專利名稱：一種負(fù)荷適用范圍廣的燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵行業(yè)余熱利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能夠適應(yīng)環(huán)冷機(jī)不同負(fù)荷 工況、穩(wěn)定運(yùn)行的燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
燒結(jié)余熱回收是鋼鐵企 業(yè)實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”指標(biāo)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。燒結(jié)工序中環(huán) 冷機(jī)廢氣顯熱約占總能耗的20 28%，對環(huán)冷機(jī)廢氣余熱的回收有重要意義，既節(jié)約能源 又有環(huán)境效益。在鋼鐵行業(yè)燒結(jié)工藝過程中，燒結(jié)礦在環(huán)冷機(jī)上進(jìn)行冷卻，鼓風(fēng)機(jī)從環(huán)冷機(jī)機(jī)底 部風(fēng)箱鼓入冷風(fēng)，冷風(fēng)冷卻燒結(jié)礦料，溫度升高，其中環(huán)冷機(jī)一、二段熱廢氣溫度為200 500°C。熱廢氣通過冷卻機(jī)上方的密封罩收集，利用余熱鍋爐回收余熱生產(chǎn)蒸汽。所利用的 熱廢氣風(fēng)量和溫度由密封罩上引出風(fēng)管的位置和面積確定，靠近環(huán)冷機(jī)進(jìn)料端的一段密封 罩內(nèi)廢氣溫度較高，向尾部方向逐漸降低。燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)過程中，燒結(jié)礦料量和燒結(jié)礦溫度不可避免地會產(chǎn)生波動，導(dǎo)致環(huán)冷 機(jī)冷卻風(fēng)量和熱廢氣溫度、壓力的波動?，F(xiàn)有的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱利用系統(tǒng)采取在第一、二段 密封罩上部直接安裝引出風(fēng)管的熱廢氣引出方式，各段熱風(fēng)罩對應(yīng)的面積決定了該段引出 廢氣的流量，在環(huán)冷機(jī)正常工況下，各段廢氣平均溫度相對平衡，一旦環(huán)冷機(jī)運(yùn)行負(fù)荷發(fā)生 變化，所引出的熱廢氣溫度隨之改變，當(dāng)環(huán)冷機(jī)運(yùn)行負(fù)荷增加或降低，熱廢氣溫度相應(yīng)提高 或降低，將導(dǎo)致余熱利用系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有燒結(jié)環(huán)冷機(jī)廢氣弓I出方式導(dǎo)致熱廢氣溫度大幅波動的不足，本發(fā)明 提出了一種負(fù)荷適用范圍廣的燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)及其控制方法，可實(shí)現(xiàn)環(huán)冷機(jī)高、低負(fù)荷 工況時(shí)各段熱廢氣溫度的穩(wěn)定，保證燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)正常運(yùn)行。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種負(fù)荷適用范圍廣的燒結(jié)余熱利 用系統(tǒng)，環(huán)冷機(jī)密封罩一段設(shè)有密封罩一段上煙囪，密封罩二段上設(shè)有密封罩二段上煙囪， 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述密封罩一段和密封罩二段上均設(shè)有多根廢氣支管，所述廢氣支管上設(shè) 有廢氣支管進(jìn)氣閥，密封罩一段的末端廢氣支管通過連接風(fēng)管與密封罩二段前端廢氣支管 相連通，該連接風(fēng)管上設(shè)有連接風(fēng)管閥，密封罩二段的末端廢氣支管上設(shè)有支管旁路風(fēng)管， 該支管旁路風(fēng)管上設(shè)有旁路風(fēng)管閥，該支管旁路風(fēng)管的另一端與密封罩二段上煙 相連 通；所述密封罩一、二段上煙囪上設(shè)有煙囪閥門。所述密封罩一段和密封罩二段上均設(shè)有可監(jiān)測密封罩一段和密封罩二段內(nèi)溫度 的溫度監(jiān)控裝置。如上所述負(fù)荷適用范圍廣的燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)的具體控制方法為a、環(huán)冷機(jī)密封罩一段內(nèi)廢氣溫度介于350°C 450°C且密封罩二段廢氣溫度介于 210°C 280°C時(shí)，關(guān)閉連接風(fēng)管閥、旁路風(fēng)管閥和密封罩一、二段上煙囪閥門，熱廢氣經(jīng)廢氣支管匯集后通過匯氣管進(jìn)入余熱鍋爐； b、環(huán)冷機(jī)密封罩一段內(nèi)廢氣溫度高于450°C或密封罩二段廢氣溫度高于280°C 時(shí)，調(diào)節(jié)廢氣支管進(jìn)氣閥和和密封罩一、二段上煙 閥門的開度，使部分熱廢氣經(jīng)密封罩一 段上煙囪和密封罩二段上煙囪排空；C、環(huán)冷機(jī)密封罩一段廢氣溫度低于350°C或密封罩二段廢氣溫度低于210°C時(shí)， 調(diào)節(jié)連接風(fēng)管閥、旁路風(fēng)管閥、密封罩二段末端廢氣支管進(jìn)氣閥和密封罩二段上煙 閥門 的開度，將密封罩一段的末端廢氣支管的廢氣部分或全部引入密封罩二段前端廢氣支管 中，密封罩二段的末端廢氣支管的廢氣部分或全部排入密封罩二段上煙囪。所述連接風(fēng)管閥、旁路風(fēng)管閥、廢氣支管進(jìn)氣閥和密封罩一、二段上煙囪閥門可根 據(jù)溫度監(jiān)控裝置的監(jiān)測數(shù)值自動調(diào)節(jié)閥門開度。當(dāng)密封罩一段的監(jiān)測數(shù)值介于350 V 450°C且密封罩二段的監(jiān)測數(shù)值介于210°C 280°C時(shí)，自動關(guān)閉連接風(fēng)管閥、旁路風(fēng)管閥 和密封罩一、二段上煙囪閥門；當(dāng)密封罩一段的監(jiān)測數(shù)值高于450°C或密封罩二段的監(jiān)測 數(shù)值高于280°C時(shí)，自動調(diào)節(jié)廢氣支管進(jìn)氣閥和和密封罩一、二段上煙囪閥門的開度，使部 分熱廢氣經(jīng)密封罩一段上煙囪和密封罩二段上煙囪排空；當(dāng)密封罩一段的監(jiān)測數(shù)值低于 350°C或密封罩二段的監(jiān)測數(shù)值低于210°C時(shí)，自動調(diào)節(jié)連接風(fēng)管閥、旁路風(fēng)管閥、密封罩二 段末端廢氣支管進(jìn)氣閥和密封罩二段上煙 閥門的開度，將密封罩一段的末端廢氣支管的 廢氣部分或全部引入密封罩二段前端廢氣支管中，密封罩二段的末端廢氣支管的廢氣部分 或全部排入密封罩二段上煙囪。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在密封罩上設(shè)置多點(diǎn)取風(fēng)，克服了 現(xiàn)有燒結(jié)環(huán)冷機(jī)廢氣引出方式導(dǎo)致熱廢氣溫度大幅波動的缺陷，并通過對各閥門的動作， 保證了環(huán)冷機(jī)高、低負(fù)荷工況時(shí)兩段熱廢氣溫度的相對穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)在 各種工況下的正常運(yùn)行。


圖1是本發(fā)明方法的一種工藝系統(tǒng)示意圖。在圖中1-密封罩；11-連接風(fēng)管閥；2-密封罩一段末端廢氣支管；12-旁路風(fēng)管；3-密封罩一段末端廢氣支管進(jìn)氣閥；13-旁路風(fēng)管閥；4-密封罩一段匯氣管；14-余熱鍋爐；5-密封罩二段前端廢氣支管；15-余熱鍋爐引風(fēng)機(jī)；
6-密封罩二段前端廢氣支管進(jìn)氣閥；16-循環(huán)風(fēng)機(jī)；7-密封罩二段末端廢氣支管；17-余熱利用系統(tǒng)煙囪；8-密封罩二段末端廢氣支管進(jìn)氣閥；18-密封罩一段上煙囪；9-密封罩二段匯氣管；19-密封罩二段上煙囪；10-連接風(fēng)管。
具體實(shí)施例方式參見圖1，一種負(fù)荷適用范圍廣的燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)，環(huán)冷機(jī)密封罩一段設(shè)有密封罩一段上煙囪18，密封罩二段上設(shè)有密封罩二段上煙囪19，所述密封罩一段設(shè)有三根廢氣 支管，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)取風(fēng)。密封罩二段上設(shè)有二根廢氣支管5，7，密封罩一段和密封罩二段內(nèi) 設(shè)有可監(jiān)測密封罩一段和密封罩二段內(nèi)溫度的溫度監(jiān)控裝置，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測密封罩內(nèi)的溫 度，然后根據(jù)密封罩內(nèi)的溫度對各閥門執(zhí)行相應(yīng)的動作。所述廢氣支管上設(shè)有廢氣支管進(jìn) 氣閥，密封罩一段的末端廢氣支管2通過連接風(fēng)管10與密封罩二段前端廢氣支管5相連 通，該連接風(fēng)管10上設(shè)有連接風(fēng)管閥11，密封罩二段的末端廢氣支管7上設(shè)有支管旁路風(fēng) 管12，該支管旁路風(fēng)管12上設(shè)有旁路風(fēng)管閥13，該支管旁路風(fēng)管12的另一端與密封罩二 段上煙@ 19相連通；密封罩一段各廢氣支管所取風(fēng)匯集于密封罩一段匯風(fēng)管4內(nèi)，接入環(huán) 冷機(jī)雙通道的余熱鍋爐14的高溫廢氣進(jìn)氣口，密封罩二段各支管所取風(fēng)匯集于密封罩二 段匯風(fēng)管9內(nèi)，接入環(huán)冷機(jī)雙通道的余熱鍋爐14的低溫廢氣進(jìn)氣口，經(jīng)余熱經(jīng)鍋爐14梯級 利用后由設(shè)在余熱經(jīng)鍋爐14后部的系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)15由余熱利用系統(tǒng)煙囪17排出或由循環(huán) 風(fēng)機(jī)16送入環(huán)冷機(jī)1中循環(huán)使用。
上述負(fù)荷適用范圍廣的燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)的具體控制方法為a、環(huán)冷機(jī)正常工況時(shí)，即密封罩一段的監(jiān)測數(shù)值介于350°C 450°C且密封罩二 段的監(jiān)測數(shù)值介于210°C 280°C時(shí)，自動關(guān)閉連接風(fēng)管閥11和旁路風(fēng)管閥13，余熱利用系 統(tǒng)在設(shè)計(jì)狀態(tài)運(yùn)行；b、在環(huán)冷機(jī)高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，環(huán)冷機(jī)密封罩內(nèi)廢氣溫度增高，當(dāng)密封罩一段的監(jiān)測 數(shù)值高于450°C或密封罩二段的監(jiān)測數(shù)值高于280°C時(shí)，自動調(diào)小密封罩一段廢氣支管進(jìn) 風(fēng)閥3和/或密封罩二段廢氣支管進(jìn)風(fēng)閥6，8的開度，調(diào)大密封罩一段煙囪18閥和/或 密封罩二段上煙囪19閥的開度，通過環(huán)冷機(jī)密封罩一段上煙囪18和密封罩二段上煙囪19 排出部分熱廢氣，降低密封罩一、二段內(nèi)熱廢氣平均溫度，使入鍋爐的廢氣溫度穩(wěn)定在設(shè)計(jì) 值，從而保證系統(tǒng)在高負(fù)荷下的正常運(yùn)行；C、環(huán)冷機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，即密封罩一段的監(jiān)測數(shù)值低于350°C或密封罩二段的監(jiān) 測數(shù)值低于210°C時(shí)，為保證入余熱鍋爐14內(nèi)廢氣溫度穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值附近，自動調(diào)大連接 風(fēng)管閥11和旁路風(fēng)管閥13的開度，調(diào)小或關(guān)閉密封罩二段末端廢氣支管進(jìn)氣閥8，自動調(diào) 節(jié)密封罩二段上煙囪19閥門的開度，將密封罩一段的末端廢氣支管2的廢氣部分或全部引 入密封罩二段前端廢氣支管5中，密封罩二段的末端廢氣支管7的廢氣部分或全部排入密 封罩二段上煙 19，這樣既可使密封罩一段匯氣管4的廢氣平均溫度增加，穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值 附近；同時(shí)密封罩一段末廢氣部分進(jìn)入密封罩二段內(nèi)，將提高密封罩二段匯氣管9內(nèi)風(fēng)溫， 穩(wěn)定溫度在設(shè)計(jì)值附近，即通過控制低負(fù)荷下余熱鍋爐14進(jìn)口的廢氣溫度，使取用的兩段 熱廢氣在減少風(fēng)量的情況下，保證廢氣溫度達(dá)到或接近設(shè)計(jì)值，從而實(shí)現(xiàn)余熱鍋爐14在低 負(fù)荷工況下的正常運(yùn)行。
權(quán)利要求
一種負(fù)荷適用范圍廣的燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)，環(huán)冷機(jī)密封罩一段設(shè)有密封罩一段上煙囪(18)，密封罩二段上設(shè)有密封罩二段上煙囪(19)，其特征在于所述密封罩一段和密封罩二段上均設(shè)有多根廢氣支管，所述廢氣支管上設(shè)有廢氣支管進(jìn)氣閥，密封罩一段的末端廢氣支管(2)通過連接風(fēng)管(10)與密封罩二段前端廢氣支管(5)相連通，該連接風(fēng)管(10)上設(shè)有連接風(fēng)管閥(11)，密封罩二段的末端廢氣支管(7)上設(shè)有支管旁路風(fēng)管(12)，該支管旁路風(fēng)管(12)上設(shè)有旁路風(fēng)管閥(13)，該支管旁路風(fēng)管(12)的另一端與密封罩二段上煙囪(19)相連通；所述密封罩一、二段上煙囪(18，19)上設(shè)有煙囪閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)荷適用范圍廣的燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)，其特征在于所述密 封罩一段和密封罩二段上均設(shè)有可監(jiān)測密封罩一段和密封罩二段內(nèi)溫度的溫度監(jiān)控裝置。
3.—種如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的控制方法，其特征在于a、當(dāng)環(huán)冷機(jī)密封罩一段內(nèi)廢氣溫度介于350°C 450°C且密封罩二段廢氣溫度介于 210°C 280°C時(shí)，關(guān)閉連接風(fēng)管閥(11)、旁路風(fēng)管閥(13)和密封罩一、二段上煙囪(18、19) 閥門，熱廢氣經(jīng)廢氣支管匯集后通過匯氣管(4，9)進(jìn)入余熱鍋爐(14)；b、當(dāng)環(huán)冷機(jī)密封罩一段內(nèi)廢氣溫度高于450°C或密封罩二段廢氣溫度高于280°C時(shí)， 調(diào)節(jié)廢氣支管進(jìn)氣閥(3，6，8)和密封罩一、二段上煙囪(18、19)閥門的開度，使部分熱廢氣 經(jīng)密封罩一段上煙囪(18)和密封罩二段上煙囪(19)排空；c、當(dāng)環(huán)冷機(jī)密封罩一段廢氣溫度低于350°C或密封罩二段廢氣溫度低于210°C時(shí)，調(diào) 節(jié)連接風(fēng)管閥(11)、旁路風(fēng)管閥(13)、密封罩二段末端廢氣支管進(jìn)氣閥(8)和密封罩二段 上煙囪(19)閥門的開度，將密封罩一段的末端廢氣支管(2)的廢氣部分或全部引入密封罩 二段前端廢氣支管(5)中，密封罩二段的末端 廢氣支管(7)的廢氣部分或全部排入密封罩 二段上煙囪(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述系統(tǒng)的控制方法，其特征在于所述連接風(fēng)管閥(11)、旁路風(fēng)管 閥(13)、廢氣支管進(jìn)氣閥(3，6，8)和密封罩一、二段上煙囪(18、19)閥門可根據(jù)溫度監(jiān)控裝 置的監(jiān)測數(shù)值自動調(diào)節(jié)閥門開度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種負(fù)荷適用范圍廣的燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)及其控制方法，屬于鋼鐵行業(yè)余熱利用技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)通過在環(huán)冷機(jī)密封罩一段和密封罩二段上均設(shè)有多根廢氣支管和廢氣支管進(jìn)氣閥，密封罩一、二段之間設(shè)有連接風(fēng)管和連接風(fēng)管閥，密封罩二段的末端廢氣支管上設(shè)有支管旁路風(fēng)管和旁路風(fēng)管閥，該支管旁路風(fēng)管的另一端與密封罩二段上煙囪相連通；所述密封罩一、二段上煙囪上設(shè)有煙囪閥門。當(dāng)環(huán)冷機(jī)高、低負(fù)荷工況時(shí)，通過對該系統(tǒng)中各閥門的具體控制，克服了現(xiàn)有燒結(jié)環(huán)冷機(jī)廢氣引出方式導(dǎo)致熱廢氣溫度大幅波動的缺陷，保證了環(huán)冷機(jī)各種工況時(shí)兩段熱廢氣溫度的相對穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)在各種工況下的正常運(yùn)行。
文檔編號F27D19/00GK101865608SQ20101012799
公開日2010年10月20日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者劉志永, 易新建, 李秀莉, 王旭偉 申請人:湖南永清環(huán)保股份有限公司