一種燒結(jié)余熱綜合利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金冷卻設(shè)備，尤其涉及一種燒結(jié)設(shè)備上配套使用的余熱綜合利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]燒結(jié)系統(tǒng)是為高爐提供優(yōu)質(zhì)原料的大型設(shè)備，其中，燒結(jié)成品礦的冷卻又是影響燒結(jié)成本的最大瓶頸。在鋼材市場(chǎng)疲軟的情況下，節(jié)能降耗、高效環(huán)保是每一個(gè)鋼廠的首要考慮。研究表明，燒結(jié)機(jī)主煙道煙氣余熱占燒結(jié)工序能耗的13%?23%左右，冷卻機(jī)廢氣余熱占燒結(jié)工序能耗的19%?35%，兩者之和高達(dá)50%，理論二次能源的產(chǎn)生量為1.62GJ/噸?？梢?jiàn)，燒結(jié)廠余熱回收潛力巨大，回收的重點(diǎn)應(yīng)為燒結(jié)廢(煙)氣余熱和燒結(jié)礦顯熱回收。
[0003]冷卻是燒結(jié)生產(chǎn)工藝的重要步驟之一，用于冷卻經(jīng)燒結(jié)機(jī)焙燒并經(jīng)單輥破碎機(jī)破碎的燒結(jié)礦料。目前，各大燒結(jié)廠普遍采用的燒結(jié)礦的冷卻設(shè)備主要為鼓風(fēng)式帶式冷卻機(jī)和鼓風(fēng)式環(huán)式冷卻機(jī)。圖1為帶式冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，高溫?zé)Y(jié)礦料放入臺(tái)車(chē)100中，臺(tái)車(chē)100在軌道101上勻速運(yùn)行，同時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)將空氣從冷卻機(jī)下方通過(guò)風(fēng)箱102向上吹入，空氣從臺(tái)車(chē)底板上的空洞進(jìn)入臺(tái)車(chē)中，對(duì)臺(tái)車(chē)100內(nèi)的礦料進(jìn)行冷卻。臺(tái)車(chē)沿軌道運(yùn)行，完成燒結(jié)礦的冷卻后，在卸料區(qū)將冷卻后的礦料卸下，完成冷卻。圖2為環(huán)式冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，環(huán)冷機(jī)的整體結(jié)構(gòu)為圓環(huán)形，臺(tái)車(chē)100在環(huán)冷機(jī)上的環(huán)形軌道上勻速運(yùn)行，臺(tái)車(chē)在環(huán)冷機(jī)上繞行一周，完成燒結(jié)礦的冷卻后，在環(huán)冷機(jī)的卸料區(qū)將冷卻后的礦料卸下。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中不管是帶式冷卻還是環(huán)式冷卻，由于采用的都是鼓風(fēng)冷卻，因此，由鼓風(fēng)機(jī)送入的空氣的利用效率直接影響冷卻機(jī)的冷卻效率，為了保證冷空氣的使用效率，要求臺(tái)車(chē)底部與風(fēng)箱之間的空隙得到有效密封，防止空氣從兩者間的空隙漏出，但是現(xiàn)有的冷卻機(jī)臺(tái)車(chē)底部和風(fēng)箱之間的空隙的密封效果難以保證，存在著漏風(fēng)率高、風(fēng)量配比大、電耗高的問(wèn)題；另一方面，如果要達(dá)到好的冷卻效果，臺(tái)車(chē)的運(yùn)行距離要足夠長(zhǎng)，如果臺(tái)車(chē)運(yùn)行距離過(guò)短，礦料可能無(wú)法完全冷卻，因此帶式或環(huán)式冷卻機(jī)的占地面積通常較大，不僅制造成本高，維護(hù)費(fèi)用也大。而且現(xiàn)有的冷卻機(jī)由于漏風(fēng)率高，在余熱回收過(guò)程中導(dǎo)致余熱溫度低，熱效率低，產(chǎn)生的電能少，發(fā)電成本加大。甚至有些企業(yè)將冷卻機(jī)的冷卻低溫區(qū)廢風(fēng)直接外排，不僅導(dǎo)致工作環(huán)境差，還會(huì)造成污染環(huán)境的惡果。
[0005]為了克服現(xiàn)有環(huán)式或帶式冷卻機(jī)存在的缺陷，市場(chǎng)上出現(xiàn)了立式冷卻設(shè)備。如申請(qǐng)?zhí)枮?01310419503.8、發(fā)明名稱為一種立式冷卻窯的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種立式冷卻窯，其采用的進(jìn)風(fēng)方式為中心給風(fēng)和邊緣給風(fēng)相結(jié)合的方式向窯體內(nèi)送風(fēng)，該方式由于進(jìn)風(fēng)要通過(guò)風(fēng)道及風(fēng)帽，所以風(fēng)阻大，且風(fēng)量大小無(wú)法調(diào)節(jié)，就會(huì)形成離進(jìn)風(fēng)口近的風(fēng)道風(fēng)量大，而離進(jìn)風(fēng)口遠(yuǎn)的風(fēng)道風(fēng)量小，最終影響燒結(jié)礦的熱量置換；同樣的，出風(fēng)口在立式窯的上方單面、單出風(fēng)口，也形成了局部出風(fēng)量大，局部出風(fēng)量小，導(dǎo)致不同位置冷卻效果存在差異。同時(shí)，風(fēng)道和風(fēng)帽的制作及維護(hù)成本高，運(yùn)行費(fèi)用高，維護(hù)工作量大，窯齡短，不利于燒結(jié)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0006]專利號(hào)為200910187381.8、發(fā)明名稱為燒結(jié)過(guò)程余熱資源的豎罐式回收裝置與利用方式的中國(guó)發(fā)明專利也公開(kāi)了一種豎式冷卻罐體，其也采用中心進(jìn)風(fēng)的方式，通過(guò)風(fēng)道和風(fēng)帽進(jìn)風(fēng)，同樣存在風(fēng)阻大且風(fēng)量大小無(wú)法調(diào)節(jié)，出風(fēng)口局部出風(fēng)量不同，冷卻效果不一致的問(wèn)題。而且由于進(jìn)風(fēng)口風(fēng)道無(wú)風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，進(jìn)風(fēng)量無(wú)法調(diào)節(jié)，風(fēng)道出風(fēng)口單面出風(fēng)，容易形成風(fēng)流的短路，造成局部冷卻效果差。且風(fēng)道處由于物料的堆積，容易產(chǎn)生測(cè)壓，把風(fēng)道壓壞，影響生產(chǎn)。制造成本大，維護(hù)困難，爐齡短。
[0007]申請(qǐng)?zhí)枮?01410280340.4、發(fā)明名稱為用于燒結(jié)余熱發(fā)電系統(tǒng)的立式螺旋叉流冷卻換熱裝置及其方法的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種立式冷卻換熱裝置，其設(shè)計(jì)有預(yù)存段和冷卻段，且通過(guò)螺旋通道利用物料的自重在螺旋面上下滑到出料口，在下滑過(guò)程中，由于燒結(jié)物料的摩擦阻力大，容易引起螺旋滑道的損壞，及物料的堵塞，一旦發(fā)生此類情況，將會(huì)引起系統(tǒng)癱瘓；進(jìn)出風(fēng)口也是在該裝置的單面，且風(fēng)量無(wú)法調(diào)節(jié)，在物料充填量不足的情況下，容易形成局部風(fēng)流的短路，直接進(jìn)入回風(fēng)口，所以造成風(fēng)機(jī)電流增大，電耗增大，冷卻效果的降低。中心進(jìn)風(fēng)管邊緣出風(fēng)口數(shù)量多，形成出風(fēng)總管的薄弱環(huán)節(jié)，出風(fēng)口容易進(jìn)小物料，且加大了物料對(duì)管徑的沖擊損壞。制作成本大，維護(hù)費(fèi)用高，不利于長(zhǎng)期作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種燒結(jié)余熱綜合利用系統(tǒng)，可以循環(huán)利用冷卻過(guò)程中的二次熱風(fēng)，提高熱能的再利用率，降低能耗，杜絕環(huán)境污染。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
燒結(jié)余熱綜合利用系統(tǒng)，包括:冷卻塔；通過(guò)熱風(fēng)輸送管與所述冷卻塔連通的細(xì)粉分離器；通過(guò)管道與所述細(xì)粉分離器連通的余熱鍋爐；通過(guò)引風(fēng)管道與余熱鍋爐相連的引風(fēng)機(jī)；設(shè)置于所述冷卻塔中下部外圍的進(jìn)風(fēng)圍管，所述進(jìn)風(fēng)圍管通過(guò)沿圓周間隔設(shè)置的進(jìn)風(fēng)口與冷卻塔內(nèi)連通，所述進(jìn)風(fēng)圍管通過(guò)進(jìn)風(fēng)加壓管與所述引風(fēng)機(jī)相連；設(shè)置于所述冷卻塔出料口上方的冷風(fēng)負(fù)壓管，所述冷風(fēng)負(fù)壓管通過(guò)冷進(jìn)風(fēng)管與冷卻鼓風(fēng)機(jī)相連，冷卻鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)與位于進(jìn)風(fēng)圍管下方的冷風(fēng)加壓管相連，所述冷風(fēng)負(fù)壓管和冷風(fēng)加壓管均與所述冷卻塔內(nèi)連通；所述冷卻塔內(nèi)部形成布料區(qū)域和位于布料區(qū)域下方的冷卻區(qū)域，冷卻塔頂部設(shè)置有進(jìn)料口，底部設(shè)置有出料口 ；所述冷卻塔內(nèi)進(jìn)料口的下方設(shè)置有可封閉進(jìn)料口的受料密封閥，所述受料密封閥可在冷卻塔內(nèi)上下移動(dòng)；所述冷卻塔內(nèi)布料區(qū)域開(kāi)口的上方設(shè)置有可封閉布料區(qū)域開(kāi)口的布料密封閥，所述布料密封閥可在冷卻塔內(nèi)上下移動(dòng)。
[0010]本發(fā)明更具體的技術(shù)方案為:所述受料密封閥和布料密封閥為上小下大的錐形。
[0011]本發(fā)明更具體的技術(shù)方案為:所述受料密封閥和所述布料密封閥同步聯(lián)動(dòng)。
[0012]本發(fā)明更具體的技術(shù)方案為:所述冷卻塔頂部設(shè)置有熱風(fēng)出風(fēng)管，所述熱風(fēng)出風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)端與氣固分離器連接，出風(fēng)端與熱風(fēng)輸送管連接，所述熱風(fēng)出風(fēng)管沿圓周均勻間隔設(shè)置。
[0013]本發(fā)明更具體的技術(shù)方案為:所述進(jìn)風(fēng)圍管為圓環(huán)形。
[0014]本發(fā)明更具體的技術(shù)方案為:所述進(jìn)風(fēng)圍管與出料口所在平面之間的距離為塔體總體高度的1/4至1/3。
[0015]本發(fā)明更具體的技術(shù)方案為:所述冷卻塔內(nèi)出料口的上方設(shè)置有防懸料裝置。
[0016]本發(fā)明更具體的技術(shù)方案為:在所述進(jìn)風(fēng)圍管的出風(fēng)口處設(shè)置有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。
[0017]本發(fā)明更具體的技術(shù)方案為:所述冷卻鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量小于引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。
[0018]本發(fā)明更具體的技術(shù)方案為:所述冷卻塔頂部設(shè)置有布料均壓機(jī)構(gòu)，所述布料均壓機(jī)構(gòu)包括與冷卻塔內(nèi)布料區(qū)域連通的管路以及調(diào)節(jié)管路內(nèi)氣壓的控制閥，管路一端連接冷卻塔內(nèi)布料區(qū)域、另一端連接外部緩沖料倉(cāng)。
[0019]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的冷卻塔采用上進(jìn)料，下出料的塔式結(jié)構(gòu)，塔內(nèi)形成密閉系統(tǒng)，密封性好，無(wú)外漏風(fēng)進(jìn)入，使冷卻風(fēng)量在最小化供風(fēng)的情況下，高熱值最大化，有利于余熱發(fā)電的最大效益；冷卻塔外圍設(shè)置向塔內(nèi)送入低溫風(fēng)的進(jìn)風(fēng)圍管和在出料口附近的冷風(fēng)負(fù)壓管，礦料在塔內(nèi)下落過(guò)程中先后與低溫風(fēng)及冷風(fēng)進(jìn)行熱交換，冷卻效果好，而且出風(fēng)口在塔體的頂部，可以雙向甚至多向出風(fēng)，實(shí)現(xiàn)余熱均勻回收，有利于對(duì)燒結(jié)余熱的充分利用；本發(fā)明燒結(jié)冷卻塔全系統(tǒng)采用負(fù)壓冷卻，無(wú)污染物排放，有利于環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的帶式冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)式冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明進(jìn)風(fēng)圍管的剖視圖。
[0024]圖5為冷卻塔頂部熱風(fēng)出風(fēng)管的位置示意圖。
[0025]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖3、圖4及圖5所示，本實(shí)施例的燒結(jié)余熱綜合利用系統(tǒng)包括冷卻塔1、熱風(fēng)輸送管2、細(xì)粉分離器3、余熱鍋爐4、引風(fēng)機(jī)5、冷卻鼓風(fēng)機(jī)6、進(jìn)風(fēng)圍管7以及冷風(fēng)負(fù)壓管8。其中，熱風(fēng)輸送管2連接冷卻塔I和細(xì)粉分離器3，細(xì)粉分離器3和余熱鍋爐4之間通過(guò)管道4a相連，引風(fēng)機(jī)5通過(guò)引風(fēng)管道5a與余熱鍋爐4，并通過(guò)進(jìn)風(fēng)加壓管7a和進(jìn)風(fēng)圍管7相連，冷卻鼓風(fēng)機(jī)6通過(guò)冷進(jìn)風(fēng)管6a與冷風(fēng)負(fù)壓管8相連，冷卻鼓風(fēng)機(jī)6同時(shí)與位于進(jìn)風(fēng)圍管7下方的冷風(fēng)加壓管11相連，冷風(fēng)加壓管11與冷卻塔I內(nèi)連通。本發(fā)明的細(xì)粉分離器和余熱鍋爐采用市場(chǎng)上銷售的專用設(shè)備。
[0027]冷卻塔I內(nèi)部形成空腔，進(jìn)料口 1-1a位于冷卻塔I的頂端，出料口 l_lb位于冷卻塔I的底部。冷卻塔內(nèi)腔的上部為布料區(qū)域A，布料區(qū)域A下方為冷卻區(qū)域B。在冷卻塔進(jìn)料口的下方設(shè)置有用于封閉進(jìn)料口 1-1a的受料密封閥1-2，受料密封閥1-2可在冷卻塔內(nèi)上下移動(dòng)，受料密封閥1-2上下移動(dòng)時(shí)可以改變進(jìn)料口 1-1a的打開(kāi)程度，從而調(diào)節(jié)進(jìn)料量及進(jìn)料的速度。在受料密封閥1-2下方設(shè)置有布料密封閥1-3，布料密封閥1-3位于布料區(qū)域的出口，布料密封閥1-3上下移動(dòng)時(shí)，可打開(kāi)或關(guān)閉布料區(qū)域的出口。本實(shí)施例的受料密封閥和布料密封閥均為上小下大的錐形。優(yōu)選的，受料密封閥和布料密封閥采