本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種向燒結(jié)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的部分煙氣中補(bǔ)充含氧氣體并重新送至燒結(jié)機(jī)內(nèi)作為循環(huán)氣體，并且使得環(huán)冷機(jī)工作中產(chǎn)生的高熱氣體補(bǔ)充到燒結(jié)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的余下氣體中，使其高于露點(diǎn)溫度，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)是為高爐冶煉提供“精料”的一種加工方法，其是將準(zhǔn)備好的各種原料(精礦、礦粉、燃料、熔劑、返礦及含鐵生產(chǎn)廢料等)，按一定比例經(jīng)過(guò)配料，混合與制粒，得到符合要求的燒結(jié)料，燒結(jié)料經(jīng)點(diǎn)火借助碳的燃燒和鐵礦物的氧化而產(chǎn)生高溫，使燒結(jié)料中的部分組份軟化和熔化，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一定數(shù)量的液相，冷卻時(shí)相互粘結(jié)成塊，最后得到的成品稱為燒結(jié)礦。

如今，國(guó)家對(duì)鋼鐵工業(yè)污染排放的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，再加上工業(yè)本身的場(chǎng)地、設(shè)備、投資以及運(yùn)行等多個(gè)方面的限制，傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝中，尾氣直接排放的方式被嚴(yán)格限制。隨著工藝的改進(jìn)和技術(shù)的革新，對(duì)尾氣的處理也從原來(lái)的直接排放，向煙氣循環(huán)回收利用的角度發(fā)展。

煙氣循環(huán)回收利用，主要是將燒結(jié)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的部分熱煙氣進(jìn)行回收處理，并重新排入燒結(jié)機(jī)，作為燒結(jié)氣體循環(huán)利用。燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的其他煙氣也得到相應(yīng)處理，例如，煙氣中的粉塵被部分吸附于料層中，nox化合物被部分降解，二噁英被高溫?zé)峤猓琧o和ch等化合物發(fā)生二次燃燒。這樣，有效控制了燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的各種污染物，同時(shí)對(duì)產(chǎn)生的低溫余熱進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，當(dāng)循環(huán)煙氣溫度控制在200℃左右、同時(shí)其氧含量控制在18％以上時(shí)，煙氣循環(huán)燒結(jié)技術(shù)能最大限度地實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增產(chǎn)和節(jié)能減排的雙重效應(yīng)。

按照選取的燒結(jié)煙氣的部位不同，現(xiàn)有的循環(huán)燒結(jié)工藝可以分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。其中，外循環(huán)燒結(jié)工藝是在抽風(fēng)機(jī)后分流煙氣，其不但具有改造簡(jiǎn)單易行的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，煙氣循環(huán)率可以達(dá)到50％，但是循環(huán)煙氣的溫度較低，且氧含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到18％，最終導(dǎo)致循環(huán)后的燒結(jié)效果不佳，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量；針對(duì)外循環(huán)燒結(jié)工藝的不足，內(nèi)循環(huán)燒結(jié)工藝從燒結(jié)機(jī)的風(fēng)箱中直接取風(fēng)，其可以方便地根據(jù)需要向取出的風(fēng)中補(bǔ)充含氧氣體，同時(shí)保持其的溫度，使循環(huán)煙氣的氧含量和溫度達(dá)到要求，但是這樣的方式煙氣循環(huán)率低，對(duì)煙氣的使用率不夠，否則又會(huì)導(dǎo)致管道結(jié)露。

針對(duì)上述的技術(shù)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)做出了相應(yīng)的改進(jìn)。例如，針對(duì)循環(huán)煙氣溫度較低的問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中，利用燒結(jié)機(jī)尾部風(fēng)箱溫度較高的特點(diǎn)，引出燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱尾部溫度較高的煙氣，但是長(zhǎng)期使用后，因?yàn)橹黠L(fēng)箱的溫度變低，容易使得主風(fēng)箱排煙道結(jié)露。又例如，在另一現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)煙氣罩改進(jìn)，使得其覆蓋燒結(jié)機(jī)的50％，將燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱的頭部和尾部煙氣進(jìn)行混合，但是未回收完全，煙氣循環(huán)率仍然較低?，F(xiàn)有技術(shù)中的多種嘗試，都無(wú)法同時(shí)滿足煙氣在循環(huán)率和氧含量的兩方面要求，并且還存在煙氣罩覆蓋區(qū)域過(guò)大，引起燒結(jié)煙氣的重復(fù)循環(huán)。

有鑒于此，應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)有的內(nèi)循環(huán)燒結(jié)工藝進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而做出的，其目的是提供一種能夠滿足煙氣在循環(huán)率和氧含量?jī)煞矫娴囊?，使得燒結(jié)工藝最大限度地同時(shí)實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增產(chǎn)及節(jié)能減排的效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括燒結(jié)機(jī)，所述燒結(jié)機(jī)包括主煙道、循環(huán)煙道、頭部風(fēng)箱、中部風(fēng)箱以及尾部風(fēng)箱，所述主煙道與煙囪底部連通，所述主煙道還與所述燒結(jié)機(jī)的所述中部風(fēng)箱連通，所述循環(huán)煙道與所述燒結(jié)機(jī)的所述頭部風(fēng)箱和尾部風(fēng)箱連通，該系統(tǒng)還包括：氣體混合裝置，通過(guò)含氧氣體供應(yīng)端向該氣體混合裝置輸入含氧氣體，該氣體混合裝置于所述循環(huán)煙道連通，出氣口與燒結(jié)機(jī)連通；環(huán)冷機(jī)，該環(huán)冷機(jī)分別與所述主煙道和所述氣體混合裝置連通，其頂部設(shè)置有高溫段煙氣出口和中溫段煙氣出口，所述高溫段煙氣出口與所述主煙道連通，所述高溫段煙氣出口排出的高溫?zé)煔馀c所述主煙道內(nèi)的煙氣進(jìn)行熱交換，使其溫度高于露點(diǎn)溫度，所述中溫段煙氣出口與所述氣體混合裝置連通，所述中溫段煙氣出口中排出的中溫?zé)煔庠谒鰵怏w混合裝置內(nèi)與所述含氧氣體、以及循環(huán)煙道內(nèi)的煙氣混合后，送回至所述燒結(jié)機(jī)循環(huán)利用。

優(yōu)選地，風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括第一信號(hào)監(jiān)控反饋裝置、第二信號(hào)監(jiān)控反饋裝置以及第一三通閥、第二三通閥，所述第一信號(hào)監(jiān)控反饋裝置設(shè)置于所述氣體混合裝置與所述燒結(jié)機(jī)連通的管路上，所述第二信號(hào)監(jiān)控反饋裝置設(shè)置于所述主煙道與所述煙囪連通的管路上，所述第一三通閥設(shè)置于所述環(huán)冷機(jī)的高溫段煙氣出口與所述主煙道之間，所述第二三通閥設(shè)置于所述環(huán)冷機(jī)的中溫段煙氣出口與所述氣體混合裝置之間，所述第二信號(hào)監(jiān)控反饋裝置控制所述第一三通閥和所述第二三通閥的通斷。

優(yōu)選地，所述頭部風(fēng)箱占所述燒結(jié)機(jī)整體風(fēng)箱長(zhǎng)度的10％至20％，所述中部風(fēng)箱，占所述燒結(jié)機(jī)整體風(fēng)箱長(zhǎng)度的45％至55％，所述尾部風(fēng)箱，占所述燒結(jié)機(jī)整體風(fēng)箱長(zhǎng)度的30％至40％，所述中部風(fēng)箱上方設(shè)置有煙氣罩，所述煙氣罩完整覆蓋所述中部風(fēng)箱。

優(yōu)選地，所述主煙道與所述煙囪之間依次設(shè)置有第一除塵器、脫硫脫硝裝置以及抽風(fēng)機(jī)，所述氣體混合裝置與所述循環(huán)煙道之間還依次設(shè)置有第一循環(huán)風(fēng)機(jī)和第二除塵器，所述含氧氣體供應(yīng)端與所述氣體混合裝置之間依次設(shè)置有電動(dòng)閥和補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)。

優(yōu)選地，所述第二信號(hào)監(jiān)控反饋裝置監(jiān)控所述主煙道內(nèi)的煙氣的溫度，并根據(jù)該溫度控制所述第一三通閥，改變所述環(huán)冷機(jī)的高溫段煙氣出口的補(bǔ)風(fēng)量，并監(jiān)控所述循環(huán)煙道內(nèi)的煙氣的溫度，并根據(jù)該溫度控制所述第二三通閥，改變所述環(huán)冷機(jī)的中溫段煙氣出口的補(bǔ)風(fēng)量。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)中，所述環(huán)冷機(jī)上的高溫段煙氣出口處的補(bǔ)風(fēng)量符合公式：(1-a)·t1+b·t2≥(1-a+b)·t3，其中，a為煙氣循環(huán)率，b為所述環(huán)冷機(jī)上的高溫段煙氣出口處的補(bǔ)風(fēng)量與燒結(jié)機(jī)總煙氣量的比值，t1為燒結(jié)機(jī)所述主煙道中煙氣的平均溫度，t2為所述高溫段出風(fēng)口處的煙氣的平均溫度，t3為燒結(jié)煙氣的露點(diǎn)溫度，即在所述環(huán)冷機(jī)的高溫段煙氣出口處，滿足主煙道內(nèi)的煙氣加上補(bǔ)入的煙氣的混合溫度大于等于露點(diǎn)溫度。

又進(jìn)一步優(yōu)選地，所述系統(tǒng)中，所述環(huán)冷機(jī)上的中溫段煙氣出口處的補(bǔ)風(fēng)量符合公式：a·x+c1·0.21+c2·y≥(1-a)·0.21，所述氣體混合裝置中含氧氣體的含量符合公式：(a·x+c1·0.21+c2·y)≥(a+c1+c2)·0.18，其中c1為所述環(huán)冷機(jī)中中溫段煙氣出口與燒結(jié)機(jī)總煙氣量的比值，c2為所述氣體混合裝置中含氧氣體與燒結(jié)機(jī)總煙氣量的比值，x為循環(huán)煙氣中的氧含量，y為所述含氧氣體中的氧含量，0.21為空氣中的氧含量，即在所述環(huán)冷機(jī)的中溫段煙氣出口處，滿足循環(huán)煙氣的氧通量加上從所述環(huán)冷機(jī)的中溫段煙氣出口處補(bǔ)入的氣體的氧通量，再加上補(bǔ)入的含氧氣體的氧通量大于等于與所述主煙道中排出氣體等量的空氣的氧通量，且在所述氣體混合裝置中滿足循環(huán)煙氣加上從所述環(huán)冷機(jī)的中溫段煙氣出口處補(bǔ)入的氣體，再加上補(bǔ)入的含氧氣體，其混合氣體中的氧含量大于等于0.18。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)中，所述環(huán)冷機(jī)的高溫段煙氣出口與所述主煙道之間可以設(shè)置有環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電裝置，所述環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電裝置的進(jìn)氣口與所述高溫段煙氣出口相連，其出氣口與所述第一三通閥的進(jìn)氣口連通，所述第一三通閥的第一出氣口與所述主煙道連通，第二出氣口通過(guò)第二循環(huán)風(fēng)機(jī)與所述環(huán)冷機(jī)連通。

優(yōu)選地，與所述中部風(fēng)箱末端相鄰的尾部風(fēng)箱的一個(gè)或多個(gè)管路上設(shè)置有第三三通閥，所述第三三通閥一端與所述主煙道連通，另一端與所述循環(huán)煙道連通。

優(yōu)選地，與所述中部風(fēng)箱首端相鄰的頭部風(fēng)箱的一個(gè)或多個(gè)管路上設(shè)置有第四三通閥，所述第四三通閥一端與所述主煙道連通，另一端與所述循環(huán)煙道連通。

根據(jù)上面的描述和實(shí)踐可知，本發(fā)明所述的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)減排系統(tǒng)，將燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱分為頭部風(fēng)箱、中部風(fēng)箱和尾部風(fēng)箱，因燒結(jié)機(jī)頭部和尾部的煙氣氧含量較高，因此將頭部風(fēng)箱和尾部風(fēng)箱的煙氣進(jìn)行回收，并且只需要補(bǔ)入少量含氧氣體后重新排入燒結(jié)機(jī)內(nèi)作為燒結(jié)氣體循環(huán)利用，另一方面，因?yàn)闊Y(jié)機(jī)中部風(fēng)箱的溫度較低，直接排放容易在主煙道、除塵器等內(nèi)部形成結(jié)露，所以將環(huán)冷機(jī)前端的高溫?zé)煔鈱?dǎo)入主煙道內(nèi)，使主煙道內(nèi)的煙氣溫度升高到高于其露點(diǎn)溫度，這樣使得循環(huán)煙氣的溫度高于200℃，同時(shí)保證其氧含量大于18％并提高煙氣循環(huán)率，解決了現(xiàn)有技術(shù)中煙氣循環(huán)率低、循環(huán)煙氣溫度低、容易結(jié)露的問(wèn)題，以使得該系統(tǒng)能最大限度地實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增產(chǎn)和節(jié)能減排的雙重效應(yīng)。

附圖說(shuō)明

圖1為示意圖，示出了本發(fā)明實(shí)施例1中所述的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；

圖2為示意圖，示出了本發(fā)明實(shí)施例3中所述的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；

圖3為示意圖，示出了本發(fā)明實(shí)施例4中所述的內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明所述的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，附圖未按比例畫(huà)出，并且相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

實(shí)施例1

圖1為示意圖，示出了本發(fā)明實(shí)施例1中所述的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，所述的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)包括燒結(jié)機(jī)1、環(huán)冷機(jī)2、氣體混合裝置3、風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置、脫硫脫硝裝置4以及煙囪5。燒結(jié)機(jī)1包括主煙道11和循環(huán)煙道12，其風(fēng)箱分為頭部風(fēng)箱13、中部風(fēng)箱14以及尾部風(fēng)箱15，頭部風(fēng)箱13占燒結(jié)機(jī)整體風(fēng)箱長(zhǎng)度的10％至20％，中部風(fēng)箱14占燒結(jié)機(jī)1整體風(fēng)箱長(zhǎng)度的45％至55％，尾部風(fēng)箱15占燒結(jié)機(jī)1整體風(fēng)箱長(zhǎng)度的30％至40％，中部風(fēng)箱14上方設(shè)置有煙氣罩16，煙氣罩16完整覆蓋中部風(fēng)箱14。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，頭部風(fēng)箱13占整體長(zhǎng)度的15％，中部風(fēng)箱14占整體長(zhǎng)度的50％，尾部風(fēng)箱15占整體長(zhǎng)度的35％。頭部風(fēng)箱13和尾部風(fēng)箱15與循環(huán)煙道12連通，中部風(fēng)箱14與主煙道11連通。主煙道11的出風(fēng)口通向煙囪5的底部，主煙道11用于將中部風(fēng)箱14產(chǎn)生的煙氣引至煙囪5后從煙囪排出，循環(huán)煙道12用于將頭部風(fēng)箱13和尾部風(fēng)箱15產(chǎn)生的煙氣回收利用，風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)主煙道11和循環(huán)煙道12的風(fēng)量。

具體地說(shuō)，燒結(jié)機(jī)1頂部設(shè)置有混合料槽17和點(diǎn)火爐18，從混合料槽17中將燒結(jié)所需的混合料導(dǎo)入燒結(jié)機(jī)1內(nèi)，后通過(guò)點(diǎn)火爐18點(diǎn)火開(kāi)始燒結(jié)。循環(huán)煙道12的出風(fēng)口通向氣體混合裝置3，氣體混合裝置3通過(guò)含氧氣體供應(yīng)端31向該氣體混合裝置3輸入含氧氣體，含氧氣體供應(yīng)端31與氣體混合裝置3之間依次設(shè)置有電動(dòng)閥32和補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)33，且氣體混合裝置3的出風(fēng)口通過(guò)三個(gè)及以上的出氣口與燒結(jié)機(jī)1上的煙氣罩16連通，循環(huán)煙道12與氣體混合裝置3連通的管路上依次設(shè)置有第二除塵器6和循環(huán)抽風(fēng)機(jī)7，循環(huán)抽風(fēng)機(jī)7工作，使得從循環(huán)煙道12的出風(fēng)口排出的煙氣經(jīng)過(guò)第二除塵器6除塵后，排入氣體混合裝置3內(nèi)，通過(guò)含氧氣體供應(yīng)端31向氣體混合裝置3內(nèi)補(bǔ)入含氧氣體，循環(huán)煙氣與含氧氣體在氣體混合裝置3內(nèi)混合后，通過(guò)三個(gè)及以上的煙氣出口與燒結(jié)機(jī)的煙氣罩16的進(jìn)氣口連通，通入燒結(jié)機(jī)1內(nèi)作為燒結(jié)氣體使用。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，含氧氣體可以為空氣，或者工業(yè)純氧。

主煙道11通向煙囪5底部的管路上，沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向，依次設(shè)置有第一除塵器8、主抽風(fēng)機(jī)9以及脫硫脫硝裝置4。從中部風(fēng)箱14中排出的煙氣排至主煙道11內(nèi)，而后，主抽風(fēng)機(jī)9工作，使主煙道11內(nèi)的煙氣經(jīng)過(guò)第一除塵器8除塵后，進(jìn)入脫硫脫硝裝置4進(jìn)行脫硫脫硝處理，最后從煙囪5底部進(jìn)入煙囪5內(nèi)，最后排出。

環(huán)冷機(jī)2分別與主煙道11和氣體混合裝置3連通，具體地說(shuō)，環(huán)冷機(jī)2內(nèi)部對(duì)燒結(jié)礦進(jìn)行冷卻，其內(nèi)部前端產(chǎn)生的氣體溫度較高，中部及尾部產(chǎn)生的氣體溫度較低，則在環(huán)冷機(jī)2頂部對(duì)應(yīng)設(shè)置有高溫段煙氣出口21和中溫段煙氣出口22，高溫段煙氣出口21設(shè)置于環(huán)冷機(jī)2的前端，中溫段煙氣出口22設(shè)置于環(huán)冷機(jī)2的中部。高溫段煙氣出口21與主煙道11連通，高溫段煙氣出口21內(nèi)排出的高溫?zé)煔馀c主煙道11內(nèi)的煙氣進(jìn)行熱交換，使得主煙道11內(nèi)的煙氣溫度上升，并高于其露點(diǎn)溫度，可以有效地避免主煙道及煙囪管道內(nèi)的結(jié)露現(xiàn)象發(fā)生。中溫段煙氣出口22與氣體混合裝置3連通，從中溫段煙氣出口22排出的氣體進(jìn)入到氣體混合裝置3內(nèi)，與其中的循環(huán)煙氣以及含氧氣體混合。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，環(huán)冷機(jī)2上的中溫段煙氣出口22與氣體混合裝置3連通的管路上也可以設(shè)置有輔助抽風(fēng)機(jī)23。

風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)主煙道11和循環(huán)煙道12的風(fēng)量。具體地說(shuō)，風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置包括第一信號(hào)監(jiān)控反饋裝置100和第二信號(hào)監(jiān)控反饋裝置200，以及第一三通閥300和第二三通閥400。第一信號(hào)監(jiān)控反饋裝置100設(shè)置于氣體混合裝置3與燒結(jié)機(jī)1連通的管路上，用于監(jiān)控和調(diào)節(jié)氣體混合裝置3出風(fēng)口的風(fēng)量。第二信號(hào)監(jiān)控反饋裝置200設(shè)置于主煙道11與煙囪5連通的管路上，所述第一三通閥300設(shè)置于高溫段煙氣出口21與主煙道11之間，第一三通閥300的進(jìn)氣口與高溫段煙氣出口21連接，第一出氣口與主煙道11連接，第二出氣口與外部環(huán)境或余熱回收裝置連通，第二三通閥400設(shè)置于中溫段煙氣出口22與氣體混合裝置3之間，第二三通閥400的進(jìn)氣口與中溫段煙氣出口22連接，第一出氣口通過(guò)輔助抽風(fēng)機(jī)23與氣體混合裝置3連接，第二出氣口與外部環(huán)境或余熱回收裝置連通。第二信號(hào)監(jiān)控反饋裝置200用于監(jiān)控和調(diào)節(jié)第一三通閥300和第二三通閥400的通斷，以控制主煙道11內(nèi)的風(fēng)量。

第二信號(hào)監(jiān)控反饋裝置200監(jiān)控高溫段煙氣出口21處和中溫段煙氣出口22處的溫度，而高溫段煙氣出口21的補(bǔ)風(fēng)量應(yīng)該符合公式：(1-a)·t1+b·t2≥(1-a+b)·t3，其中，a為煙氣循環(huán)率，b為所述環(huán)冷機(jī)上的高溫段煙氣出口處的補(bǔ)風(fēng)量與燒結(jié)機(jī)總煙氣量的比值，t1為燒結(jié)機(jī)主煙道11中煙氣的平均溫度，t2為高溫段煙氣出口21處的煙氣的平均溫度，t3為燒結(jié)煙氣的露點(diǎn)溫度，即在環(huán)冷機(jī)2的高溫段煙氣出口21處，滿足主煙道11內(nèi)的煙氣加上補(bǔ)入的煙氣的混合溫度大于等于煙氣的露點(diǎn)溫度。同時(shí)，環(huán)冷機(jī)2上的中溫段煙氣出口22處的補(bǔ)風(fēng)量符合公式：a·x+c1·0.21+c2·y≥(1-a)·0.21，氣體混合裝置3中含氧氣體的含量符合公式：(a·x+c1·0.21+c2·y)≥(a+c1+c2)·0.18，其中c1為環(huán)冷機(jī)2中中溫段煙氣出口22與燒結(jié)機(jī)1總煙氣量的比值，c2為氣體混合裝置3中含氧氣體與燒結(jié)機(jī)1總煙氣量的比值，x為循環(huán)煙氣中的氧含量，y為含氧氣體中的氧含量，0.21為空氣中的氧含量，即在中溫段煙氣出口處，滿足循環(huán)煙氣的氧通量加上從中溫段煙氣出口22處補(bǔ)入的氣體的氧通量，再加上補(bǔ)入的含氧氣體的氧通量大于等于與主煙道11中排出氣體等量的空氣的氧通量，且在氣體混合裝置3中滿足循環(huán)煙氣加上從中溫段煙氣出口22處補(bǔ)入的氣體加上補(bǔ)入的含氧氣體，其混合氣體中的氧含量大于等于0.18。第二信號(hào)監(jiān)控反饋裝置200監(jiān)控相應(yīng)管路內(nèi)的溫度，并控制第一三通閥300和第二三通閥400的通斷。

實(shí)際生產(chǎn)中，以按照460㎡的內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)為例進(jìn)行生產(chǎn)為例，燒結(jié)機(jī)1頭部風(fēng)箱13的煙氣平均氧含量約為16％，平均溫度約為80℃，尾部風(fēng)箱15內(nèi)的煙氣平均氧含量約為18％，平均溫度約為300℃，頭部風(fēng)箱13和尾部風(fēng)箱15的煙氣混合后，平均溫度高于200℃，但是氧含量明顯低于18％。中部風(fēng)箱14內(nèi)的煙氣平均溫度約為70℃，表1為在本發(fā)明的實(shí)施例1中，分別以常溫空氣或者工業(yè)純氧作為循環(huán)煙氣和主煙道內(nèi)煙氣的補(bǔ)充氣體時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)，其中假設(shè)含氧氣體溫度為30℃，環(huán)冷機(jī)2的高溫段煙氣出口21處的煙氣溫度為400℃，中溫段煙氣出口22處的煙氣溫度為300℃。

表1循環(huán)煙氣和外排煙氣補(bǔ)風(fēng)參數(shù)

從表1可以看出，以空氣或者環(huán)冷機(jī)中溫?zé)煔庾鳛檠h(huán)煙氣的補(bǔ)風(fēng)時(shí)，補(bǔ)風(fēng)量(8.57％)遠(yuǎn)大于工業(yè)純氧(1.8％)，混合后的煙氣氧含量(18.13％)則低于工業(yè)純氧(20.27％)約2％；以環(huán)冷機(jī)中溫?zé)煔庾鳛檠h(huán)煙氣的補(bǔ)風(fēng)時(shí)的混合煙氣溫度最高，以工業(yè)純氧時(shí)次之；以不同補(bǔ)風(fēng)源對(duì)循環(huán)煙氣進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)后，外排煙氣的補(bǔ)風(fēng)量均接近10％，其中僅采用工業(yè)純氧時(shí)略低，也就是說(shuō)，當(dāng)本發(fā)明的煙氣循環(huán)率達(dá)到50％時(shí)，實(shí)際外排煙氣減排率約為40％。

表2為環(huán)冷機(jī)高溫段煙氣出口21煙氣溫度對(duì)主煙道外排煙氣減排率的影響數(shù)據(jù)。

表2環(huán)冷機(jī)高溫?zé)煔鉁囟葘?duì)外排煙氣減排率的影響

結(jié)合表1和表2得出，當(dāng)環(huán)冷機(jī)2中溫段煙氣出口22處的煙氣溫度高于350℃時(shí)，循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合溫度達(dá)到250℃，第二信號(hào)監(jiān)控反饋裝置200監(jiān)控中溫段煙氣出口22處的煙氣溫度，并控制第二三通閥400的通斷。另外，循環(huán)煙氣的混合溫度隨著常溫空氣補(bǔ)風(fēng)比例的增加而降低，在243.66℃到204.15℃之間變化；循環(huán)煙氣的補(bǔ)風(fēng)量隨著工業(yè)純氧補(bǔ)風(fēng)比例的增加而降低，在1.8％到8.57％的范圍內(nèi)波動(dòng)。以不同的補(bǔ)風(fēng)來(lái)源對(duì)循環(huán)煙氣進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)時(shí)，在環(huán)冷機(jī)2高溫段煙氣出口的溫度不變情況下，主煙道11的外排煙氣的補(bǔ)風(fēng)量隨著環(huán)冷機(jī)2高溫段煙氣出口21的溫度升高而降低，主煙道的外排煙氣的減排率則隨著環(huán)冷機(jī)2高溫段煙氣出口21的溫度升高而升高。具體地說(shuō)：

(1)當(dāng)環(huán)冷機(jī)2中溫段煙氣出口處的煙氣溫度波動(dòng)時(shí)，對(duì)循環(huán)煙氣的補(bǔ)風(fēng)量無(wú)影響，對(duì)循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合氧含量也無(wú)影響，而循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合溫度隨著環(huán)冷機(jī)2中溫段煙氣出口處的煙氣溫度的降低而降低；當(dāng)環(huán)冷機(jī)2中溫段煙氣出口處的煙氣溫度超過(guò)350℃時(shí)，循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合溫度達(dá)到250℃，即環(huán)冷機(jī)2中溫段煙氣出口處的煙氣的峰值溫度以350℃為宜；

(2)若采用常溫空氣和環(huán)冷機(jī)2中溫段煙氣作為循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)來(lái)源，當(dāng)兩者補(bǔ)風(fēng)比例波動(dòng)時(shí)，對(duì)循環(huán)煙氣的補(bǔ)風(fēng)量無(wú)影響，對(duì)循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合氧含量也無(wú)影響，而循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合溫度在204.15℃～243.66℃之間波動(dòng)，且隨著常溫空氣補(bǔ)風(fēng)比例的增加而降低；

(3)若采用常溫空氣和工業(yè)純氧作為循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)來(lái)源，當(dāng)兩者補(bǔ)風(fēng)比例波動(dòng)時(shí)，循環(huán)煙氣的補(bǔ)風(fēng)量在1.8％～8.57％之間波動(dòng)，且隨著工業(yè)純氧補(bǔ)風(fēng)比例的增加而降低；循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合氧含量和溫度分別在18.13％～20.27％和204.15℃～226.91℃之間波動(dòng)，且隨著工業(yè)純氧補(bǔ)風(fēng)比例的增加而增加；

(4)若采用工業(yè)純氧和環(huán)冷機(jī)中溫?zé)煔庾鳛檠h(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)來(lái)源，當(dāng)兩者補(bǔ)風(fēng)比例波動(dòng)時(shí)，循環(huán)煙氣的補(bǔ)風(fēng)量在1.8％～8.57％之間波動(dòng)，且隨著工業(yè)純氧補(bǔ)風(fēng)比例的增加而降低；循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合氧含量在18.13％～20.27％之間波動(dòng)，且隨著工業(yè)純氧補(bǔ)風(fēng)比例的增加而增加；循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合溫度在226.91℃～243.66℃之間波動(dòng)，且隨著工業(yè)純氧補(bǔ)風(fēng)比例的增加而降低；

(5)若采用常溫空氣、工業(yè)純氧和環(huán)冷機(jī)中溫?zé)煔庾鳛檠h(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)來(lái)源，當(dāng)三者補(bǔ)風(fēng)比例波動(dòng)時(shí)，循環(huán)煙氣的補(bǔ)風(fēng)量在1.8％～8.57％之間波動(dòng)，且隨著工業(yè)純氧補(bǔ)風(fēng)比例的增加而降低，與常溫空氣和環(huán)冷機(jī)中溫?zé)煔獾南鄬?duì)補(bǔ)風(fēng)比例無(wú)關(guān)；循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合氧含量在18.13％～20.27％之間波動(dòng)，且隨著工業(yè)純氧補(bǔ)風(fēng)比例的增加而增加，與常溫空氣和環(huán)冷機(jī)中溫?zé)煔獾南鄬?duì)補(bǔ)風(fēng)比例無(wú)關(guān)；循環(huán)煙氣補(bǔ)風(fēng)后的混合溫度在204.15℃～243.66℃之間波動(dòng)，且隨著常溫空氣補(bǔ)風(fēng)比例的增加而降低。

實(shí)施例2

參看圖1，在實(shí)施例1中，頭部風(fēng)箱13占整體長(zhǎng)度的15％，中部風(fēng)箱14占整體長(zhǎng)度的50％，尾部風(fēng)箱15占整體長(zhǎng)度的35％。在實(shí)施例2中，可以保持中部風(fēng)箱14不變，頭部風(fēng)箱13的長(zhǎng)度占整體長(zhǎng)度的比例不低于10％，相應(yīng)的，尾部風(fēng)箱15的長(zhǎng)度占整體長(zhǎng)度的比例不高于40％，此時(shí)，隨著頭部風(fēng)箱14的長(zhǎng)度降低，燒結(jié)機(jī)1循環(huán)煙氣的溫度逐漸升高，氧含量略微降低，此時(shí)采用實(shí)施例1中所述的系統(tǒng)條件生產(chǎn)時(shí)，環(huán)冷機(jī)2的中溫段煙氣出口22的補(bǔ)風(fēng)量降低，而含氧氣體供應(yīng)端31的含氧氣體的補(bǔ)風(fēng)量增加。

實(shí)施例3

為了實(shí)現(xiàn)余熱資源的充分利用，還可以在高溫段煙氣出口21與主煙道11連通的管路上設(shè)置環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電裝置24。圖2為示意圖，示出了本發(fā)明實(shí)施例2中所述的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，如圖2所示，環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電裝置24的進(jìn)氣口與高溫段煙氣出口21相連，其出氣口與第一三通閥300的進(jìn)氣口連通，第一三通閥300的第一出氣口與主煙道11連通，第二出氣口通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)301與環(huán)冷機(jī)2連通。高溫段煙氣出口21處排出的高溫氣體，先進(jìn)入環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電裝置24進(jìn)行熱交換，交換后的低溫氣體一部分通過(guò)第一三通閥300的第二出氣口排回到環(huán)冷機(jī)2作為冷卻氣體循環(huán)利用，另一部分通過(guò)第一三通閥300的第一出氣口排入主煙道11與主煙道11內(nèi)的煙氣混合。實(shí)施例2中與實(shí)施例1相同的部分在此不再贅述。

實(shí)施例4

圖3為示意圖，示出了本發(fā)明實(shí)施例3中所述的內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，如圖3所示，尾部風(fēng)箱15上與燒結(jié)機(jī)中部風(fēng)箱14末端相鄰的一個(gè)或者多個(gè)支管上設(shè)置第三三通閥500和第四三通閥600，第三三通閥一端與燒結(jié)機(jī)循環(huán)煙道12的入口側(cè)連通、另一端與燒結(jié)機(jī)1主煙道11的入口側(cè)連通，第四三通閥600一端與主煙道11連通，另一端與循環(huán)煙道12連通。此外，近似地，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，在頭部風(fēng)箱13上與燒結(jié)機(jī)1中部風(fēng)箱14首端相鄰的一個(gè)或者多個(gè)支管上也可以設(shè)置第三三通閥500，其一端與燒結(jié)機(jī)循環(huán)煙道12的入口側(cè)連通、另一端與燒結(jié)機(jī)1主煙道11的入口側(cè)連通。本實(shí)施例所述的高比例燒結(jié)煙氣內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，可以使煙氣循環(huán)工藝可根據(jù)生產(chǎn)工況的波動(dòng)實(shí)現(xiàn)合理控制。實(shí)施例4中與實(shí)施例3相同的部分在此不再贅述。

根據(jù)上面的描述和實(shí)踐可知，本發(fā)明所述的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)減排系統(tǒng)，將燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱分為頭部風(fēng)箱、中部風(fēng)箱和尾部風(fēng)箱，因燒結(jié)機(jī)頭部和尾部的煙氣氧含量較高，因此將頭部風(fēng)箱和尾部風(fēng)箱的煙氣進(jìn)行回收，并且只需要補(bǔ)入少量含氧氣體后重新排入燒結(jié)機(jī)內(nèi)作為燒結(jié)氣體循環(huán)利用，另一方面，因?yàn)闊Y(jié)機(jī)中部風(fēng)箱的溫度較低，直接排放容易在主煙道、除塵器、抽風(fēng)機(jī)等內(nèi)部形成結(jié)露，所以將環(huán)冷機(jī)前端的高溫?zé)煔鈱?dǎo)入主煙道內(nèi)，使主煙道內(nèi)的煙氣溫度升高到高于其露點(diǎn)溫度，這樣使得循環(huán)煙氣的溫度高于200℃，同時(shí)保證其氧含量大于18％并提高煙氣循環(huán)率，解決了現(xiàn)有技術(shù)中煙氣循環(huán)率低、循環(huán)煙氣溫度低、容易結(jié)露的問(wèn)題，以使得該系統(tǒng)能最大限度地實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增產(chǎn)和節(jié)能減排的雙重效應(yīng)。

如上參照附圖以示例的方式描述了根據(jù)本發(fā)明所述的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于上述本發(fā)明所提出的燒結(jié)機(jī)內(nèi)循環(huán)煙氣減排系統(tǒng)，還可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容確定。