本實用新型屬于節(jié)能設備領域,特別涉及一種新型冶金氣燒石灰豎窯余熱回收裝置。
背景技術:
鋼鐵冶金企業(yè)為了適應環(huán)保要求,在其煉鋼工段和燒結(jié)工段,需要進行對煙氣的脫硫,而該2工段的煙氣排放溫度較低,因此,煙氣脫硫大多采用濕法脫硫的工藝。由于煙氣濕法脫硫過程中需要大量的石灰石,故鋼鐵冶金企業(yè)大多自建石灰窯。
現(xiàn)有石灰窯按照結(jié)構(gòu)分為兩種:一種是回轉(zhuǎn)窯,主體外觀為轉(zhuǎn)動的臥式圓筒結(jié)構(gòu);另一種是豎窯(立窯),外觀為靜止的立式圓筒結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)有石灰窯按照燃料也分為兩種:一種是混燒石灰豎窯,其燃料可為焦炭、焦粉、煤等;另一種是氣燒石灰窯,其燃料為高爐煤氣、焦爐煤氣、天然氣、發(fā)生爐煤氣等。由于在煉鐵過程中產(chǎn)生大量的高爐煤氣,因此,鋼鐵冶金企業(yè)自建的石灰窯多為氣燒石灰豎窯,以高爐煤氣作為其燃料。
現(xiàn)有氣燒石灰豎窯,見圖2,由于其結(jié)構(gòu)特點,豎窯的上、下燃燒主梁在工作過程中被加熱,為了保持上、下主梁的強度和剛度,目前上、下主梁的冷卻采用導熱油冷卻法,具體的工藝如下:約190℃的導熱油在其循環(huán)泵驅(qū)動下進入主梁內(nèi)被加熱到205℃左右,離開主梁進入一空冷器,在空冷器內(nèi)降溫至約190℃,再次在循環(huán)泵驅(qū)動下進入梁內(nèi);如此循環(huán),上、下主梁得以保護。而流經(jīng)空冷器的常溫空氣由鼓風機鼓風而入,吸熱后的高溫空氣被放空,此部分能量白白浪費,如對于一座300T/d產(chǎn)量的氣燒石灰豎窯而言,導熱油的流量約350m3/h,循環(huán)泵的揚程約75m,循環(huán)泵一開一備,每泵所配電機功率為160kW;對于空冷器而言,常溫空氣在鼓風機驅(qū)動下進入空冷器,對導熱油進行冷卻,加熱后的空氣放空,一座氣燒石灰豎窯通常需要配6臺鼓風機,每臺鼓風機的鼓風量68000m3/h、所配電機為11kW。
除此之外,現(xiàn)有氣燒石灰豎窯另外還存在極大的能耗浪費:
仍對于一座300T/d產(chǎn)量的氣燒石灰豎窯而言,出窯的煙氣溫度為300~350℃左右,所配引風機風量為125000m3/h,煙氣中含有大量的灰塵,為了達到排放標準,煙氣在排放前需進行高效的除塵處理,目前多采用布袋除塵器。布袋除塵器對煙氣的進口溫度要求較高,如煙氣高于200℃,布袋不能承受高溫,會燒壞;如煙氣低于150℃,煙氣會結(jié)露,煙塵中的氧化鈣變成氫氧化鈣,將布袋糊眼,造成掛袋。目前,大多氣燒石灰豎窯對煙氣的處理工藝是,設置一煤氣加熱器對煙氣進行余熱回收,用于加熱高爐煤氣。但是,高爐煤氣的流量較小,如300T/d產(chǎn)量的氣燒石灰豎窯,高爐煤氣的用量僅為20000Nm3/h,由于高爐煤氣量和煙氣量之間的較大的懸殊特征,冬季,煙氣溫度經(jīng)煤氣加熱器后基本維持在200℃,可直接進入布袋除塵器;而在夏季,高爐煤氣僅能將煙氣降溫至~240℃,因此,在煙氣進入布袋除塵前還須設置一空冷器,該空冷器的工作隨季節(jié)變化:夏季,煙氣溫度較高,常溫空氣在鼓風機驅(qū)動下進入空冷器,對煙氣進一步降溫至滿足布袋除塵器工作要求,吸熱后的高溫空氣也被放空;既浪費了能量,又增加了鼓風機的電力消耗。
技術實現(xiàn)要素:
技術問題:為了解決現(xiàn)有技術的缺陷,本實用新型提供了一種新型冶金氣燒石灰豎窯余熱回收裝置。
技術方案:本實用新型提供的一種新型冶金氣燒石灰豎窯余熱回收裝置,包括冷卻循環(huán)回路、煙氣管路和煤氣加熱管路;所述冷卻循環(huán)回路包括依次連接成環(huán)的工質(zhì)循環(huán)泵、氣燒梁內(nèi)管路、加熱器和蒸發(fā)器;所述煙氣管路的進氣口與氣燒石灰豎窯煙氣出氣口連接,所述煙氣管路上依次連接有加熱器、煤氣加熱器、布袋除塵器、煙氣引風機;所述煤氣加熱管路與煤氣加熱器和氣燒石灰豎窯進氣口依次連接。
作為另一種改進,所述煙氣引風機的出氣口與煙囪連接。
作為另一種改進,所述冷卻循環(huán)回路內(nèi)的循環(huán)工質(zhì)為導熱油。
有益效果:本實用新型提供的冶金氣燒石灰豎窯余熱回收裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、改造方便,一方面大大節(jié)約了系統(tǒng)的電力消耗,回收了空冷器的熱量,同時大大延長了布袋除塵器的使用壽命,另一方面,回收的熱量用于產(chǎn)生有用的蒸汽或其他介質(zhì),供工藝使用,減少了對環(huán)境的熱量排放引起的熱污染。
附圖說明
圖1為本實用新型的新型冶金氣燒石灰豎窯余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為現(xiàn)有氣燒石灰豎窯的余熱利用的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型新型冶金氣燒石灰豎窯余熱回收裝置作出進一步說明。
新型冶金氣燒石灰豎窯余熱回收裝置,見圖1,包括冷卻循環(huán)回路1、煙氣管路2和煤氣加熱管路3。
冷卻循環(huán)回路1包括依次連接成環(huán)的工質(zhì)循環(huán)泵11、氣燒梁內(nèi)管路12、加熱器13和蒸發(fā)器14;冷卻循環(huán)回路1內(nèi)的循環(huán)工質(zhì)為導熱油。
煙氣管路2的進氣口與氣燒石灰豎窯4煙氣出氣口連接,煙氣管路2上依次連接有加熱器13、煤氣加熱器21、布袋除塵器22、煙氣引風機23,煙氣引風機23的出氣口與煙囪24連接;煤氣加熱管路3與煤氣加熱器21和氣燒石灰豎窯4進氣口依次連接。
該裝置的使用原理如下:
(1)約190℃導熱油在工質(zhì)循環(huán)泵11的作用下進入氣燒梁內(nèi)管路12,對氣燒梁進行冷卻,工質(zhì)被加熱至205℃左右,進入加熱器13內(nèi);此部分仍保留原有工藝,以保證氣燒梁的冷卻效果不變;
(2)出窯后300~350℃煙氣的煙氣,進入加熱器13內(nèi),加熱對氣燒梁降溫后的205℃導熱油工質(zhì),煙氣降溫至250℃左右再進入煤氣加熱器21對高爐煤氣加熱,最后降溫至約190℃后直接進入布袋除塵器,除塵后的煙氣直接排放;
(3)約205℃的導熱油工質(zhì)經(jīng)加熱器13可升溫至~215℃,再進入蒸發(fā)器14,在蒸發(fā)器14內(nèi),導熱油降溫至約190℃,再在工質(zhì)循環(huán)泵11驅(qū)動下進入氣燒梁;
(4)在蒸發(fā)器14中,冷卻循環(huán)回路1的高溫工質(zhì)與外界輸入至蒸發(fā)器14中的低溫工質(zhì)換熱,使低溫工質(zhì)加熱以利用冷卻循環(huán)回路1吸收的熱量;例如,采用冷水作為低溫工質(zhì),冷水水泵驅(qū)動下進入蒸發(fā)器14吸熱蒸發(fā),最終向外界提供低壓(約0.6MPaG)飽和蒸汽。
除上述實施例外,本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案,均落在本實用新型要求的保護范圍。