[發明專利]一種燒結礦冷卻裝置及其余熱回收系統

無效

• 申請號: 201010243360.6
• 申請日: 2010-08-03
• 公開（公告）號: CN102345981A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 劉柏謙
• 申請（專利權）人: 劉柏謙
• 主分類號: F27D15/02
• 分類號: F27D15/02;F27D17/00;F01D15/10;F01K11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高溫燒結礦冷卻設備及余熱回收系統。冷卻過程和余熱回收系統簡單，造價低廉，可以替代環冷機、帶冷機等傳統設備。

背景技術

預計2010年中國鋼鐵產量將達到6.3億噸。鋼鐵冶金生產過程的直接原料是鐵礦石，鐵礦石加工是鋼鐵生產的上游過程。事實上，在鋼鐵冶金過程中，鐵礦石燒結過程是鋼鐵生產的主要耗能過程之一。Z.C.Guo?et?al(2009，Energy(2009)，doi:10.1016/j.energy.2009.04.008)、包煒軍等(第二屆全國循環經濟與生態工業學術研討會)，蔡九菊等(蔡九菊等，鋼鐵，第42卷第6期2007年6月)、郭漢杰等(郭漢杰等，鋼鐵，第42卷第2期2007年2月)等從不同角度對此有過描述。

實際上，燒結礦從燒結機出來可以采用環冷機、帶冷機和振冷機等裝置回收燒結礦余熱資源(見《燒結礦生產》冶金出版社，1981.1)，但由于設備復雜、投資量大等原因，中小冶煉企業寧可將燒結礦余熱散失也不愿意上燒結礦冷卻裝置。即使是在大型的鋼鐵企業，中國燒結礦能耗也比國外先進水平高出8kg標煤/t燒結礦(蔡九菊等2007，王建軍等2007)。同時，環冷機和帶冷機還存在占地面積大、金屬消耗量大、機械復雜并存在比較嚴重的故障隱患、風機動力消耗大和造價高等缺點。

燒結礦的出爐溫度在700℃以上，余熱品質好，極具利用價值。蔡九菊等(2007)列舉了鋼鐵企業余熱利用，高于500℃的高溫余熱利用率只有44.35％，國內外大型鋼鐵企業都采用了余熱回收裝置回收燒結礦的物理顯熱。

上世紀80年代中期，日本燒結廠已經廣泛使用了余熱回收技術，其冷卻機廢氣余熱利用的普及率達到了57％。最早利用冷卻機廢氣余熱發電的是日本的扇島鋼廠和福山鋼廠，采用部分廢氣循環系統回收余熱。和歌山4號燒結機(189m²)采用機上冷卻方式，煙氣分兩段收集，通過布置余熱鍋爐，產生中壓過熱蒸汽用于發電，投入運行效果非常好(文獻出處！)。

中國寶鋼二期設有一臺450m²燒結機，配備一臺460m²鼓風環式冷卻機，年產燒結礦4.975Mt。為利用燒結余熱，設置了冷卻機廢氣及主排氣余熱回收裝置產生蒸汽。中國濟鋼在現有生產條件下回收燒結礦冷卻余熱使燒結工序能耗由改造前的49.5kgce/t降低到45kgce/t，固體燃料消耗降低了近5kg/t，同時提高了產品質量，降低了生產成本，獲得了顯著的經濟效益和社會效益。

中國專利《燒結機余熱回收蒸汽發生裝置》(專利號ZL99249516.4)，采用了可沸騰式軟水換熱器以吸收冷卻機系統和燒結機煙道余熱。中國專利《冶金燒結機余熱產汽節能裝置》(專利號200520069009.4)，設計了一種利用燒結礦料冷卻機風罩內冷卻風來加熱軟化水，產生中低壓飽和蒸汽，進行與熱利用的裝置。

中國專利《燒結環冷機余熱發電循環煙氣優化調節系統》(專利號200920128200.X)，將環冷機風室分為高溫風室和低溫風室，高溫風室和低溫風室通過進氣煙道分別連接雙壓無補燃余熱鍋爐，雙壓無補燃余熱鍋爐的蒸汽輸出口連接到雙壓補汽凝汽式汽輪機，雙壓補汽凝汽式汽輪機連接發電機。

中國專利《燒結礦冷卻機廢熱氣再循環熱能回收利用系統》(專利號200920085634.6)，在高溫段風道設置一體化煙氣降塵蒸汽過熱裝置，充分利用高溫段風道的熱能，加熱飽和蒸汽鍋爐的中壓飽和蒸汽、低壓過熱蒸汽或低壓飽和蒸汽。

以上燒結礦余熱回收專利及技術均建立在采用帶冷機、環冷機和機上冷卻三種冷卻方式基礎上。而采用以上三種冷卻方式，不僅占地面積大和一次投資大，運行維護成本也很高，中小鋼鐵企業只能望而卻步。本發明針對以上缺點，采用新型冷卻處理方式，在滿足冷卻條件下，對余熱進行了較好的回收。

發明內容

本發明的目的是提供一種燒結礦冷卻設備及其余熱回收方法，可實現燒結礦物理顯熱的回收和利用。

本發明的系統包括給料裝置、冷礦機本體、一次除塵器、余熱鍋爐、汽輪機、發電機、冷凝器、循環水泵、冷卻風機和引風機。其特征在于：通過冷礦機本體對燒結礦進行冷卻換熱以達到顯熱回收的目的。經余熱鍋爐、汽輪機、發電機將高溫蒸汽的熱能轉化為可直接利用的電能。