[發明專利]對冷卻機余熱鍋爐蒸汽進行過熱的方法及其所用的裝置

有效

• 申請號: 201010196658.6
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN101865454A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 潘衛國;胡深亞;王文歡;姜未汀;章玲
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: F22G1/12
• 分類號: F22G1/12;F22G3/00;F27D15/02;F27D17/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及鋼鐵行業燒結工藝余熱利用領域，特別是一種利用燒結機機尾煙氣余熱對冷卻機余熱鍋爐蒸汽進行過熱的方法及其所用的裝置。

背景技術

鋼鐵行業是能源消耗最大的產業部門之一，而燒結工序能耗約占鋼鐵生產過程中總能耗的10％，僅次于煉鐵工序，位居第二。燒結過程中余熱資源主要由兩部分組成：來自冷卻機的燒結礦顯熱即冷卻廢氣和來自于燒結機的燒結廢氣顯熱即燒結廢氣。冷卻廢氣的溫度隨著冷卻方式和冷卻機部位的不同在100～450℃之間變化(給礦處最高，卸礦處最低)，其顯熱占燒結總熱耗的30％左右。當燒結過程進行到最后，燒結煙氣溫度明顯上升，機尾風箱排出的廢氣可達300～400℃，含氧量可達18～20％，這部分燒結廢氣顯熱約占燒結總熱耗的20％。因此這兩部分余熱量數量很大，回收這兩部分熱量既能降低生產成本又能產生環保效果。

由于冷卻廢氣大部分由空氣組成，經過除塵器進行除塵后，幾乎沒有腐蝕性氣體和雜質，所以國內很多燒結廠都利用高溫冷卻廢氣，進入余熱鍋爐產生蒸汽，但是由于這部分廢氣溫度和流量不是非常高，所以進入余熱鍋爐后產生的蒸汽過熱度低，品質不高，而且蒸汽流量不大，如果用這部分蒸汽發電，由于蒸汽的做功能力差，發電的汽耗高，發電出力低，經濟性差，如果并入管網由于蒸汽的品質差，也會影響到經濟性。而燒結機尾的300～400℃燒結煙氣，由于煙氣的數量較小，而且品質較低，且成份比較復雜，其中含有SO₂、NO_X及粉塵等雜質，直接影響回收這部分熱量，所以國內很多燒結廠沒有利用這一部分熱量，而直接與低溫燒結廢氣混合通過大煙道直接排放，既浪費熱能又污染環境。即使采用了燒結余熱鍋爐回收了這部分熱量，但是增添了燒結煙氣余熱鍋爐，使設備成本增加，工藝復雜，而且由于其中會有SO₂、NO_X等腐蝕性氣體，必會產生低溫腐蝕，據有關文獻報道，一臺余熱鍋爐低溫受熱面發生低溫腐蝕后，低溫腐蝕處的針肋由φ6腐蝕成φ1.5，電站鍋爐發生低溫腐蝕后也會使空氣預熱器的壽命縮短到4-5年，而且發生低溫腐蝕后還會引起堵灰，使煙氣阻力劇增(可增加1-2倍以上)，使風機過載，限制了鍋爐出力和縮短運行周期，甚至被迫停爐，腐蝕嚴重則造成管子穿孔，工質泄漏，所以發生低溫腐蝕嚴重地影響了鍋爐運行的安全性和經濟性，

但是由于燒結廢氣所攜帶的顯熱很大，可供回收的熱量也相當可觀。如果利用這部分熱量來提高環冷余熱鍋爐產生蒸汽的參數和流量，從而提高汽輪機的發電量或供給熱用戶更高品質的蒸汽，可以大大降低鋼鐵企業的生產成本，而且又使在利用的過程中不會發生低溫腐蝕，產生顯著的經濟效益和環保效果。因此充分利用這部分燒結廢氣顯熱來提高余熱鍋爐的產生蒸汽的質量和數量有著很大的前景。

發明內容

為了充分利用這部分燒結廢氣的余熱，提高余熱鍋爐產生蒸汽的質量和數量，提出了一種利用燒結機機尾煙氣余熱對冷卻機余熱鍋爐蒸汽進行過熱的裝置。

這種方法既遵循著“溫度對口，按質用能”的原則，同時又避免了余熱利用過程中會產生受熱面磨損、低溫腐蝕及積灰的問題。

本發明的技術方案

一種對冷卻機余熱鍋爐蒸汽進行過熱的方法所用的裝置，包括煙囪1、主軸風機2、燒結機3、燒結機機尾煙氣出口(7)、大煙道除塵器4、冷卻機5、冷卻機除塵器6、燒結煙氣出口旁路閥門8、燒結機大煙道9、燒結煙氣除塵器10、冷卻機余熱鍋爐11、噴水減溫器14、燒結煙氣換熱器15、熱用戶17、循環風機18、鼓風機19、備用風機23；

所述的煙氣換熱器15上開有煙氣進口20、煙氣出口21、蒸汽進口13，蒸汽出口16；

其中鼓風機19的入口與大氣相連，出口依次與冷卻機5、冷卻機除塵器6、冷卻機余熱鍋爐11的入口相連；

冷卻機余熱鍋爐11的煙氣出口與循環風機18的入口相連，循環風機18的出口與備用風機23的出口一起并聯入冷卻機5的高溫段24，鼓風機19的出口與冷卻機5的中溫段25相連；備用風機23、鼓風機19的進口分別直接與大氣相通；

冷卻機余熱鍋爐11的蒸汽出口12經過噴水減溫器14與煙氣換熱器15上的蒸汽進口13相連；

所述的燒結機3的機尾煙氣出口7與結煙氣除塵器10的入口相連，而煙氣除塵器10的出口通過管道與燒結煙氣換熱器15上的煙氣進口20相連，另外燒結機機尾煙氣出口7還通過旁路的閥門8與燒結機大煙氣9相連；

所述的燒結煙氣換熱器15的煙氣出口21通過管道直接與燒結機大煙道9匯合后，再依次經煙大煙道除塵器4，主軸風機2后與煙囪1相連；