[发明专利]一种烧结矿炉排炉冷却和余热利用装置及余热利用方法

说明书

本发明涉及一种烧结矿炉排炉冷却和余热利用装置及余热利用方法，该装置依次设有烧结机(1)、破碎机(2)、热筛(3)、炉排炉(4)，炉排炉(4)包括进料口(401)、炉排(402)、进风腔(403)、卸料口(404)；炉排上方的高温废气通过余热利用装置回收加以利用，利用后的废气通入炉排下方的进风腔或烧结机的风罩内，形成循环。本发明的装置及余热利用方法，能够克服现有冷却机漏风、废气余热资源的浪费和环境污染问题，又能够降低竖罐式冷却鼓风机的高电耗问题，并做到烧结矿废气余热资源的全利用。

技术领域

本发明主要涉及到烧结工序余热利用和环保技术领域，特别涉及一种烧结矿炉排炉冷却和余热回收装置及余热利用方法。

背景技术

目前，国内钢铁企业烧结矿的冷却，通常采用环冷机或带冷机，鼓风式冷却，环冷机台车水平运动，鼓风机鼓出的风垂直向上冷却矿料，使烧结矿冷却至150℃以下供下一部工序使用。带冷或环冷机中烧结矿与冷却空气间换热属于叉流换热，环冷机台车上料层厚度一般为1400mm,吨矿冷却风量一般为2200Nm³/t，料层阻力一般为3000Pa。由于台车与风箱间有缝隙存在，冷却机有约20％-35％的漏风，使得鼓风机的电耗增加20％-35％，浪费能源。

国内钢铁企业烧结冷却机的废气余热利用，大部分只利用了烧结冷却机中高温区的废气，废气温度在250℃至500℃，约占废气总量的50％，生产300℃以上的中低压蒸汽供发电或生产使用。烧结冷却机低温区的废气由于温度低，废气温度在120℃至250℃之间利用难度大，利用成本高，大部分企业未加于利用，直接外排至大气，除造成废气余热资源的浪费外，还造成环境的热污染和颗粒物不达标。

目前，国内钢铁企业也在进行一些探索，借鉴干熄焦(CDQ)技术,提出了烧结矿竖罐式冷却系统，在竖罐式冷却系统中烧结矿与冷却空气属于逆流换热，烧结矿在竖罐中从上向下运动，冷却空气从下向上运动，其换热效果远好于带冷或环冷机的叉流换热，烧结矿竖罐式冷却系统一定程度上克服了环冷式冷却存在的一些漏风和余热利用率低的问题。但是由于竖罐式冷却，料层厚度较高，一般达5000-7000mm，料层阻力一般为12500Pa左右，使得鼓风机的电耗增加；并且竖罐的高度较高，使得安装空间受限，只能向地下挖坑，增加后序烧结矿输送的难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的冷却机漏风、废气余热资源的浪费和环境污染问题，以及竖罐式冷却鼓风机的高电耗问题，本发明提供一种烧结矿炉排炉冷却和余热回收装置及余热利用方法，其目的是能够克服现有冷却机漏风、废气余热资源的浪费和环境污染问题，又能够降低竖罐式冷却鼓风机的高电耗问题，并做到烧结矿废气余热资源的全利用。

根据本发明的第一个实施方案，提供一种烧结矿炉排炉冷却和余热利用装置，它用于烧结机或与烧结机配套。该装置包括位于烧结机下游的破碎机、热筛、炉排炉和位于炉排上方的余热利用装置，其特征在于：炉排炉包括进料口、炉排、进风腔和卸料口，其中炉排的下方设有进风腔；余热利用装置具有被设置在炉排上的炉罩，并且沿着炉排运行的方向，在炉罩内部空间的下部、在炉排上方设有3-7个(优选4-6个)空腔，在炉罩内部空间的上部设置供废气流通的废气通道，在废气通道内依次布置了(与来自不同空腔的废气的温度相对应的)不同功能(或不同参数)的换热设备。

一般，炉排(炉)的长度为5-40m，优选为6-36m，优选为10-30m，优选为11-27m，更优选为12-25m。

一般，炉排(炉)的宽度为5-20m，优选为6-19m，优选为8-18m，优选为9-17m，更优选为10-15m。

炉排的长度是指炉排运行方向的长度，即从炉排进料口到卸料口的长度；炉排的宽度是指炉排在同一高度处的方向上的左右距离。

优选，在炉排上方设有4个空腔，沿着炉排运行的方向，依次为第一空腔、第二空腔、第三空腔和第四空腔。