高爐渣余熱梯級利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種余熱利用系統(tǒng)，尤其涉及一種高爐渣余熱梯級利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵工業(yè)是能源密集型產(chǎn)業(yè)，其能耗約為中國總能耗的10%?15%。高爐渣是鋼鐵工業(yè)中最主要的廢棄物，噸鐵約產(chǎn)生300kg高爐渣，其出爐溫度通常在1400°C以上，含有非常豐富的熱量，回收利用高爐渣的余熱對煉鐵行業(yè)節(jié)能減排，提高能源利用效率，有重要的作用。
[0003]目前，從高爐排出的高溫熔渣，主要采用水沖渣工藝進(jìn)行淬冷和?；?，得到的冷渣經(jīng)脫水后用作水泥生產(chǎn)的原料。沖渣水余熱可用于供熱或預(yù)熱進(jìn)入熱風(fēng)爐的冷風(fēng)。這種工藝的主要不足是將高溫熔渣的高品位熱能變成了沖渣水的低品位熱能，使得能量品位大幅下降，回收利用的效率不高。
[0004]高爐渣的干法?；陀酂峄厥展に嚨难芯亢蛻?yīng)用還很少，現(xiàn)有工藝主要是通過氣力霧化、水力霧化、轉(zhuǎn)盤機械霧化等方式，將高爐渣?；?，然后與冷風(fēng)進(jìn)行流態(tài)化換熱，得到熱風(fēng)用于鋼鐵生產(chǎn)過程，或生產(chǎn)中蒸汽用于發(fā)電。這種工藝有待解決的問題是熔融高爐渣粒化過程得到的渣粒形態(tài)和粒徑分布不均勻，會引起渣粒在流化床中流化不穩(wěn)定，流化風(fēng)壓較高，風(fēng)機電耗也高，換熱管磨損快，排渣溫度高，熱回收效率有待進(jìn)一步提高。
[0005]因此，進(jìn)一步研究開發(fā)新的高爐渣余熱利用技術(shù)和設(shè)備，對高爐渣的高品位熱能進(jìn)行梯級利用，提高余熱利用效率、設(shè)備經(jīng)濟性和可靠性，是推動高爐煉鐵過程的節(jié)能降耗的迫切需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高爐渣余熱梯級利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)可穩(wěn)定地進(jìn)行高爐渣?；?，并實現(xiàn)高爐渣余熱的梯級利用，有效降低排渣溫度，提高高爐渣余熱回收的數(shù)量和質(zhì)量，改善設(shè)備運行的經(jīng)濟性和可靠性，控制粉塵排放，克服現(xiàn)有高爐渣處理技術(shù)的不足。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種高爐渣余熱梯級利用系統(tǒng)，包括分離器、熔融高爐渣?；b置、余熱鍋爐、汽輪機、凝汽器、發(fā)電機、集氣罩一、集氣罩二、渣坑、風(fēng)室二、送風(fēng)機、冷卻機、風(fēng)室一、循環(huán)風(fēng)機、除塵器，所述熔融高爐渣?；b置連接分離器，使熔融高爐渣和霧化介質(zhì)進(jìn)入熔融高爐渣?；b置進(jìn)行?；a(chǎn)生的高溫渣粒和熱風(fēng)進(jìn)入分離器中進(jìn)行氣固分離;所述分離器渣粒排出管與集氣罩一相連，分離器氣體排出管與余熱鍋爐入口二連接，使高溫渣粒經(jīng)分離器渣粒排出管穿過集氣罩一落到位于集氣罩一內(nèi)的冷卻機前端，熱風(fēng)經(jīng)分離器氣體排出管進(jìn)入余熱鍋爐;所述冷卻機下方氣體入口前部連接風(fēng)室一出口，風(fēng)室一入口連接循環(huán)風(fēng)機出口，集氣罩一入口連接冷卻機上方氣體出口前部，集氣罩二入口連接冷卻機上方氣體出口后部，冷卻機下方氣體入口后部連接風(fēng)室二出口，風(fēng)室二入口連接送風(fēng)機出口，使高溫渣粒隨冷卻機從前端往后端緩慢移動過程中，來自下方風(fēng)室一的循環(huán)冷卻風(fēng)和來自風(fēng)室二的環(huán)境冷風(fēng)向上穿過渣粒層進(jìn)行換熱，冷卻后的渣粒掉入冷卻機末端連接的渣坑內(nèi)；所述余熱鍋爐尾氣出口連接除塵器入口，除塵器出口連接循環(huán)風(fēng)機入口，集氣罩一出口連接余熱鍋爐入口一，使高溫的熱風(fēng)經(jīng)集氣罩一收集后進(jìn)入余熱鍋爐，熱風(fēng)放出熱量后進(jìn)入除塵器除去粉塵后經(jīng)循環(huán)風(fēng)機再次送入風(fēng)室一，另一部分較低溫度的熱風(fēng)經(jīng)集氣罩二收集后送往熱風(fēng)爐使用；所述余熱鍋爐通過凝汽器連接汽輪機，使來自凝汽器凝結(jié)水出口的凝結(jié)水進(jìn)入余熱鍋爐中吸熱，轉(zhuǎn)變?yōu)轭~定參數(shù)的蒸汽后進(jìn)入汽輪機膨脹做功，汽輪機通過軸與發(fā)電機連接，帶動發(fā)電機發(fā)電。
[0008]所述熔融高爐渣?；b置的霧化介質(zhì)為空氣或攜帶有水滴的空氣。所述冷卻機為移動床換熱型式。所述風(fēng)室一和風(fēng)室二之間設(shè)有風(fēng)壓平衡孔。
[0009]所述循環(huán)風(fēng)機為可調(diào)節(jié)風(fēng)量的循環(huán)風(fēng)機，所述送風(fēng)機為可調(diào)節(jié)送風(fēng)量的送風(fēng)機，通過調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機和送風(fēng)機的風(fēng)量控制余熱鍋爐的蒸汽參數(shù)和送往熱風(fēng)爐的熱風(fēng)溫度。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:采用上述技術(shù)方案，循環(huán)冷卻風(fēng)和環(huán)境冷風(fēng)向上穿過渣粒層進(jìn)行移動床交叉流換熱，和流化床換熱方式相比，風(fēng)速低，流動阻力小，可有效降低風(fēng)機電耗，渣粒運動到冷卻機后部時可被冷風(fēng)充分冷卻，減少排渣帶走的熱量，而且冷卻過程中渣粒相對于冷卻機表面基本保持相對靜止，氣流對渣粒的攜帶率低，可減輕冷卻機和余熱鍋爐中換熱管束的磨損，還大大降低了對熔融高爐渣粒化后渣粒形狀和尺寸分布的要求，提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性。換熱過程得到的熱風(fēng)，其溫度分布從冷卻機前端往后端不斷降低，溫度高于余熱鍋爐出口風(fēng)溫的熱風(fēng)進(jìn)入余熱鍋爐放熱生產(chǎn)蒸汽，并推動汽輪發(fā)電機組工作得到高品位的電能;溫度低于余熱鍋爐出口風(fēng)溫的熱風(fēng)，則送入鋼鐵廠的熱風(fēng)爐，降低熱風(fēng)爐的燃料消耗量;余熱鍋爐出口的低溫空氣進(jìn)入除塵器除塵后再經(jīng)循環(huán)風(fēng)機送入風(fēng)室一，既降低了進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機的氣流含塵濃度，改善循環(huán)風(fēng)機工作條件，和除塵器出口氣體直接排放相比，還避免了這部分氣體排放產(chǎn)生的熱損失。
[0011]因此，本發(fā)明提出的高爐渣余熱梯級利用系統(tǒng)，具有利用高爐渣余熱進(jìn)行發(fā)電和供熱風(fēng)的功能，實現(xiàn)了高爐渣高品位熱能的高效梯級利用，設(shè)備運行的經(jīng)濟性和可靠性提高，是一種節(jié)能環(huán)保的新裝備。本發(fā)明可實現(xiàn)熔融高爐渣粒化、回收高爐渣高品位熱量生產(chǎn)蒸汽并通過汽輪發(fā)電機組發(fā)電、回收高爐渣低品位熱量預(yù)熱送往熱風(fēng)爐的空氣、尾氣凈化等功能，高爐渣余熱利用效率高，具有良好的節(jié)能環(huán)保效果。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]如圖1所示，在本發(fā)明的高爐渣余熱梯級利用系統(tǒng)，包括分離器1、熔融高爐渣?；b置2、余熱鍋爐3、汽輪機4、凝汽器5、發(fā)電機6、集氣罩一 7、集氣罩二 8、渣坑9、風(fēng)室二 10、送風(fēng)機11、冷卻機12、風(fēng)室一13、循環(huán)風(fēng)機14、除塵器15。
[0015]分離器I與熔融高爐渣粒化裝置2連接，分離器I渣粒排出管與集氣罩一7相連，集氣罩一7出口連接余熱鍋爐3入口一，分離器I氣體排出管與余熱鍋爐3入口二連接，余熱鍋爐3尾氣出口連接除塵器15入口，除塵器15出口連接循環(huán)風(fēng)機14入口，循環(huán)風(fēng)機14出口連接風(fēng)室一 13入口，汽輪機4的軸與發(fā)電機6連接，汽輪機4的蒸汽出口與凝汽器5蒸汽入口連接，凝汽器5凝結(jié)水出口連接到余熱鍋爐3給水口，余熱鍋爐3蒸汽出口與汽輪機4蒸汽入口連接，送風(fēng)機11出口連接風(fēng)室二 10入口，風(fēng)室一 13和風(fēng)室二 10出口連接冷卻機12下方氣體入口，冷卻機12上方氣體出口連接集氣罩一7入口和集氣罩二8入口，冷卻機12末端連接到渣坑9 ο
[0016]該高爐渣余熱梯級利用系統(tǒng)的工作原理是