一種可調控的全循環風燒結機冷卻機余熱發電系統的制作方法

本發明涉及鋼鐵等冶金行業燒結工藝段的余熱發電系統，尤其是涉及一種可調控的全循環風燒結機冷卻機余熱發電系統。

背景技術：

鋼鐵工業是能源消耗最大的產業部門之一，而燒結生產能耗約占鋼鐵企業能耗的10%左右，僅次于煉鐵工序。因此，燒結工序節能在鋼鐵企業的節能工作中占有十分重要的地位。一般來講，在燒結工序中，熱燒結礦顯熱和燒結主煙道煙氣顯熱占燒結總能耗的50%以上，為此，盡可能地利用這部分余熱資源是燒結節能降耗的重要途徑。

近些年來，在保證燒結礦質量的同時，鋼鐵行業不斷關注和重視燒結節能技術的應用與開發，并已取得了顯著成效。在利用燒結余熱資源中，主要采用低溫余熱發電技術，其優點不僅在于能夠回收余熱，而且也解決了余熱蒸汽的升值利用問題，帶來了明顯的經濟效益和社會效益。

目前，燒結冷卻余熱發電技術中，主要是回收部分冷卻機（帶冷機或環冷機）的余熱，主要形式是在冷卻機前段設置高溫取風口，通過余熱鍋爐換熱后，再將低溫煙氣經由循環風機，送回冷卻機用于冷卻燒結礦料。該余熱回收系統已是目前常規應用的燒結工藝余熱回收技術，極大程度上回收了煙氣余熱，并產生客觀的經濟效益。但該技術目前還存在許多不足：首先，受氣候影響，取風口的煙氣溫度波動較大，導致系統運行不穩定；其次目前常規余熱鍋爐的煙氣出口溫度較高，一是余熱回收不充分，二是對冷卻機設備工作穩定性、壽命影響較大；另外，現階段對燒結機冷卻機的漏風問題處理并不理想，且運行成本較高。

因此，該行業更加迫切需要一種更加穩定、更加高效的余熱發電技術，充分回收余熱，降低能耗，減少環境污染。

技術實現要素：

鑒于現有技術存在的問題，本發明提供一種更加穩定、更加高效的可調控的全循環風燒結機冷卻機余熱發電系統。采用本系統解決目前鋼鐵燒結機冷卻機余熱發電系統不穩定、波動大的問題，且余熱回收率高、熱量損失少、減少環境污染。

本發明采取的技術方案是：一種可調控的全循環風燒結機冷卻機余熱發電系統，其特征在于：包括可調控煙風量及風溫的、多點取風的煙風循環系統以及可調控蒸汽參數的組合式余熱發電系統；所述的煙風循環系統包括高溫取風煙罩及管路、中溫一區可調控取風煙罩及管路、中溫二區可調控取風煙罩及管路、引風機、循環風機和燒結機冷卻機密封系統；所述的余熱發電系統至少且不限于包含燒結機大煙道模塊式鍋爐、可調控蒸汽參數的冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐、由汽機系統、化學水系統、循環冷卻水系統、汽水測溫測壓及流量監測裝置、汽水自動化在線監測控制系統構成的其他余熱發電系統設備和由煙風測溫測壓及流量監測裝置和煙風自動化在線監測控制系統構成的其他煙風控制系統；其中燒結機大煙道模塊式鍋爐安裝在燒結機的大煙道上，所述的燒結機冷卻機密封系統安裝在燒結機或冷卻機殼體上，高溫取風煙罩及管路、中溫一區可調控取風煙罩及管路和中溫二區可調控取風煙罩及管路均安裝在冷卻機上部，在高溫取風管路、中溫一區取風管路和中溫二區取風管路上均設置有煙道閥，冷卻機上部還安裝有各級煙囪，其中，中溫一區可調控取風煙罩及管路與中溫二區可調控取風煙罩及管路連通，高溫取風煙罩及管路和中溫一區可調控取風煙罩及管路分別與冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐上部的兩個煙氣進口連通，冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐尾部的一個煙氣出口通過引風管路與引風機的輸入口連通，引風機的輸出口通過引風管路與冷卻機連通，冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐尾部的另一個煙氣出口通過循環補風管路與循環風機的輸入口連通，循環風機的輸出口通過循環補風管路與冷卻機連通，同時其他煙風控制系統設置在循環補風管路上，其他余熱發電系統設備連接在冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐上，冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐尾部煙氣出口還連通一根補冷風管路。

本發明所述的引風機的輸出口通過引風管路分兩路分別與冷卻機鼓風機連通，還有一路通過引風管路與冷卻機上安裝的各級煙囪連通；所述的循環風機的輸出口通過循環補風管路分三路與冷卻機連通，補冷風管路、引風管路和循環補風管路上分別安裝有煙道閥。

本發明所述的取風煙罩內設置有可以快速調整隔斷位置的煙室隔板。

本發明所述的燒結機大煙道模塊式鍋爐與冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐均采用模塊化單元結構，用于將燒結機大煙道模塊式鍋爐生產的飽和蒸汽送入冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐進行過熱。

本發明所述的燒結機冷卻機密封系統采用風幕加柔性密封或者采用磁性加柔性密封相結合的兩種密封方式中的任意一種。

本發明與現有技術相比有如下優點：

a、設置三個（或以上）帶煙風閥控制的取風口，可以更加充分的提取高品質含余熱煙氣，減少熱量損失。

b、通過對各段取風煙罩內的煙室隔板調整切換，以及各取風管的閥門調控，可以更加高效的提高進入余熱鍋爐的煙氣品質，增強余熱發電系統的穩定性。

c、采用可調控蒸汽參數的模塊式雙壓余熱鍋爐，減少安裝工程量，并可以將余熱鍋爐出口廢氣溫度降到約130℃，提高發電量的同時減少循環風對冷卻機設備的影響。

d、密封形式采用風幕加柔性密封或者磁性加柔性相結合，可以更加有效的解決漏風問題，減少設備能耗及熱量損失，減少環境污染。

e、通過對循環補風管路和引風管路的優化，使煙風系統能夠更大程度的實現煙氣全循環。

附圖說明

圖1為本發明的系統連接示意圖。

圖中標號說明：1-1高溫取風煙罩及管路，1-2中溫一區可調控取風煙罩及管路，1-3中溫二區可調控取風煙罩及管路，1-4煙道閥，1-5煙室隔板，1-6循環補風管路，1-7補冷風管路，1-8引風管路，1-9引風機，1-10循環風機,1-11燒結機冷卻機密封系統、1-12各級煙囪，1-13煙氣測溫測壓及流量監測裝置,1-14煙氣自動化在線監測控制系統,2-1燒結機大煙道模塊式鍋爐，2-2可調控蒸汽參數的冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐,2-3汽機系統，2-4化學水系統，2-5循環冷卻水系統，2-6汽水測溫測壓及流量監測裝置，2-7汽水自動化在線監測控制系統。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步說明。

參照圖1，本系統包括可調控煙風量及風溫的、多點取風的煙風循環系統以及可調控蒸汽參數的組合式余熱發電系統；煙風循環系統包括高溫取風煙罩及管路1-1、中溫一區可調控取風煙罩及管路1-2、中溫二區可調控取風煙罩及管路1-3、引風機1-9、循環風機1-10和燒結機冷卻機密封系統1-11；余熱發電系統至少且不限于包含燒結機大煙道模塊式鍋爐2-1、可調控蒸汽參數的冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2、由汽機系統2-3、化學水系統2-4、循環冷卻水系統2-5、汽水測溫測壓及流量監測裝置2-6、汽水自動化在線監測控制系統2-7構成的其他余熱發電系統設備和由煙氣測溫測壓及流量監測裝置1-13和煙氣自動化在線監測控制系統1-14構成的其他煙風控制系統；其中燒結機大煙道模塊式鍋爐2-1安裝在燒結機的大煙道上，所述的燒結機冷卻機密封系統1-11安裝在燒結機或冷卻機殼體上，高溫取風煙罩及管路1-1、中溫一區可調控取風煙罩及管路1-2和中溫二區可調控取風煙罩及管路1-3均安裝在冷卻機上部，在高溫取風管路、中溫一區取風管路和中溫二區取風管路上均設置有煙道閥1-4，冷卻機上部還安裝有各級煙囪1-12，其中，中溫一區可調控取風煙罩及管路1-2與中溫二區可調控取風煙罩及管路1-3連通，高溫取風煙罩及管路1-1和中溫一區可調控取風煙罩及管路1-2分別與冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2上部的兩個煙氣進口連通，冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2尾部的一個煙氣出口通過引風管路1-8與引風機1-9的輸入口連通，引風機1-9的輸出口通過引風管路1-8與冷卻機連通，冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2尾部的另一個煙氣出口通過循環補風管路1-6與循環風機1-10的輸入口連通，循環風機1-10的輸出口通過循環補風管路1-6與冷卻機連通，同時其他煙風控制系統設置在循環補風管路1-6上，其他余熱發電系統設備連接在冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2上，冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2尾部煙氣出口還連通一根補冷風管路1-7。

本系統的引風機1-9的輸出口通過引風管路1-8分兩路分別與冷卻機鼓風機連通，還有一路通過引風管路1-8與冷卻機上安裝的各級煙囪1-12連通；循環風機1-10的輸出口通過循環補風管路1-6分三路與冷卻機連通，補冷風管路1-7、引風管路1-8和循環補風管路1-6上也分別安裝有煙道閥1-4。

本系統的取風煙罩內設置有可以快速調整隔斷位置的煙室隔板1-5。

本系統的燒結機大煙道模塊式鍋爐2-1與冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2均采用模塊化單元結構，用于將燒結機大煙道模塊式鍋爐2-1生產的飽和蒸汽送入冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2進行過熱。

本系統的燒結機冷卻機密封系統1-11采用風幕加柔性密封或者采用磁性加柔性密封相結合的兩種密封方式中的任意一種。

在上述的煙風循環系統內，煙氣采用全循環風形式，設置有至少且不限于三個取風煙罩及管路，三路煙風最終均進入可調控蒸汽參數的冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐。各段取風煙罩內設置有可以快速調整隔斷位置的煙室隔板。

高溫取風煙罩及管路1-1位于冷卻機進料口附近，此處煙氣品質相對較好，煙氣取出后直接送入冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2的過熱段。中溫一區可調控取風煙罩及管路1-2稍微靠后，再往后是中溫二區可調控取風煙罩及管路1-3，兩個中溫取風口取的煙氣進行混合后，從冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2的蒸發段位置進入鍋爐；高溫取風管路、中溫一區取風管路和中溫二區取風管路上均設置有煙道閥1-4，并且在相鄰兩個取風口之間的煙風罩內部設置有多個可調位置的煙室隔板1-5，通過對閥門和隔板的調節，可以在不同季節根據不同工況、不同要求為余熱發電系統提供穩定的高品質余熱煙氣；余熱煙氣進入可調控蒸汽參數的冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2換熱后，由尾部排除，分為兩路，分別進入循環補風管路1-6和引風管路1-8，其中鍋爐尾部還設有補冷風管路1-7，主要用于調節煙氣溫度；然后在引風機1-9和循環風機1-10的作用下進入冷卻機底部煙室對燒結完的物料進行冷卻，經過物料后又變成溫度較高的高品質煙氣進入頂部煙風罩和取風口，再次循環；另外冷卻機的物料車與下部煙室和上部煙風罩之間以及頂部煙風罩的端部均設置有燒結機冷卻機密封系統1-11，可以避免過多的冷風參入和高溫煙氣外泄。在以上裝置及系統的共同作用下，形成一個全循環的煙風系統。

另外，在圖1所示的燒結機大煙道模塊式鍋爐2-1位于燒結機尾部下料側的大煙道上，可以將此處的高品質余熱進行回收，根據此處煙氣及結構特性，只用來產生飽和蒸汽，送入可調控蒸汽參數的冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2，且鍋爐軟水也來自可調控蒸汽參數的冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2的熱水段。以上兩部分鍋爐均采用模塊式箱體組合，便于現場安裝；燒結機大煙道模塊式鍋爐2-1和可調控蒸汽參數的冷卻機模塊式雙壓余熱鍋爐2-2與汽機系統2-3、化學水系統2-4、循環冷卻水系統2-5、汽水測溫測壓及流量監測裝置2-6、汽水自動化在線監測控制系統2-7共同組成一個高效的可調控蒸汽參數的組合式余熱發電系統。