本發(fā)明涉及一種球團(tuán)豎爐余熱綜合回收裝置，屬于冶金設(shè)備余熱回收的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

球團(tuán)豎爐是一種用于焙燒冶金球團(tuán)的豎爐；豎爐生產(chǎn)球團(tuán)，是細(xì)磨鐵精礦或其他含鐵粉料造塊的一種方法，由配料、烘干、潤(rùn)磨、造球、焙燒、冷卻6大環(huán)節(jié)組成，所需設(shè)備包括配料系統(tǒng)、潤(rùn)磨系統(tǒng)、造球系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、豎爐焙燒系統(tǒng)、以及輔助的煤氣站、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、除塵及脫硫系統(tǒng)和熟球冷卻系統(tǒng)組成。

經(jīng)過配料、烘干、潤(rùn)磨及造球后，將合格的生球送入豎爐進(jìn)行焙燒，經(jīng)過干燥(400℃～600℃)和預(yù)熱(600℃～900℃)后在氧化氣氛中焙燒，焙燒是球團(tuán)固結(jié)的主要階段。球團(tuán)固結(jié)過程中，焙燒溫度一般是1000℃～1200℃。焙燒后的球團(tuán)由鏈板機(jī)送入帶冷機(jī)進(jìn)行冷卻，然后送入熟球場(chǎng)堆放或直接送入下游工藝的上料皮帶，完成球團(tuán)生產(chǎn)。

球團(tuán)的干燥、預(yù)熱及焙燒是在豎爐本體中完成的，而豎爐內(nèi)部處于高溫?zé)煔獾沫h(huán)境中，而一些結(jié)構(gòu)支撐件，主要包括烘干床大梁、導(dǎo)風(fēng)墻大梁等，都需要冷卻以保證支撐件的強(qiáng)度和剛度，而目前的豎爐本體此兩部分都是采用水冷的結(jié)構(gòu)形式，水冷形式不能回收煙氣余熱，水冷產(chǎn)生的熱水還需要另外配套循環(huán)冷卻水泵房來二次冷卻，消耗二次能源。

同時(shí)，焙燒合格后的熟球，傳統(tǒng)的冷卻方式是鏈板機(jī)+敞開式帶冷機(jī)進(jìn)行冷卻，而從豎爐本體落下的熟球自身溫度有400℃～550℃，攜帶的余熱也白白浪費(fèi)了。

近些年來，逐漸開始研究球團(tuán)豎爐的余熱回收技術(shù)，大體上主要有以下幾種形式。

1.僅導(dǎo)風(fēng)墻大梁采用汽化冷卻：導(dǎo)風(fēng)墻大梁支撐件采用水管+汽水分離裝置方式形成一個(gè)簡(jiǎn)單的汽化冷卻系統(tǒng)，用來冷卻導(dǎo)風(fēng)墻大梁支撐件并回收部分熱量。但存在的主要問題是：汽化冷卻系統(tǒng)比較單一，豎爐本體冷卻構(gòu)件余熱回收不充分，產(chǎn)汽量小，熱慣性小，給水溫度和汽水分離裝置溫度溫差大，給水不好控制，系統(tǒng)穩(wěn)定性較差；同時(shí)產(chǎn)生的是飽和蒸汽，蒸汽品質(zhì)較差。

2.煙氣預(yù)熱助燃風(fēng)：干燥系統(tǒng)的廢氣余熱以預(yù)熱助燃風(fēng)，使助燃風(fēng)平均溫度達(dá)到260-310℃。但存在的主要問題是：沒有回收豎爐本體內(nèi)煙氣及熟球自身攜帶的余熱，余熱利用不充分。

綜上所述，球團(tuán)豎爐已有的余熱回收方式，存在著量小、單一、余熱回收不充分、回收系統(tǒng)穩(wěn)定性差、回收蒸汽品質(zhì)差等缺點(diǎn)，因此必須從系統(tǒng)的角度出發(fā)開發(fā)一種綜合余熱回收裝置，以妥當(dāng)?shù)慕鉀Q上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種球團(tuán)豎爐余熱綜合回收裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種球團(tuán)豎爐余熱綜合回收裝置，包括熟球帶冷機(jī)余熱回收裝置和汽水分離裝置，所述熟球帶冷機(jī)余熱回收裝置包括換熱裝置；所述換熱裝置包括箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)置的過熱器、蒸發(fā)器和省煤器；

其中，所述省煤器的出、入水口分別通過管道與汽水分離裝置和給水管道連通；所述蒸發(fā)器的出、入水口分別通過管道與汽水分離裝置入水口和出水口連通；所述過熱器的出、入汽口分別通過管道與汽水分離裝置的蒸汽出口和用戶蒸汽管道連通。

進(jìn)一步地，所述熟球帶冷機(jī)余熱回收裝置還包括：設(shè)置在帶冷機(jī)上方用于收集熱煙風(fēng)的集風(fēng)裝置和用于將降溫后的煙風(fēng)送至帶冷機(jī)的送風(fēng)裝置；

所述集風(fēng)裝置、換熱裝置和送風(fēng)裝置依次連通形成循環(huán)的換熱風(fēng)路。

進(jìn)一步地，給水管道連通，所述給水管道上設(shè)置有給水調(diào)節(jié)閥組；

所述汽水分離裝置內(nèi)設(shè)置有液位傳感器所述給水調(diào)節(jié)閥組用于接收液位傳感器發(fā)出的信號(hào)從而控制汽水分離裝置水位在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，余熱綜合回收裝置還包括烘干床大梁余熱回收裝置；

所述烘干床大梁余熱回收裝置為設(shè)置在豎爐本體內(nèi)烘干床內(nèi)的冷卻水梁，所述冷卻水梁出、入水口分別通過管道與汽水分離裝置入水口和出水口連通。

進(jìn)一步地，余熱綜合回收裝置還包括導(dǎo)風(fēng)墻大梁余熱回收裝置；

所述導(dǎo)風(fēng)墻大梁余熱回收裝置為設(shè)置在豎爐本體內(nèi)導(dǎo)風(fēng)墻內(nèi)的冷卻水梁，所述冷卻水梁出、入水口分別通過管道與汽水分離裝置入水口和出水口連通的烘干床大梁。

進(jìn)一步地，熟球帶冷機(jī)余熱回收裝置、烘干床大梁余熱回收裝置和導(dǎo)風(fēng)墻大梁余熱回收裝置的水和/或汽的循環(huán)方式均為自然循環(huán)汽化冷卻方式。

進(jìn)一步地，所述集風(fēng)裝置包括密封煙罩和煙囪；

所述密封煙罩進(jìn)風(fēng)口與所述帶冷機(jī)上表面密封連通，密封煙罩出風(fēng)口與煙囪進(jìn)風(fēng)口密封連通；所述煙囪出風(fēng)口通過管道與換熱裝置的進(jìn)風(fēng)口密封連通。

進(jìn)一步地，所述送風(fēng)裝置包括分配煙箱和循環(huán)風(fēng)機(jī)；

所述分配煙箱出風(fēng)口與帶冷機(jī)下表面密封連通，分配煙箱進(jìn)風(fēng)口通過管道與所述循環(huán)風(fēng)機(jī)出風(fēng)口密封連通；所述循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口通過管道與換熱裝置出風(fēng)口密封連通。

進(jìn)一步地，所述汽水分離裝置，包括多個(gè)入水口和多個(gè)出水口。

本發(fā)明球團(tuán)豎爐余熱綜合回收裝置同時(shí)回收豎爐本體和成品熟料的余熱，并共用一套給水系統(tǒng)和一個(gè)汽水分離裝置，回收余熱充分，熱慣性大，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定。

本發(fā)明球團(tuán)豎爐余熱綜合回收裝置煙氣余熱梯級(jí)利用，水在未飽和前，先通過省煤器先加熱，再通入各自汽水分離裝置，盡量減小溫差帶來的傳熱損失；同時(shí)，在后端設(shè)置過熱器，將飽和蒸汽變成過熱蒸汽，提高蒸汽的品質(zhì)，為蒸汽的后續(xù)高效穩(wěn)定利用，如拖動(dòng)工業(yè)汽輪機(jī)及蒸汽發(fā)電等提供基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明球團(tuán)豎爐余熱綜合回收裝置的工藝流程圖。

1.導(dǎo)風(fēng)墻大梁汽化冷卻支撐管；2.汽水管道?。?.烘干床大梁汽化冷卻支撐管；4.汽水管道ⅱ；5.球團(tuán)帶冷機(jī)；6.循環(huán)風(fēng)機(jī)；7.煙風(fēng)管道；8.分配煙箱；9.密封煙罩；10.換熱裝置；11.調(diào)節(jié)閥組；12.汽水分離裝置；13.汽水管道ⅲ。

需要說明的是，這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的構(gòu)思范圍，而是通過參考特定實(shí)施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說明本發(fā)明的概念。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例1

參見圖1所示，本發(fā)明提供一種球團(tuán)豎爐余熱綜合回收裝置，包括熟球帶冷機(jī)余熱回收裝置和汽水分離裝置12，所述熟球帶冷機(jī)余熱回收裝置包括換熱裝置10；所述換熱裝置10包括箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)置的過熱器、蒸發(fā)器和省煤器；

其中，所述省煤器的出、入水口分別通過管道與汽水分離裝置12和給水管道連通；所述蒸發(fā)器的出、入水口分別通過管道與汽水分離裝置12入水口和出水口連通；所述過熱器的出、入汽口分別通過管道與汽水分離裝置12的蒸汽出口和用戶蒸汽管道連通。

所述熟球帶冷機(jī)余熱回收裝置還包括：設(shè)置在帶冷機(jī)上方用于收集熱煙風(fēng)的集風(fēng)裝置和用于將降溫后的煙風(fēng)送至帶冷機(jī)的送風(fēng)裝置；

所述集風(fēng)裝置、換熱裝置10和送風(fēng)裝置依次連通形成循環(huán)的換熱風(fēng)路。

所述給水管道上設(shè)置有給水調(diào)節(jié)閥組11；所述汽水分離裝置12內(nèi)設(shè)置有液位傳感器，所述傳感器與所述給水調(diào)節(jié)器通訊連接，用于控制汽水分離裝置12水位低于預(yù)設(shè)水位。

熟球帶冷機(jī)余熱回收裝置的水和/或汽的循環(huán)方式均為自然循環(huán)汽化冷卻方式。

其中送風(fēng)裝置包括分配煙箱8和循環(huán)風(fēng)機(jī)6；所述分配煙箱8出風(fēng)口與帶冷機(jī)下表面密封連通，分配煙箱8進(jìn)風(fēng)口通過管道與所述循環(huán)風(fēng)機(jī)6出風(fēng)口密封連通；所述循環(huán)風(fēng)機(jī)6進(jìn)風(fēng)口通過管道與換熱裝置10出風(fēng)口密封連通。

集風(fēng)裝置包括密封煙罩9和煙囪；所述密封煙罩9進(jìn)風(fēng)口與所述帶冷機(jī)上表面密封連通，密封煙罩9出風(fēng)口與煙囪進(jìn)風(fēng)口密封連通；所述煙囪出風(fēng)口通過管道與換熱裝置10的進(jìn)風(fēng)口密封連通。

實(shí)施例2

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，余熱綜合回收裝置還包括烘干床大梁余熱回收裝置；

所述烘干床大梁余熱回收裝置為設(shè)置在豎爐本體內(nèi)烘干床內(nèi)的冷卻水梁，所述冷卻水梁出、入水口分別通過管道與汽水分離裝置12入水口和出水口連通。

烘干床大梁余熱回收裝置的水的循環(huán)方式均為自然循環(huán)汽化冷卻方式。

實(shí)施例3

在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，余熱綜合回收裝置還包括導(dǎo)風(fēng)墻大梁余熱回收裝置；

所述導(dǎo)風(fēng)墻大梁余熱回收裝置為設(shè)置在豎爐本體內(nèi)導(dǎo)風(fēng)墻內(nèi)的冷卻水梁，所述冷卻水梁出、入水口分別通過管道與汽水分離裝置12入水口和出水口連通的烘干床大梁。

導(dǎo)風(fēng)墻大梁余熱回收裝置的水的循環(huán)方式均為自然循環(huán)汽化冷卻方式。

實(shí)施例4

參見圖1所示，整個(gè)裝置分為放熱側(cè)的煙氣流程和吸熱側(cè)的汽水流程。

放熱側(cè)流程為：豎爐本體燃燒得到的1000℃～1200℃煙氣在豎爐本體中由下至上，生球到熟球在豎爐本體中由上而下，依次完成干燥、預(yù)熱和焙燒，同時(shí)也完成對(duì)本裝置導(dǎo)風(fēng)墻大梁汽化冷卻支撐管1和烘干床大梁汽化冷卻支撐管3的加熱。同時(shí)燒好的熟球直接落在球團(tuán)帶冷機(jī)5上進(jìn)行冷卻，為保證余熱回收的效率，熟球冷卻及余熱回收煙氣系統(tǒng)采用閉式循環(huán)，整個(gè)系統(tǒng)的阻力損失通過循環(huán)風(fēng)機(jī)6來克服，循環(huán)風(fēng)機(jī)6出口通過煙風(fēng)管道7和帶冷機(jī)5下部的分配煙箱8連接，冷卻風(fēng)通過分配煙箱8而后均勻的穿過帶冷機(jī)上部的熟球料層，冷煙氣進(jìn)而變成320℃左右熱煙氣，熱煙氣再通過帶冷機(jī)5上部的密封煙罩9進(jìn)行收集，收集得到的熱煙氣再通過煙風(fēng)管道7送入到換熱裝置10，煙氣在換熱裝置10中由上而下依次沖刷過熱器、蒸發(fā)器及省煤器完成熱交換，熱煙氣完成放熱后變成130℃左右的冷煙氣后進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機(jī)6，進(jìn)行下一輪的循環(huán)。

吸熱側(cè)流程為：外部軟化水或除鹽水經(jīng)過調(diào)節(jié)閥組11，進(jìn)入換熱裝置10的省煤器中，換熱裝置10的省煤器放置在尾部低溫?zé)煔舛?，低溫水被低溫?zé)煔饧訜?，加熱后的水通過換熱裝置10與汽水分離裝置12之間的汽水管道ⅲ13送入汽水分離裝置12，調(diào)節(jié)閥組11可根據(jù)汽水分離裝置12的水位和裝置的蒸發(fā)量來控制給水量，保證給水裝置的給水安全。汽水分離裝置12內(nèi)部分為上部汽空間和下部水空間，水空間的部分水通過汽水管道ⅲ13送入換熱裝置10的蒸發(fā)器中進(jìn)行吸熱，變成汽水混合物，汽水混合物再通過汽水管道ⅲ13送入汽水分離裝置12進(jìn)行汽水分離，分離出來的水，匯入水空間進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，飽和蒸汽再通過汽水管道ⅲ13進(jìn)入換熱裝置10的過熱器中進(jìn)行吸熱變成過熱蒸汽。

同時(shí)一路，汽水分離裝置12水空間的部分水通過汽水管道ⅰ2送入導(dǎo)風(fēng)墻大梁汽化冷卻支撐管1中進(jìn)行吸熱，變成汽水混合物，汽水混合物再通過汽水管道ⅰ2送入汽水分離裝置12進(jìn)行汽水分離，分離出來的水，匯入水空間進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，飽和蒸汽再通過汽水管道ⅰ2進(jìn)入換熱裝置10的過熱器中進(jìn)行吸熱變成過熱蒸汽。同時(shí)另一路，汽水分離裝置12水空間的部分水通過汽水管道ⅱ4送入烘干床大梁汽化冷卻支撐管3中進(jìn)行吸熱，變成汽水混合物，汽水混合物再通過汽水管道ⅱ4送入汽水分離裝置12進(jìn)行汽水分離，分離出來的水，匯入水空間進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，飽和蒸汽再通過汽水管道ⅱ4進(jìn)入換熱裝置10的過熱器中進(jìn)行吸熱變成過熱蒸汽。三個(gè)換熱單元回收得到的過熱蒸汽一起送入到下游用戶。

優(yōu)選的，汽水分離裝置為汽包。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。