一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置及方法，該裝置包括燒結(jié)機(jī)臺(tái)車、大煙道和煙囪，燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上并排布置的風(fēng)箱均與其下方的大煙道相連，該大煙道與煙囪相連，燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上位于機(jī)頭段和機(jī)尾段的風(fēng)箱與大煙道之間連接的通煙管上安裝有三通切換閥，該三通切換閥的另一通路與煙氣收集器相連，該煙氣收集器通過管道與煙氣混合管道相連，煙氣混合管道內(nèi)安裝有粉塵沉降室，該煙氣混合管道通過回流煙氣管依次經(jīng)過兩級(jí)一體除塵裝置和循環(huán)風(fēng)機(jī)后與燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上端中部的密封罩相連。本發(fā)明采用將機(jī)頭段的高含氧量的廢氣與機(jī)尾段的高溫廢氣混合后再給燒結(jié)機(jī)，有效利用了廢氣的熱能，并有多次除塵及脫硫降溫工藝，減少廢氣中污染物質(zhì)的排放量。
【專利說明】一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置 及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋼鐵企業(yè)鐵礦石燒結(jié)生產(chǎn)過程中要產(chǎn)生大量廢氣，廢氣中含有多種復(fù)雜的環(huán)境污 染物，如粉塵、S02、N0X、重金屬（如Cd、Hg、As、Pb等）、HC1、HF、揮發(fā)性有機(jī)污染物（V0C)、 多環(huán)芳烴（PAHs)、二惡英類持久性有機(jī)污染物（POPs)等。國家新的《鋼鐵工業(yè)大氣污染物 排放標(biāo)準(zhǔn)》已經(jīng)明確燒結(jié)煙氣中S02、N0X及二惡英等污染物的最新排放控制標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 燒結(jié)工序的能耗約占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的10%，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)工序節(jié)能降耗，對(duì)降低 鋼鐵生產(chǎn)的噸鋼能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，具有深遠(yuǎn)的意義。燒結(jié)工序能耗中固體燃料消耗占 75%?80%，因此降低固體燃料消耗，成為降低燒結(jié)工序能耗的關(guān)鍵。
[0004] 對(duì)于燒結(jié)生產(chǎn)風(fēng)箱中產(chǎn)生的熱廢氣，含有大量的多種復(fù)雜的環(huán)境污染物，通過大 煙道進(jìn)行除塵排放。其中煙氣溫度在1〇〇?200°C，而且燒結(jié)生產(chǎn)尾部風(fēng)箱溫度達(dá)到200°C 以上，目前常用的廢氣利用方式多是用于蒸汽鍋爐的發(fā)電或者進(jìn)行點(diǎn)火，這些方法工藝對(duì) 廢氣熱量的利用率還是不高，不能根據(jù)工礦和參數(shù)來調(diào)整廢氣的流量和利用率，最重要的 是不能在利用熱量的同時(shí)減少廢氣中有害物質(zhì)的含量。因此在能源緊張和環(huán)保治理壓力日 益加重的情況下，對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)工序產(chǎn)生的熱廢氣的綜合循環(huán)利用的顯得尤為重要，必須開 拓新思路、尋求新技術(shù)，有效解決燒結(jié)廢氣能源回收利用、減少廢氣排放等難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置及方法， 采用將機(jī)頭段的高含氧量的廢氣與機(jī)尾段的高溫廢氣混合后再給燒結(jié)機(jī)，有效利用了廢氣 的熱能，減少了能耗，并有多次除塵及脫硫降溫工藝，減少廢氣中污染物質(zhì)的排放量。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利 用裝置，包括燒結(jié)機(jī)臺(tái)車、大煙道和煙囪，所述的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上并排布置的風(fēng)箱均與其下方 的大煙道相連，該大煙道與煙?相連；
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)將廢氣循環(huán)利用，在所述的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上位于機(jī)頭段和機(jī)尾段的風(fēng)箱與 大煙道之間連接的通煙管上安裝有三通切換閥，該三通切換閥的另一通路與煙氣收集器相 連，該煙氣收集器通過管道與煙氣混合管道相連，所述的煙氣混合管道內(nèi)安裝有粉塵沉降 室，該煙氣混合管道通過回流煙氣管依次經(jīng)過兩級(jí)一體除塵裝置和循環(huán)風(fēng)機(jī)后與燒結(jié)機(jī)臺(tái) 車上端中部的密封罩相連，煙氣混合管道中將機(jī)頭段的高含氧量的廢氣與機(jī)尾段的高溫廢 氣混合形成既高溫又含氧量高的熱氣，這是非常好的熱源，通入到密封罩中集中用于燒結(jié) 機(jī)臺(tái)車中部段的燒結(jié)反應(yīng)。
[0008] 三通切換閥能靈活切換風(fēng)箱與大煙道連接或者與煙氣收集器，使廢氣的利用更加 靈活，可以根據(jù)風(fēng)箱中實(shí)際的溫度和壓力調(diào)節(jié)廢氣的流量。
[0009] 作為有發(fā)明所述的裝置的一種補(bǔ)充，所述的回流煙氣管通過三根沿著密封罩均勻 分布的進(jìn)煙管與密封罩相連，混合高溫?zé)釟馔ㄟ^三根進(jìn)煙管進(jìn)入密封罩使密封罩中的熱量 更加均勻，提高了燒結(jié)的反應(yīng)速度。
[0010] 作為有發(fā)明所述的裝置的一種優(yōu)選，位于燒結(jié)機(jī)臺(tái)車的機(jī)頭段和機(jī)尾段的三通切 換閥分別于兩個(gè)煙氣收集器相連，兩個(gè)煙氣收集器均與煙氣混合管道相連，兩個(gè)煙氣收集 器有利于對(duì)廢氣的收集速度，使兩股不一樣的廢氣在煙氣混合管道中再進(jìn)行充分混合。 [0011] 作為有發(fā)明所述的裝置的另一種補(bǔ)充，所述的風(fēng)箱、大煙道、通煙管和回流煙氣管 中均安裝有溫度檢測(cè)裝置，壓力檢測(cè)裝置和流量檢測(cè)裝置，所述的煙氣混合管道中安裝有 氧含量檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置對(duì)裝置的各個(gè)部分的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，使計(jì)算機(jī)能根據(jù)不用的參 數(shù)選擇進(jìn)入廢氣循環(huán)利用的通煙管的數(shù)量和對(duì)應(yīng)的煙氣的流量，保證對(duì)廢氣熱量的最大化 利用。
[0012] 進(jìn)一步的，所述的煙氣混合管道與外接的補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)相連，補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)在煙氣混合管 道中的混合氣體的含氧量低于要求量的時(shí)候?qū)⒋髿庵械难鯕馔ㄈ氲綗煔饣旌瞎艿乐幸蕴?高混合氣體的含氧量。
[0013] 進(jìn)一步的，所述的大煙道一端通過管道依次經(jīng)過電除塵裝置、主排風(fēng)機(jī)裝置以及 脫硫脫硝裝置后與煙囪相連，保證了沒進(jìn)入廢氣循環(huán)利用的廢氣能經(jīng)過充分的除塵、降溫 和脫硫脫硝處理后再排出，降低了廢氣中有害物質(zhì)的含量。
[0014] 另外，還有一種使用本發(fā)明所述的燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置的方法，具體 步驟如下，
[0015] (a)根據(jù)燒結(jié)生產(chǎn)的工礦、參數(shù)和各個(gè)檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)在燒結(jié)機(jī)臺(tái)車的機(jī)頭段和 機(jī)尾段分別選擇若干個(gè)三通切換閥，選擇的三通切換閥動(dòng)作使風(fēng)箱與煙氣收集器連通；
[0016] (b)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車的機(jī)頭段中產(chǎn)生的低溫但含氧量高的廢氣以及機(jī)尾段產(chǎn)生的高溫 廢氣通過煙氣收集器進(jìn)入到煙氣混合管道中進(jìn)行混合，混合成接近200°C的混合廢氣，混合 廢氣在粉塵沉降室中沉降出粉塵并將粉塵排放出去；
[0017] (c)煙氣混合管道中排除粉塵后的混合廢氣經(jīng)過兩級(jí)一體除塵裝置和循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn) 行進(jìn)一步的除塵降壓后進(jìn)入到燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上端中部的密封罩中，氧含量高的熱氣進(jìn)一步地 促進(jìn)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車的燒結(jié)；
[0018] (d)同時(shí)，沒有進(jìn)入到煙氣收集器中的廢氣集中在大煙道中，大煙道中的廢氣經(jīng)過 脫硫、降溫和除塵后經(jīng)過煙囪排出。
[0019] 基于燒結(jié)機(jī)臺(tái)車的機(jī)頭段和機(jī)尾段風(fēng)箱一部分熱廢氣經(jīng)三通切換閥、兩級(jí)除塵和 循環(huán)風(fēng)機(jī)后，引入到燒結(jié)工藝生產(chǎn)過程。熱廢氣再次通過燒結(jié)料層時(shí)，因熱交換和燒結(jié)料 層的自動(dòng)蓄熱作用可以將廢氣的低溫顯熱全部供給燒結(jié)混合料，與此同時(shí)熱廢氣中的二惡 英、PAHs、V0C等有機(jī)污染物在通過燒結(jié)料層中高達(dá)1300°C以上的燒結(jié)帶時(shí)被激烈分解， NOx類的物質(zhì)在通過高溫?zé)Y(jié)帶時(shí)亦能夠通過熱分解被部分破壞，盡管二惡英、PAHs、V0C 等有機(jī)污染物在燒結(jié)預(yù)熱帶又可能重新合成，但廢氣循環(huán)燒結(jié)仍然可以顯著減少有機(jī)污染 物的排放以及大幅度削減廢氣排放總量。富集的S0x、N0x、二惡英等由于總量降低，后期脫 硫、脫銷、脫二惡英等相對(duì)更易處理。
[0020] 有益效果
[0021] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，采用將機(jī)頭段的高含氧量的廢氣與機(jī)尾段的高溫廢氣混合后 再給燒結(jié)機(jī)，節(jié)能效果明顯，可降低工序能耗5%以上；可減少廢氣總量25%以上，有效減 少燒結(jié)排放的廢氣總量，從而改善燒結(jié)環(huán)境，有效降低后期脫硫、脫銷工程建設(shè)費(fèi)用和生產(chǎn) 運(yùn)行費(fèi)用；明顯減少煙氣中二惡英（P⑶D/P⑶F)、PAHs、VOC等有機(jī)污染物的排放，保護(hù)環(huán) 境；始終實(shí)施富氧燒結(jié)技術(shù)，可以顯著提高燒結(jié)生產(chǎn)率，為我國鋼鐵企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效 益、環(huán)保效益和社會(huì)效益，推廣應(yīng)用前景極其廣闊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)運(yùn)行視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
[0024] 如圖1所示，本發(fā)明涉及一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置及方法，其裝置結(jié) 構(gòu)包括燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1、大煙道3和煙囪16,所述的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1上并排布置的風(fēng)箱均與其下 方的大煙道3相連，該大煙道3與煙囪16相連；
[0025] 為了實(shí)現(xiàn)將廢氣循環(huán)利用，在所述的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1上位于機(jī)頭段和機(jī)尾段的風(fēng)箱 與大煙道3之間連接的通煙管11上安裝有三通切換閥2,該三通切換閥2的另一通路與煙 氣收集器4相連，該煙氣收集器4通過管道與煙氣混合管道5相連，所述的煙氣混合管道5 內(nèi)安裝有粉塵沉降室6,該煙氣混合管道5通過回流煙氣管9依次經(jīng)過兩級(jí)一體除塵裝置7 和循環(huán)風(fēng)機(jī)8后與燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1上端中部的密封罩10相連，煙氣混合管道5中將機(jī)頭段的 高含氧量的廢氣與機(jī)尾段的高溫廢氣混合形成既高溫又含氧量高的熱氣，這是非常好的熱 源，通入到密封罩10中集中用于燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1中部段的燒結(jié)反應(yīng)。
[0026] 從實(shí)際應(yīng)用情況來看，燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1的機(jī)頭段有1?6個(gè)風(fēng)箱的通煙管11連接有 三通切換閥2,而機(jī)尾段有4?6個(gè)風(fēng)箱的通煙管11連接有三通切換閥2,三通切換閥2能 靈活切換風(fēng)箱與大煙道3連接或者與煙氣收集器4,使廢氣的利用更加靈活，可以根據(jù)風(fēng)箱 中實(shí)際的溫度和壓力調(diào)節(jié)廢氣的流量
[0027] 所述的回流煙氣管9通過三根沿著密封罩10均勻分布的進(jìn)煙管12與密封罩10 相連，混合高溫?zé)釟馔ㄟ^三根進(jìn)煙管12進(jìn)入密封罩10使密封罩10中的熱量更加均勻，提 高了燒結(jié)的反應(yīng)速度。
[0028] 位于燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1的機(jī)頭段和機(jī)尾段的三通切換閥2分別于兩個(gè)煙氣收集器4相 連，兩個(gè)煙氣收集器4均與煙氣混合管道5相連，兩個(gè)煙氣收集器4有利于對(duì)廢氣的收集速 度，使兩股不一樣的廢氣在煙氣混合管道5中再進(jìn)行充分混合。
[0029] 所述的風(fēng)箱、大煙道3、通煙管11和回流煙氣管9中均安裝有溫度檢測(cè)裝置，壓力 檢測(cè)裝置和流量檢測(cè)裝置，所述的煙氣混合管道5中安裝有氧含量檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置對(duì) 裝置的各個(gè)部分的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，使計(jì)算機(jī)能根據(jù)不用的參數(shù)選擇進(jìn)入廢氣循環(huán)利用的通 煙管11的數(shù)量和對(duì)應(yīng)的煙氣的流量，保證對(duì)廢氣熱量的最大化利用。
[0030] 進(jìn)一步的，所述的煙氣混合管道5與外接的補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)相連，補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)在煙氣混合 管道5中的混合氣體的含氧量低于要求量的時(shí)候?qū)⒋髿庵械难鯕馔ㄈ氲綗煔饣旌瞎艿?中 以提商混合氣體的含氧量。
[0031] 進(jìn)一步的，所述的大煙道3 -端通過管道依次經(jīng)過電除塵裝置13、主排風(fēng)機(jī)裝置 14以及脫硫脫硝裝置15后與煙@ 16相連，保證了沒進(jìn)入廢氣循環(huán)利用的廢氣能經(jīng)過充分 的除塵、降溫和脫硫脫硝處理后再排出，降低了廢氣中有害物質(zhì)的含量。
[0032] 實(shí)施例1
[0033] 上述裝置的具體實(shí)施過程如下：
[0034] (a)根據(jù)燒結(jié)生產(chǎn)的工礦、參數(shù)和各個(gè)檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)在燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1的機(jī)頭段 和機(jī)尾段分別選擇3個(gè)和5個(gè)風(fēng)箱的通煙管11上的三通切換閥2,選擇的三通切換閥2動(dòng) 作使風(fēng)箱與煙氣收集器4連通；
[0035] (b)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1的機(jī)頭段中產(chǎn)生的低溫但含氧量高的廢氣以及機(jī)尾段產(chǎn)生的高 溫廢氣通過煙氣收集器4進(jìn)入到煙氣混合管道5中進(jìn)行混合，混合成接近200°C的混合廢 氣，混合廢氣在粉塵沉降室6中沉降出粉塵并將粉塵排放出去；
[0036] (c)煙氣混合管道5中排除粉塵后的混合廢氣經(jīng)過兩級(jí)一體除塵裝置7和循環(huán)風(fēng) 機(jī)8進(jìn)行進(jìn)一步的除塵降壓后進(jìn)入到燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1上端中部的密封罩10中，氧含量高的熱 氣進(jìn)一步地促進(jìn)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車1的燒結(jié)；
[0037] ⑷同時(shí)，沒有進(jìn)入到煙氣收集器4中的廢氣集中在大煙道3中，大煙道3中的廢 氣經(jīng)過脫硫、降溫和除塵后經(jīng)過煙囪16排出。
【權(quán)利要求】
1. 一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置，包括燒結(jié)機(jī)臺(tái)車（1)、大煙道（3)和煙囪 (16)，所述的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車（1)上并排布置的風(fēng)箱均與其下方的大煙道（3)相連，該大煙道 (3) 與煙囪（16)相連， 其特征在于， 所述的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車（1)上位于機(jī)頭段和機(jī)尾段的風(fēng)箱與大煙道（3)之間連接的通煙管 (11)上安裝有三通切換閥（2)，該三通切換閥（2)的另一通路與煙氣收集器（4)相連，該煙 氣收集器（4)通過管道與煙氣混合管道（5)相連，所述的煙氣混合管道（5)內(nèi)安裝有粉塵 沉降室（6)，該煙氣混合管道（5)通過回流煙氣管（9)依次經(jīng)過兩級(jí)一體除塵裝置（7)和循 環(huán)風(fēng)機(jī)（8)后與燒結(jié)機(jī)臺(tái)車（1)上端中部的密封罩（10)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置，其特征在于，所述的 回流煙氣管（9)通過三根沿著密封罩（10)均勻分布的進(jìn)煙管（12)與密封罩（10)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置，其特征在于，位于燒 結(jié)機(jī)臺(tái)車（1)的機(jī)頭段和機(jī)尾段的三通切換閥（2)分別于兩個(gè)煙氣收集器（4)相連，兩個(gè) 煙氣收集器（4)均與煙氣混合管道（5)相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置，其特征在于，所述的 風(fēng)箱、大煙道（3)、通煙管（11)和回流煙氣管（9)中均安裝有溫度檢測(cè)裝置，壓力檢測(cè)裝置 和流量檢測(cè)裝置，所述的煙氣混合管道（5)中安裝有氧含量檢測(cè)裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置，其特 征在于，所述的煙氣混合管道（5)與外接的補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置，其特征在于，所述 的大煙道（3) -端通過管道依次經(jīng)過電除塵裝置（13)、主排風(fēng)機(jī)裝置（14)以及脫硫脫硝裝 置（15)后與煙囪（16)相連。
7. -種使用如權(quán)利要求1或2所述的一種燒結(jié)風(fēng)箱廢氣余熱循環(huán)利用裝置的方法，具 體步驟如下： (a) 根據(jù)燒結(jié)生產(chǎn)的工礦、參數(shù)和各個(gè)檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)在燒結(jié)機(jī)臺(tái)車（1)的機(jī)頭段和 機(jī)尾段分別選擇若干個(gè)三通切換閥（2)，選擇的三通切換閥（2)動(dòng)作使風(fēng)箱與煙氣收集器 (4) 連通； (b) 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車（1)的機(jī)頭段中產(chǎn)生的低溫但含氧量高的廢氣以及機(jī)尾段產(chǎn)生的高溫 廢氣通過煙氣收集器（4)進(jìn)入到煙氣混合管道（5)中進(jìn)行混合，混合成接近200°C的混合廢 氣，混合廢氣在粉塵沉降室（6)中沉降出粉塵并將粉塵排放出去； (c) 煙氣混合管道（5)中排除粉塵后的混合廢氣經(jīng)過兩級(jí)一體除塵裝置（7)和循環(huán)風(fēng) 機(jī)（8)進(jìn)行進(jìn)一步的除塵降壓后進(jìn)入到燒結(jié)機(jī)臺(tái)車（1)上端中部的密封罩（10)中，氧含量 高的熱氣進(jìn)一步地促進(jìn)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車（1)的燒結(jié)； (d) 同時(shí)，沒有進(jìn)入到煙氣收集器（4)中的廢氣集中在大煙道（3)中，大煙道（3)中的 廢氣經(jīng)過脫硫、降溫和除塵后經(jīng)過煙囪（16)排出。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK104061794SQ201410235450
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】李正福, 李咸偉, 張永杰, 石磊, 崔健, 陳君明, 沙玉鐸, 賈秀風(fēng), 金春, 楊紅蕓 申請(qǐng)人:寧波鋼鐵有限公司, 寶山鋼鐵股份有限公司