專(zhuān)利名稱(chēng)：一種冶煉燒結(jié)環(huán)冷余熱回收發(fā)電設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及余熱利用，特別涉及冶煉燒結(jié)環(huán)冷機(jī)煙氣余熱回收發(fā)電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，全國(guó)煉鐵系統(tǒng)燒結(jié)環(huán)冷機(jī)煙氣余熱回收發(fā)電剛剛起步，余熱回收的 工藝在逐步完善中，由于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)風(fēng)機(jī)的進(jìn)口冷卻風(fēng)溫為環(huán)境溫度， 一般為 2(TC左右，風(fēng)機(jī)人口空氣溫度較低，使得環(huán)冷機(jī)高溫段排氣管道的入口煙溫一般為300 400°C，工況波動(dòng)較大，現(xiàn)已建成的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)煙氣余熱發(fā)電均為飽 和蒸汽或者30(TC以下的低參數(shù)過(guò)熱蒸汽發(fā)電，發(fā)電效率比較低。目前的環(huán)冷機(jī) 一般設(shè)有2 3臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)，其中第一臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)(1#風(fēng)機(jī))上方的排氣管道 入口煙溫一般為300 400°C，此部分煙氣用于飽和蒸汽的蒸發(fā)、過(guò)熱和鍋爐給 水加熱，理想情況下，可以把蒸汽過(guò)熱到30(TC左右；第二臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)(2#風(fēng) 機(jī))上方的排氣管道入口煙溫一般為200 250°C，此部分煙氣主要用于鍋爐給 水加熱，將水加熱到19(TC左右，第二個(gè)風(fēng)機(jī)后段，燒結(jié)礦的溫度已低于20(TC， 排氣管道入口煙溫低于15(TC,通過(guò)收集后直接向大氣排放，如果直接利用現(xiàn)有 的環(huán)冷機(jī)煙溫產(chǎn)生飽和蒸汽和低參數(shù)過(guò)熱蒸汽，發(fā)電量非常有限，余熱得不到 充分利用。本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝，在不增加燃料和不改 變環(huán)冷機(jī)冷卻工藝參數(shù)的情況下，通過(guò)廢熱煙氣的循環(huán)利用，增加蒸汽產(chǎn)量， 提高蒸汽溫度。大幅提高發(fā)電量(50%以上)。同時(shí)，通過(guò)燒結(jié)礦煙溫的穩(wěn)定進(jìn) 而穩(wěn)定燒結(jié)礦的質(zhì)量。。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種冶煉燒結(jié)環(huán)冷機(jī)煙氣余熱回收發(fā)電的方法，在 通過(guò)環(huán)冷機(jī)對(duì)高溫?zé)Y(jié)礦料紅礦降溫的過(guò)程中，分段多次吹入自然風(fēng)使紅礦降 溫到15(TC以下，并收集排出的煙氣顯熱通過(guò)省煤器、蒸發(fā)換熱器，蒸汽過(guò)熱器產(chǎn)生過(guò)熱蒸氣，其特征在于 A、 在紅礦高溫區(qū)段送入己通過(guò)環(huán)冷機(jī)煙氣排氣管道排向大氣的溫度在150。C以上的煙氣做為環(huán)冷機(jī)高溫區(qū)段的冷卻風(fēng)機(jī)的入口冷卻風(fēng)源的一部分；B、 調(diào)控在A中環(huán)冷機(jī)煙氣排氣管道排向大氣的溫度在150。C以上的煙氣 量和自然風(fēng)風(fēng)量做為冷卻風(fēng)源，使通過(guò)紅礦溫度大于55(TC的高溫區(qū)段后的排 氣管道入口煙氣溫度控制在42(TC以上；C、 收集通過(guò)紅礦溫度大于55(TC的高溫區(qū)段排出的42(TC以上的高溫?zé)煔?對(duì)飽和蒸汽進(jìn)行過(guò)熱器加熱到380°C以上。D、 將通過(guò)二次過(guò)熱器的38(TC以上的蒸氣送入汽輪機(jī)發(fā)電。 一種冶煉燒結(jié)環(huán)冷余熱回收發(fā)電設(shè)備，它由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)、風(fēng)機(jī)、煙氣排出口、煙氣排氣管道、蒸汽過(guò)熱器、蒸發(fā)換熱器、省煤器、汽包、熱風(fēng)循環(huán)管道、 汽輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于它還包括在燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段下部設(shè)有一組風(fēng)機(jī)， 該高溫離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)管道上設(shè)有排出煙氣循環(huán)使用熱風(fēng)進(jìn)口，原環(huán)冷機(jī)高溫 段冷卻風(fēng)機(jī)設(shè)有自然風(fēng)進(jìn)口和排出煙氣循環(huán)使用熱風(fēng)進(jìn)口，在排出煙氣循環(huán)使 用管道中設(shè)有煙氣調(diào)節(jié)裝置，在燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段上部設(shè)有一組高溫?zé)煔馀艢?管道、蒸氣過(guò)熱器、除塵器組成。所述的一組風(fēng)機(jī)是由一個(gè)以上的高溫離心風(fēng) 機(jī)構(gòu)成。所述的煙氣調(diào)節(jié)裝置安裝在排氣管道與環(huán)冷機(jī)高溫段冷卻風(fēng)機(jī)的空氣 入口管道之間。環(huán)冷機(jī)內(nèi)燒結(jié)料紅礦自進(jìn)料口至出料口的過(guò)程中，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)鼓入的環(huán)境 空氣將其溫度從650 80(TC左右逐漸冷卻至15(TC以下。本技術(shù)是利用環(huán)冷機(jī) 排氣管道排放的15(TC以上的部分低溫?zé)煔庾鳛榄h(huán)冷機(jī)高溫段風(fēng)機(jī)的入口給風(fēng)， 通過(guò)控制低溫?zé)煔饬空{(diào)制出部分42(TC以上的高溫?zé)煔?，用于將回收的飽和蒸?過(guò)熱到38(TC以上進(jìn)行發(fā)電。其特征1是在環(huán)冷機(jī)落料口附近增加一臺(tái)高溫離心 風(fēng)機(jī)，在高溫離心風(fēng)機(jī)的正上方煙道中配置一臺(tái)蒸汽過(guò)熱器，通過(guò)過(guò)熱器換熱 后的煙氣進(jìn)入除塵器除塵后排向大氣，同時(shí)，利用環(huán)冷機(jī)高溫段(1#)冷卻風(fēng) 機(jī)排氣管道(或環(huán)冷機(jī)低溫段(2# )冷卻風(fēng)機(jī)排氣管道或除塵器后的排氣管道) 排放的15(TC以上的部分低溫?zé)煔庾鳛榄h(huán)冷機(jī)高溫離心風(fēng)機(jī)的給風(fēng)，高溫離心風(fēng) 機(jī)通過(guò)煙氣調(diào)節(jié)裝置控制風(fēng)量，調(diào)制出42(TC以上的高溫?zé)煔狻Ｆ涮卣?是在利
用環(huán)冷機(jī)高溫段(l弁)冷卻風(fēng)機(jī)排氣管道(或環(huán)冷機(jī)低溫段(2#) )t卻風(fēng)機(jī) 排氣管道或除塵器后的排氣管道)排放的150°C以上的部分低溫?zé)煔庾鳛榄h(huán)冷機(jī) 高溫段(l弁)冷卻風(fēng)機(jī)的配風(fēng)，替代一部分20。C的自然風(fēng)，在熱風(fēng)循環(huán)管道上 安裝一臺(tái)煙氣調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)煙氣調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)配風(fēng)風(fēng)量，保證補(bǔ)償前級(jí)高溫 離心風(fēng)機(jī)對(duì)紅礦的溫降，確保環(huán)冷機(jī)高溫段(1#)冷卻風(fēng)機(jī)對(duì)紅礦的冷卻溫度 與沒(méi)有新增高溫離心風(fēng)機(jī)前工藝參數(shù)一致。即在不增加任何燃料和不改變環(huán)冷 機(jī)冷卻工藝參數(shù)的情況下，通過(guò)熱風(fēng)循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)環(huán)冷機(jī)中溫余熱發(fā)電， 大幅提高發(fā)電量(50%以上)，并減少向大氣排放的熱污染。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于 最大限度的回收煙氣余熱，提高余熱的發(fā)電效率，穩(wěn)定燒結(jié)礦的質(zhì)量。一種提高燒結(jié)環(huán)冷機(jī)煙氣余熱回收發(fā)電的工藝方法，它由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)、新 增加的高溫離心風(fēng)機(jī)、煙氣調(diào)節(jié)裝置、環(huán)冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)、余熱鍋爐、汽輪發(fā)電 機(jī)、煙氣管道等組成，其特征在于在環(huán)冷機(jī)紅料落料口附近配置一臺(tái)高溫離心 風(fēng)機(jī)，通過(guò)廢熱煙氣的循環(huán)利用，調(diào)制出42(TC以上的高溫?zé)煔?，再利用環(huán)冷機(jī) 高溫段(1#)風(fēng)機(jī)給風(fēng)進(jìn)行冷、熱風(fēng)混合調(diào)節(jié)，確保環(huán)冷機(jī)冷卻工藝參數(shù)不變。 即工藝布置方案是在環(huán)冷機(jī)紅料落料口附近配置一臺(tái)高溫離心風(fēng)機(jī)，在風(fēng)機(jī)的 上部布置一臺(tái)蒸汽過(guò)熱器，在旁邊布置排氣管道作為煙氣旁路，經(jīng)過(guò)熱器后的 煙氣進(jìn)入旁路排氣管道后，再進(jìn)入除塵器，經(jīng)除塵后的煙氣向大氣排放，在高 溫離心風(fēng)機(jī)后面布置環(huán)冷機(jī)高溫段(1#)冷卻風(fēng)機(jī)，在(1#)冷卻風(fēng)機(jī)的上 方布置蒸汽蒸發(fā)器、二級(jí)省煤器，在旁邊布置排氣管道作為煙氣旁路，經(jīng)二級(jí) 省煤器后的煙氣進(jìn)入旁路排氣管道后向大氣排放。在環(huán)冷機(jī)高溫段(1#)冷卻 風(fēng)機(jī)后面布置低溫段(2弁)冷卻風(fēng)機(jī)對(duì)紅料繼續(xù)冷卻，低溫段(2#)冷卻風(fēng) 機(jī)的上方部布置一級(jí)省煤器，在旁邊布置排氣管道作為煙氣旁路，經(jīng)一級(jí)省煤 器后的煙氣進(jìn)入旁路排氣管道后向大氣排放。通過(guò)蒸發(fā)器產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)過(guò) 蒸汽過(guò)熱器過(guò)熱到38(TC以上后送入汽輪機(jī)發(fā)電，發(fā)電后的冷凝水送到真空除氧 器除氧，除氧水再通過(guò)一級(jí)省煤器和二級(jí)省煤器進(jìn)行加熱后進(jìn)入蒸汽蒸發(fā)器產(chǎn) 生飽和蒸汽，實(shí)現(xiàn)蒸汽一水循環(huán)發(fā)電。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于重復(fù)使用排放的煙氣，使可利用煙氣的溫度提高，從
而提高蒸氣溫度，大提高利用余熱發(fā)電能力，該設(shè)備和方法是冶煉余熱利用的一個(gè)較優(yōu)途徑。


圖1為為本發(fā)明工藝流程及裝置示意圖。圖中l(wèi)為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)紅礦入口， 2為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)出料口， 3為新增高溫離 心風(fēng)機(jī)，4為環(huán)冷機(jī)(1#)冷卻風(fēng)機(jī)，5為環(huán)冷機(jī)(2#)冷卻風(fēng)機(jī)，6為環(huán)境自然風(fēng)風(fēng) 機(jī)入口， 7為煙氣排出口， 8為煙氣調(diào)節(jié)裝置，9為一級(jí)省煤器，IO為二級(jí)省煤 器，11為蒸發(fā)換熱器，12為汽包，13為蒸汽過(guò)熱器，14為汽輪發(fā)電機(jī)組，15 為真空除氧器，16為熱風(fēng)循環(huán)管道，17為除塵器。18、 19、 20為煙氣排氣管道。 具體實(shí)施例下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但不限于實(shí)施例。 以云南玉溪新興鋼鐵股份有限公司90m2燒結(jié)環(huán)冷機(jī)煙氣余熱回收發(fā)電裝 置為例。燒結(jié)環(huán)冷機(jī)技術(shù)參數(shù)1、 燒結(jié)機(jī)90m22、 環(huán)冷機(jī)125 m23、 環(huán)冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)20.6萬(wàn)m3/h，共3臺(tái)，電機(jī)功率315kW4、 高溫離心風(fēng)機(jī)(3)上方的煙氣管道入口風(fēng)溫調(diào)控在480土2(TC5、 原環(huán)冷機(jī)1弁冷卻風(fēng)機(jī)(4)上方的煙氣管道入口風(fēng)溫調(diào)控在380士2(TC 主要工藝設(shè)備配置1) 、余熱鍋爐一套，型號(hào)規(guī)格YG-GL-12000(非標(biāo))；2) 、汽輪發(fā)電機(jī)裝置一套，型號(hào)規(guī)格N3-1.27/380;3) 、離心風(fēng)機(jī)一套，型號(hào)規(guī)格7萬(wàn)m3/h， 200°C,電機(jī)功率90kW;4) 、煙氣調(diào)節(jié)閥一套，YG-FM-1000(非標(biāo))經(jīng)過(guò)熱力計(jì)算， 一臺(tái)125 m2的環(huán)冷機(jī)可回收1.4MPa、 40(TC的過(guò)熱蒸汽 14t/h，可建3MW的余熱電站一座，汽輪機(jī)汽耗為4.82kg/kW。 工藝方案配置如下
在環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦紅料落料口 (1)附近配置一臺(tái)高溫離心風(fēng)機(jī)(3)，在風(fēng)機(jī) 的上部布置一臺(tái)蒸汽過(guò)熱器(13)，在旁邊布置排氣管道(18)作為煙氣旁路， 經(jīng)過(guò)熱器(13)后的煙氣進(jìn)入旁路排氣管道后，再進(jìn)入除塵器(17)，經(jīng)除塵后 的煙氣向大氣排放；在高溫離心風(fēng)機(jī)(3)后面布置環(huán)冷機(jī)高溫段冷卻風(fēng)機(jī)(4), 在冷卻風(fēng)機(jī)(4)的上方布置蒸汽蒸發(fā)器(11)、 二級(jí)省煤器(10)，在旁邊布置 排氣管道(19)作為煙氣旁路，經(jīng)二級(jí)省煤器(10)后的煙氣進(jìn)入旁路排氣管 道后向大氣排放，同時(shí)，在向大氣排放的排氣管道(19)上引出一路18(TC左右 的低溫廢熱煙氣， 一路通過(guò)調(diào)節(jié)閥送入原環(huán)冷機(jī)高溫段冷卻風(fēng)機(jī)(4)的入口管 道與原送入的環(huán)境自然風(fēng)混合后作為風(fēng)機(jī)的給風(fēng)，另一路送入高溫離心風(fēng)機(jī)(3) 的入口管道作為高溫離心風(fēng)機(jī)(3)的給風(fēng)，在環(huán)冷機(jī)高溫段冷卻風(fēng)機(jī)(4)后 面布置低溫段冷卻風(fēng)機(jī)(5)對(duì)紅料繼續(xù)冷卻，低溫段冷卻風(fēng)機(jī)(5)的上方部 布置一級(jí)省煤器(9)，在旁邊布置排氣管道(20)作為煙氣旁路，經(jīng)一級(jí)省煤 器(9)后的煙氣進(jìn)入旁路排氣管道(20)后向大氣排放。通過(guò)蒸發(fā)器(11)和(12)產(chǎn)生的飽和蒸汽分別經(jīng)過(guò)蒸汽過(guò)熱器(13)過(guò)熱到40(TC后送入汽輪機(jī)(14) 發(fā)電，發(fā)電后的冷凝水送到真空除氧器(15)除氧，除氧水再通過(guò)一級(jí)省煤器(9)和二級(jí)省煤器(10)進(jìn)行加熱后進(jìn)入蒸汽蒸發(fā)器(11)和(12)產(chǎn)生飽和 蒸汽，實(shí)現(xiàn)蒸汽一水循環(huán)發(fā)電。
權(quán)利要求
1、一種冶煉燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱回收發(fā)電的方法，在通過(guò)環(huán)冷機(jī)對(duì)高溫?zé)Y(jié)礦料紅礦降溫的過(guò)程中，分段多次吹入自然風(fēng)使紅礦降溫到150℃以下，并收集排出的煙氣顯熱通過(guò)省煤器、蒸發(fā)換熱器，過(guò)熱器產(chǎn)生過(guò)熱蒸氣發(fā)電，其特征在于A、在紅礦高溫區(qū)段送入已通過(guò)環(huán)冷機(jī)煙氣排氣管道排向大氣的溫度在150℃以上的煙氣做為環(huán)冷機(jī)高溫區(qū)段的冷卻風(fēng)機(jī)的入口冷卻風(fēng)源的一部分；B、調(diào)控在A中環(huán)冷機(jī)煙氣排氣管道排向大氣的溫度在150℃以上的煙氣量和自然風(fēng)風(fēng)量做為冷卻風(fēng)源，使通過(guò)紅礦溫度大于550℃的高溫區(qū)段后的排氣管道入口煙氣溫度控制在420℃以上；C、收集通過(guò)紅礦溫度大于550℃的高溫區(qū)段排出的420℃以上的高溫?zé)煔鈱?duì)飽和蒸汽進(jìn)行過(guò)熱器加熱到380℃以上。D、將通過(guò)二次過(guò)熱器的380℃以上的蒸氣送入汽輪機(jī)發(fā)電。
2、 一種冶煉燒結(jié)環(huán)冷余熱回收發(fā)電設(shè)備，它由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)、風(fēng)機(jī)、煙氣 排出口、煙氣排氣管道、蒸汽過(guò)熱器、蒸發(fā)換熱器、省煤器、汽包、熱風(fēng)循 環(huán)管道、汽輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于它還包括在燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段下部設(shè)有 一組風(fēng)機(jī)，該高溫離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)管道上設(shè)有排出煙氣循環(huán)使用熱風(fēng)進(jìn)口， 原環(huán)冷機(jī)高溫段冷卻風(fēng)機(jī)設(shè)有自然風(fēng)進(jìn)口和排出煙氣循環(huán)使用熱風(fēng)進(jìn)口，在 排出煙氣循環(huán)使用管道中設(shè)有煙氣調(diào)節(jié)裝置，在燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段上部設(shè)有 一組高溫?zé)煔馀艢夤艿?、蒸氣過(guò)熱器、除塵器組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一組風(fēng)機(jī)是由一個(gè)以上的高溫離心風(fēng)機(jī)構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣調(diào)節(jié)裝置安裝在排氣管道與環(huán)冷機(jī)高溫段 冷卻風(fēng)機(jī)的空氣入口管道之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及余熱利用，特別涉及冶煉燒結(jié)環(huán)冷機(jī)煙氣余熱回收發(fā)電領(lǐng)域。在通過(guò)環(huán)冷機(jī)對(duì)高溫?zé)Y(jié)礦料紅礦降溫的過(guò)程中，分段多次吹入自然風(fēng)使紅礦降溫到150℃以下，并收集排出的煙氣顯熱通過(guò)省煤器、蒸發(fā)換熱器，過(guò)熱器產(chǎn)生過(guò)熱蒸氣發(fā)電，它由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)、風(fēng)機(jī)、煙氣排氣管道、蒸汽過(guò)熱器、省煤器、汽包、熱風(fēng)循環(huán)管道、汽輪發(fā)電機(jī)組，包括在燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段下部設(shè)有一組風(fēng)機(jī)，該高溫離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)管道上設(shè)有排出煙氣循環(huán)使用熱風(fēng)進(jìn)口，原環(huán)冷機(jī)高溫段冷卻風(fēng)機(jī)設(shè)有自然風(fēng)進(jìn)口和排出煙氣循環(huán)使用熱風(fēng)進(jìn)口，在排出煙氣循環(huán)使用管道中設(shè)有煙氣調(diào)節(jié)裝置，重復(fù)使用排放的煙氣，使可利用煙氣的溫度提高，從而提高蒸氣溫度，大大提高利用余熱發(fā)電能力。
文檔編號(hào)F27D17/00GK101118125SQ20071006619
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者何明俊, 張自毅, 耿加祥, 許國(guó)富, 鄭建州 申請(qǐng)人:昆明陽(yáng)光基業(yè)股份有限公司