新型高效燒結礦顯熱回收裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及固體高溫物料物理熱(顯熱)回收利用技術領域，尤其是涉及一種新型高效燒結礦顯熱回收裝置。
【背景技術】
[0002]在鋼鐵企業(yè)中，燒結工序的能耗僅次于煉鐵，燒結余熱約占燒結工序能耗的10-20%，位居第二，一般為鋼鐵企業(yè)總能耗的10%左右。盡管近幾年我國燒結能耗有所下降，重點企業(yè)燒結工序平均能耗為66.42kgce/t，但仍高于世界先進國家水平的30%左右(20kgce/t)，因此，燒結余熱資源的高效利用對鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗無疑是至關重要的。燒結工序中燒結機尾風箱煙氣和燒結礦顯熱的高效回收與發(fā)電是亟待攻克的難題。
[0003]從國內(nèi)外對燒結余熱的回收利用的研究中，燒結工序熱平衡測試，水分蒸發(fā)耗熱占18.2%，石灰石分解熱占15.2%，燒結礦顯熱占28.2%，廢氣顯熱占31.8%。通常燒結工序的余熱回收上，僅燒結礦顯熱(10 - 20% )和燒結冷卻廢氣帶走的顯熱(25 - 45% )約占燒結全部熱支出的60%左右。由于燒結冷卻廢氣的溫度不高(一般低于400°C )，屬于低品位余熱，以往我國鋼鐵企業(yè)對這部分熱能的利用重視不夠，基本無回收。但事實上燒結冷卻廢氣不僅量大(噸礦冷卻風量為2000-2200m3，大于20萬m3/h)，而且可供回收的熱量也大，其顯熱和可能被回收的部分都是鋼鐵企業(yè)排放的廢熱中最大的部分，若能有效回收其中超過15%的余能，不僅會降低燒結工序能耗，且減少了煙氣對環(huán)境的污染，其收益相當可觀。因此，如何對此中低溫余熱實施溫度對口回收和有效梯級利用，成為我國燒結工序節(jié)能的重要途徑及發(fā)展趨勢。
[0004]我國現(xiàn)有的燒結礦冷卻一般采用環(huán)型帶式冷卻工藝，采用大風量冷卻熱燒結礦料，平均每噸燒結礦的冷卻風量(標態(tài))一般為2000_2200m3/t。不同的冷卻方式，冷卻時間也有長短，鼓風冷卻每噸燒結礦的冷卻風量為2340m3，鼓風冷卻的時間一般為60min左右，而抽風冷卻的時間一般為30min左右，但冷卻風量(標態(tài))一般為3500_4800m3/t，生產(chǎn)It燒結礦產(chǎn)生的余熱資源量為1439.36M J0其中，燒結礦顯熱與燒結煙氣的余熱資源量分別占70.87%和29.13%，現(xiàn)在燒結煙氣余熱資源還未進行回收利用。此外，燒結礦余熱資源中，目前中國僅回收溫度較高的1、2段冷卻廢氣，其余的尚未進行回收?；厥樟?1、2段冷卻廢氣所占冷卻余熱總量中的40.29%，放散掉3-5段冷卻廢氣所占的30.58%。如果忽略燒結機-冷卻機-鍋爐之間的熱損失，則目前僅回收了余熱資源總量的40.29% (高溫段冷卻廢氣顯熱)，而其余的59.71 %則放散(燒結煙氣占29.3%，其余為低溫段冷卻廢氣顯熱)。
[0005]按照現(xiàn)有燒結礦冷卻工藝技術，影響燒結礦顯熱回收的根本原因是:
[0006]1、礦料與冷卻風之間換熱不充分，冷卻風與燒結礦料之間的換熱是依靠風機風力的對料層穿透能力有關，料層厚冷卻一般采用鼓風方式，冷卻風要有足夠風壓、風量，才能達到良好的冷卻效果，造成風機電耗高；引風冷卻方式則采用料層薄形式，冷卻風直接穿過料層，熱交換時間短，達不到良好的換熱效果，嚴重影響到取熱的質(zhì)與量。
[0007]2、帶冷機或環(huán)冷機的結構密封性較差，漏風嚴重，使得取熱質(zhì)量不高。
[0008]3、環(huán)境污染嚴重，從環(huán)冷機出來的熱空氣進入余熱鍋爐換熱之后，大部分煙氣通過煙囪排放到大氣中。
[0009]4、噸礦料冷卻風量大，風機電耗高。
[0010]5、環(huán)冷機取熱區(qū)段小，大量余熱資源白白浪費。
[0011]目前，日本、美國、德國等一些發(fā)達國家，其燒結余熱資源的回收利用技術十分先進，熱利用率高達60-90%。而我國絕大多數(shù)鋼鐵企業(yè)燒結余熱利用得不太充分，燒結余熱利用率僅10-40%，主要原因是余熱資源利用方式單一，熱回收和熱利用率較低，燒結機尾部的主排煙氣幾乎未得到利用。
[0012]燒結余熱鍋爐作為燒結系統(tǒng)余熱回收的重要組成部分，起著回收燒結礦余熱余能轉(zhuǎn)換提質(zhì)等作用。由于燒結礦余熱回收能質(zhì)較低，為了最可能的熱能有效回收利用，目前國內(nèi)現(xiàn)有燒結余熱鍋爐多為雙壓技術，產(chǎn)生中壓過熱蒸氣用于汽機發(fā)電，生產(chǎn)部分低壓蒸汽用于鍋爐給水除氧之用，或并入管網(wǎng)用于生產(chǎn)、預熱燒結混合料和采暖等，但是雙壓余熱鍋爐采用雙汽水系統(tǒng)，鍋爐用鋼量也大，并且使得其控制系統(tǒng)較為復雜，高品質(zhì)蒸汽的蒸發(fā)量小，熱效率低，不能適應日益發(fā)展的燒結裝置大型化的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0013]本實用新型為了解決目前燒結礦冷卻中余熱回收的難題，為了提高燒結礦顯熱熱量回收率，提供了一種新型高效燒結礦顯熱回收裝置，依次連接的滾筒式冷卻機、余熱鍋爐、旋風式除塵器、多管式除塵器和預省煤器，所述預省煤器與滾筒式冷卻機連接。750-8500C的高溫燒結礦進入滾筒式冷卻機后產(chǎn)生650-750°C的高溫煙氣，經(jīng)旋風式除塵器一次除塵之后進入余熱鍋爐，余熱鍋爐對高溫煙氣換熱產(chǎn)生壓力在3.SMPa以上、溫度為450°C的過熱蒸汽用于發(fā)電，由余熱鍋爐出來的168-180°C的煙氣經(jīng)多管式除塵器二次除塵之后，進入預省煤器，預省煤器產(chǎn)生的0.2MPa的飽和熱水用于余熱鍋爐的給水除氧或其它工藝用水。由預省煤器出來的低溫煙氣進入滾筒式冷卻機再次循環(huán)利用。
[0014]優(yōu)選的，所述滾筒式冷卻機包括筒體，所述筒體的軸線與水平線呈30°傾角，在筒體的低端設有低溫煙氣入口和低溫物料出口，高端設有高溫物料入口和高溫煙氣出口。
[0015]優(yōu)選的，在筒體的內(nèi)壁上還焊接了若干鋼制炒板，若干鋼制炒板沿筒體圓周呈90°分隔形成四條旋轉(zhuǎn)線，筒體內(nèi)的中心軸上也有焊接有鋼制炒板，用于翻炒從高溫物料入口進入筒體，且由高端流向低端的礦料，低溫煙氣從低溫煙氣入口進入筒體，由低端往高端流過，與礦料形成直接接觸式對流換熱。
[0016]優(yōu)選的，在多管式除塵器和預省煤器之間還設有循環(huán)風機。
[0017]優(yōu)選的，所述旋風式除塵器為采用耐高溫抗磨損內(nèi)壁的低速長筒體高效旋風式除塵器，煙氣在通過滾筒式冷卻機之后，攜帶了一定量的礦料顆粒粉塵，粒徑較小，但比重較大，該旋風式除塵器能夠分離出70%以上較大粒徑的燒結礦顆粒物，其余部分細小顆粒物處于流程中的低溫段，進入余熱鍋爐。
[0018]優(yōu)選的，所述余熱鍋爐采用單壓豎井式余熱鍋爐，其中的蒸汽過熱器采用光管管束，其余的蒸發(fā)受熱面以及省煤器均采用鰭片管管束，且所有受熱面均采用水平布置，煙氣橫向沖刷，提高煙氣與管壁的換熱效果，并且有利于煙氣對管束沖刷，防止鰭片之間結灰。
[0019]優(yōu)選的，所述預省煤器產(chǎn)生的煙氣可以進一步降低冷卻空氣溫度，所回收的熱量能生產(chǎn)出壓力為0.2MPa的飽和熱水通入余熱鍋爐，用于余熱鍋爐的給水除氧或其它工藝用水。
[0020]本裝置采用密閉式循環(huán)冷卻工藝流程，由滾筒式冷卻機、旋風式除塵器、余熱鍋爐、多管式除塵器、預省煤器及高溫循環(huán)風機等組成。750-850°C的高溫燒結礦從燒結機出來，進入滾筒式冷卻機，礦料在冷卻機內(nèi)由上而下翻炒中，與由下而上的冷卻空氣(低溫煙氣)進行熱交換，產(chǎn)生650-750°C的高溫煙氣，進入旋風式除塵器除去煙氣中的大顆粒的礦料粉塵，然后輸送到余熱鍋爐，在余熱鍋爐出口的煙氣溫度一般控制在160-180°C，防止煙氣中水蒸氣凝結，損害循環(huán)風機。為了提高余熱的有效利用，在循環(huán)風機后，安裝一臺預省煤