干；第二部分廢氣進入換熱器，換熱器將廢氣所帶熱量吸收以作為能源進行儲存或直接應用，并將換熱后的廢氣排入第三煙? ;剩余部分廢氣直接排入第一煙囪。
【文檔編號】F27D17/00GK104197730SQ201410453474
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】蘭大偉, 付光明, 孟翠娥, 崔鎮海, 王棟, 周鶴松, 楊鳳民, 劉利斌, 張蓋, 王燕, 畢建杰 申請人:秦冶工程技術(北京)有限責任公司