环冷机废气余热综合利用系统技术方案

本发明专利技术公开一种环冷机废气余热综合利用系统，包括烟气循环系统；烟气循环系统包括集烟罩、高温烟囱和余热锅炉；余热锅炉烟气入口和烟气出口分别与高温烟囱和回风管道连通；余热锅炉烟道依次设置有高压段过热器、高压段蒸发器、低压段过热器、高压段省煤器、低压段蒸发器、低压段省煤器和凝结水加热器，余热锅炉烟道外设置有高压段锅筒和低压段锅筒；低压段省煤器入水口与余热利用机组出水口连通，低压段过热器出汽口和高压段过热器出汽口与余热利用机组进汽口连通；凝结水加热器进水口与发电机组热力系统低压加热器进水口连通，凝结水加热器出水口热力系统低压加热器出水口连通。本发明专利技术能够提高环冷机余热综合利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢铁行业的节能
，尤其涉及一种环冷机废气余热综合利用系统。
技术介绍
在钢铁生产的各个工序中，烧结工序是耗能大户，其能耗仅次于炼铁工序。烧结环冷机是烧结工艺的后期处理设备，用于将烧结矿的温度冷却至150℃之下。环冷机的高温废气是一项宝贵的余热资源，以常规198m2烧结机配置的环冷机为例，仅环冷机一段高温废气(温度约为350～450℃)的流量就高达20万Nm3/h，若能充分利用环冷机的废气余热，将可收获非常可观的经济效益。目前，对于环冷机废气余热的利用方式主要是采用取风管道、余热锅炉、循环风机、环冷机回风管道形成循环回路的形式，即通过取风管道将环冷机的高温废气送至余热锅炉进行换热，余热锅炉排出的低温烟气进入循环风机，被循环风机加压后经过环冷机回风管道送回至环冷机。该方案可产生可观的经济效益，且由于废气实现了闭式循环，有效避免了废气中的颗粒物排放造成的环境污染问题，因此其已成为目前最主流的环冷机余热回收方式，但是该方案仍然存在较大的不足：首先，余热锅炉出口烟温仍然高达150℃左右，较高的回风温度会对环冷机的运行造成不利影响：环冷机冷却风温较高导致环冷机的运行环境恶化，导致动静密封容易损坏，加速环冷机框架变形，环冷机联接部位焊缝开裂等问题；其次，由于环冷机的冷却风量非常大，余热锅炉出口150℃左右的废气蕴含着巨大的显热资源，该显热资源仍然具有很大的可利用价值，如果按常规方式直接回至环冷机，虽然能提高环冷机高温段烟气温度从而在一定程度上提高余热锅炉出力，但是仍然存在较大的能源浪费。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种能够充分回收环冷机废气余热的环冷机废气余热综合利用系统。为达到上述目的，本专利技术环冷机废气余热综合利用系统，包括烟气循环系统；所述烟气循环系统包括设置在环冷机常规余热回收段上方的集烟罩、设置在集烟罩上的高温烟囱和用于回收余热的余热锅炉；所述余热锅炉的烟气入口和烟气出口分别与所述高温烟囱和常规余热回收段连通；所述余热锅炉的烟道内沿烟气的流动方向依次设置有高压段过热器、高压段蒸发器、低压段过热器、高压段省煤器、低压段蒸发器、低压段省煤器和凝结水加热器，所述余热锅炉的烟道外设置有高压段锅筒和低压段锅筒；所述低压段省煤器的出水口与所述低压段锅筒的入水口连通，所述低压段蒸发器的入水口与所述低压段锅筒的低压段出水口连通，所述低压段蒸发器的出汽口与所述低压段锅筒的进汽口连通，所述低压段过热器的进汽口与所述低压段锅筒的出汽口连通；所述低压段锅筒的高压段出水口与高压段给水泵的入水口连通，所述高压段给水泵的出水口与所述高压段省煤器的入水口连通，所述高压段省煤器的出水口与所述高压段锅筒的入水口连通，所述高压段蒸发器的入水口与所述高压段锅筒的出水口连通，所述高压段蒸发器的出汽口与所述高压段锅筒的进汽口连通，所述高压段过热器的进汽口与所述高压段锅筒的出汽口连通；所述低压段省煤器的入水口与所述余热利用机组的出水口连通，所述低压段过热器的出汽口和所述高压段过热器的出汽口与所述余热利用机组的进汽口连通；所述凝结水加热器与发电机组热力系统的低压加热器沿凝结水流程并联连接。进一步地，所述余热利用机组的热力系统包括依次连通的余热利用机组汽轮机、余热利用机组凝汽器和余热利用机组轴封加热器；所述余热机组汽轮机
为补汽式汽轮机；用于连接余热利用机组凝汽器和余热利用机组轴封加热器的管道上设置有余热利用机组凝结水泵。所述低压段省煤器的入水口与所述余热利用机组轴封加热器出水口连通，所述高压段过热器的出汽口与所述补汽式汽轮机的主蒸汽入口连通，所述低压段过热器的出汽口与所述补汽式汽轮机的补充蒸汽入口连通。进一步地，所述发电机组的热力系统包括依次连通的发电机组汽轮机、发电机组凝汽器、发电机组轴封加热器和发电机组低压加热器；所述发电机组汽轮机的输出轴与发电机连接；用于连接发电机组凝汽器和发电机组轴封加热器的管道上设置有发电机组凝结水泵；所述凝结水加热器的进水口与所述发电机组低压加热器的入水管道连通，所述凝结水加热器的出水口与所述发电机组低压加热器的出水管道连通。进一步地，所述余热锅炉的烟气入口通过常规取风管道与所述高温烟囱连通，所述常规取风管道上沿着烟气流动的方向依次设置有第一除尘器、第一流量计和补燃炉。进一步地，环冷机低温段上设置有集气罩，所述集气罩上设置有低温烟囱；所述低温烟囱通过低温取风管道与所述补燃炉的空气入口连通，所述补燃炉的煤气入口与煤气管道连通；所述低温取风管道上沿烟气流动方向设置有第二除尘器和第二流量计。进一步地，所述发电机组低压加热器的进、出水口和所述凝结水加热器的进、出水口均设置有控制阀门。进一步地，所述常规取风管道入口端设置有第一烟风阀门；所述高温烟囱出口设置有第二烟风阀门。进一步地，所述余热锅炉的烟气入口管道上设置有第三流量计。进一步地，所述余热锅炉的烟气出口通过排气管道与循环风机的进风口相连，所述循环风机的出风口通过环冷机回风管道与所述环冷机常规余热回收段
相连，所述环冷机回风管道上设置有放散烟囱和第三烟风阀门，所述放散烟囱上设置有第四烟风阀门。进一步地，所述低温烟囱的出口设置有第五烟风阀门，所述低温取风管道的入口设置有第六烟风阀门。进一步地，所述低压段锅筒配带用于为锅炉中的给水除氧的除氧头。本专利技术环冷机废气余热综合利用系统对烧结环冷机的废气余热进行综合利用，通过余热锅炉内部换热器的优化设置，对废气余热进行合理利用，在余热锅炉内部沿着烟气流程依次布置高压段过热器、高压段蒸发器、低压段过热器、高压段省煤器、低压段蒸发器、低压段省煤器和凝结水加热器，其中高压段过热器和低压段过热器产生的蒸汽分别作为主蒸汽和补汽进入余热利用机组汽轮机，冲转汽轮机做功，该汽轮机无论是用于驱动发电机还是用于拖动风机均可产生可观的经济效益；凝结水加热器用来加热电站发电机组汽轮机热力系统中的凝结水，可减少低压加热器的回热抽汽量，而节省的回热抽汽可以在汽轮机中继续做功，增大发电机组的发电量。本专利技术环冷机废气余热综合利用系统通过余热锅炉内部换热器的优化设计实现了废气热能的梯级合理利用，余热锅炉采用双压结构，高压段介质吸收相对高温的废气热量产生相对高品位的蒸汽，低压段介质吸收相对低温的废气热量产生相对低品位的蒸汽，这种设置能充分吸收废气热量，提高余热锅炉对废气热能的有效利用率；在余热锅炉尾部设置一级凝结水加热器，通过电站发电机组的低温凝结水(30℃左右)来进一步吸收废气余热，进一步降低废气温度，提高余热锅炉的热效率。本专利技术环冷机废气余热综合利用系统通过余热锅炉内部换热器的合理布局降低了环冷机的回风温度，改善了烟风流程下游的循环风机的工作环境，延长了循环风机的运行寿命；此外，由于温度降低，循环风机的进口烟气容积也随之减小，进而有利于循环风机的节能运行。本专利技术环冷机废气余热综合利用系统通过余热锅炉内部换热器的合理布局降低了环冷机的回风温度，与传统的余热锅炉出口烟气直接回至环冷机的方法相比提升了环冷机高温段的冷却效果，使得环冷机的运行工况更加接近设计工况，减弱了由于回风系统的设置对环冷机出口烧结矿温度控制的不利影响，更好地保证烧结矿的质量。本专利技术环冷机废气余热综合利用系统通过余热锅炉内部换热器的合理布局降低了环冷机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环冷机废气余热综合利用系统，其特征在于：包括烟气循环系统；所述烟气循环系统包括设置在环冷机常规余热回收段上方的集烟罩、设置在集烟罩上的高温烟囱和用于回收余热的余热锅炉；所述余热锅炉的烟气入口和烟气出口分别与所述高温烟囱和常规余热回收段连通；所述余热锅炉的烟道内沿烟气的流动方向依次设置有高压段过热器、高压段蒸发器、低压段过热器、高压段省煤器、低压段蒸发器、低压段省煤器和凝结水加热器，所述余热锅炉的烟道外设置有高压段锅筒和低压段锅筒；所述低压段省煤器的出水口与所述低压段锅筒的入水口连通，所述低压段蒸发器的入水口与所述低压段锅筒的低压段出水口连通，所述低压段蒸发器的出汽口与所述低压段锅筒的进汽口连通，所述低压段过热器的进汽口与所述低压段锅筒的出汽口连通；所述低压段锅筒的高压段出水口与高压段给水泵的入水口连通，所述高压段给水泵的出水口与所述高压段省煤器的入水口连通，所述高压段省煤器的出水口与所述高压段锅筒的入水口连通，所述高压段蒸发器的入水口与所述高压段锅筒的出水口连通，所述高压段蒸发器的出汽口与所述高压段锅筒的进汽口连通，所述高压段过热器的进汽口与所述高压段锅筒的出汽口连通；所述低压段省煤器的入水口与所述余热利用机组的出水口连通，所述低压段过热器的出汽口和所述高压段过热器的出汽口与所述余热利用机组的进汽口连通；所述凝结水加热器与发电机组热力系统的低压加热器沿凝结水流程并联连接。...

【技术特征摘要】
1.一种环冷机废气余热综合利用系统，其特征在于：包括烟气循环系统；所述烟气循环系统包括设置在环冷机常规余热回收段上方的集烟罩、设置在集烟罩上的高温烟囱和用于回收余热的余热锅炉；所述余热锅炉的烟气入口和烟气出口分别与所述高温烟囱和常规余热回收段连通；所述余热锅炉的烟道内沿烟气的流动方向依次设置有高压段过热器、高压段蒸发器、低压段过热器、高压段省煤器、低压段蒸发器、低压段省煤器和凝结水加热器，所述余热锅炉的烟道外设置有高压段锅筒和低压段锅筒；所述低压段省煤器的出水口与所述低压段锅筒的入水口连通，所述低压段蒸发器的入水口与所述低压段锅筒的低压段出水口连通，所述低压段蒸发器的出汽口与所述低压段锅筒的进汽口连通，所述低压段过热器的进汽口与所述低压段锅筒的出汽口连通；所述低压段锅筒的高压段出水口与高压段给水泵的入水口连通，所述高压段给水泵的出水口与所述高压段省煤器的入水口连通，所述高压段省煤器的出水口与所述高压段锅筒的入水口连通，所述高压段蒸发器的入水口与所述高压段锅筒的出水口连通，所述高压段蒸发器的出汽口与所述高压段锅筒的进汽口连通，所述高压段过热器的进汽口与所述高压段锅筒的出汽口连通；所述低压段省煤器的入水口与所述余热利用机组的出水口连通，所述低压段过热器的出汽口和所述高压段过热器的出汽口与所述余热利用机组的进汽口连通；所述凝结水加热器与发电机组热力系统的低压加热器沿凝结水流程并联连接。2.如权利要求1所述环冷机废气余热综合利用系统，其特征在于：所述余热利用机组的热力系统包括依次连通的余热利用机组汽轮机、余热利用机组凝汽器和余热利用机组轴封加热器；所述余热机组汽轮机为补汽式汽轮机；用于连接余热利用机组凝汽器和余热利用机组轴封加热器的管道上设置有余热利用
\t机组凝结水泵。所述低压段省煤器的入水口与所述余热利用机组轴封加热器出水口连通，所述高压段过热器的出汽口与所述补汽式汽轮机的主蒸汽入口连通，所述低压段过热器的出汽口与所述补汽式汽轮机的补充蒸汽入口连通。3.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：江文豪，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34