氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统技术方案

本实用新型专利技术提供了氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，包括通过尾气管道依次连通的氧化矿闪速炉、余热锅炉、除尘组件、第一引风机、燃气锅炉、空气预热器、第二引风机和烟筒；所述余热锅炉、除尘组件、第一引风机、第二引风机和烟筒均设有烟气进气口和烟气出气口；所述燃气锅炉上除了设有烟气进气口和烟气出气口外，还另设有空气入口；所述空气预热器上除了设有烟气入口、烟气出口，还另设有一对空气入口和空气出口；所述空气预热器的空气出口通过管道与所述燃气锅炉的空气入口相连。本实用新型专利技术所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，可实现氧化矿闪速炉高温、高含尘、高含CO的烟气中热量的充分回收以及粉尘的有效处理。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于烟气余热利用
，尤其是涉及一种氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统。
技术介绍
氧化矿闪速炉用于冶炼金属氧化矿，例如：铁矿、红土镍矿、钢铁烟尘(含氧化锌)等，主要原理是利用矿粉比表面积大、在高温下与气体反应速度快的特点，在空间中用还原气氛还原待冶炼的金属氧化物。在国内，考虑到原料的成本和来源等因素，还原气氛一般通过煤氧反应来制造。氧化矿闪速炉的出炉烟气的特点是烟气连续稳定，温度高达1200-1600℃，含尘率高达6—10％，烟气中含CO的体积比例通常超过40％。同时具有如此高的含尘率、如此高的温度和CO浓度的烟气，在工业领域绝无仅有的，如何充分有效的回收利用其中的显热和化学能，既不浪费二次能源，又能使烟气在处理过程中不产生新的污染物并环保达标排放，同时又能尽量降低投资、简化工艺流程，做到这三者兼顾是一个重大难题，目前在工业生产中还没有类似的尾气成功处理先例。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，以解决目前氧化矿闪速炉高温、高含尘、高含CO的烟气难以有效回收能量并清洁达标排放的难题。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，包括通过尾气管道依次连通的氧化矿闪速炉、余热锅炉、除尘组件、第一引风机、燃气锅炉、空气预热器、第二引风机和烟筒；所述氧化矿闪速炉上设有烟气出口；所述余热锅炉、除尘组件、第一引风机、第二引风机和烟筒均设有烟气进气口和烟气出气口；所述燃气锅炉上除了设有烟气进气口和烟气出气口外，还另设有空气入口；所述空气预热器上除了设有烟气入口、烟气出口，还另设有一对空气入口和空气出口；所述空气预热器的空气出口通过管道与所述燃气锅炉的空气入口相连。高达1200-1600℃的烟气从氧化矿闪速炉的尾气出口进入余热锅炉，因为烟气中含水量少，含硫量极低，烟气的露点较低，因而通过余热锅炉可直接降温至140-200℃，并产生蒸汽用于发电，同时初步除尘，余热锅炉收集的烟尘可以返回闪速炉配料仓。此外，通过余热锅炉一次性降温到200℃以下的设置，可以充分利用烟气中的有效余热生产蒸汽，避免显热的浪费，同时，温度下降后，后续的引风机及除尘器等设备对工作耐温级别的配置要求都会下降，大大节省了投资。除尘组件可对烟气进一步除尘，使烟气中的除尘量满足排放标准，除尘后烟气进入第一引风机，第一引风机用于烟气的抽排及克服系统阻力，实现闪速炉空间所需要的微负压冶炼环境。此外，把除尘组件布置在第一引风机等设备之前，可避免烟气中的高含尘率影响后续设备的使用寿命。燃气锅炉的设置是由于烟气中含有大量CO和H2等可燃气体，通过向引入充足的空气，使烟气中CO和H2等可燃气体在燃气锅炉内燃尽，同时生产蒸汽。燃气锅炉内烟气的换热效率较高，出炉时烟气温度可控制在200℃以下。烟气经余热锅炉降温后再入燃气锅炉燃烧的设置，相对于现有的燃烧和降温为一体的再燃式或再热式余热锅炉，可以避免1200-1600℃的高温烟气在燃烧后温度进一步上升对炉体造成损伤，进而影响余热锅炉的使用寿命。烟气经过燃气锅炉后，还有140℃以上的温度，这部分的热量比较难回收，若直接排放，则会浪费热能。本技术在燃气锅炉烟气出口处设置空气预热器，使从燃气锅炉出来的烟气经过空气预热器，加热进入燃气锅炉的常温空气，使该常温空气温度提高到50℃以上，从而提高燃气锅炉的燃烧效率。经空气预热器后烟气降温到120℃以下。第二引风机为烟气在燃气锅炉和空气预热器中的流动提供动力，烟气经过第二引风机后进入烟筒排放。进一步的，所述除尘组件沉尘室、静电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器中一个或多个。所述除尘组件可以这样选择的原因是，由于烟气经余热锅炉温度已降至200℃以下，故除尘设备的选择面比较宽，对设备的配置等级要求也比较低，除尘组件可以为多级除尘装备也可以为单个除尘设备，可以为沉尘室、静电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器中一个或多个搭配使用。进一步的，所述除尘组件为若干个沉尘室搭配静电除尘器。进一步的，所述沉尘室内设有人字形烟道；所述沉尘室的数量为2-4个。进一步的，所述第二引风机烟气出口和烟筒烟气入口之间设有脱硫装置。此处设置脱硫装置的目的是，当烟气中含硫量较低，但可能会超过排放标准时，该装置可脱除烟气中的硫，保证烟气达标排放。如果燃料中燃料含硫量太低，则此装置可省去。进一步的，所述除尘组件烟气出口与第一引风机烟气入口之间设有脱硫装置。在此处设置脱硫装置的目的是，若烟气中含硫量较高，超过排放标准，但又不适合引入制酸流程，该装置可脱除烟气中含有的硫，避免含硫量高的烟气露点过低，腐蚀后续设备。进一步的，所述脱硫装置为石灰石/石膏湿法脱硫装置。进一步的，所述燃气锅炉与空气预热器之间设有脱硝装置。脱硝装置只有在烟气含有的氮氧化物超标的情况下才予以设置，以去除烟气中的氮氧化物，使烟气达标排放。进一步的，所述脱硝装置为SCR脱硝装置。相对于现有技术，本技术所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统具有以下优势：本技术所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，通过在氧化矿闪速炉后设置余热锅炉，可以充分利用烟气中的有效余热生产蒸汽，避免显热的浪费，同时，设置燃气锅炉以充分利用烟气中化学能生产蒸汽，再通过换热器实现低温烟气热能的回收利用，从而使闪速炉尾气中的能量得到高效回收利用，基本做到“吃干榨尽”。本技术所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，通过所述余热锅炉，使1200℃以上的高温烟气出炉后直接降到200℃以下，从而降低了后续设备的耐温要求，大幅降低了设备的一次性投资。为达到上述降温梯度的要求，所述余热锅炉根据工程实际应用情况，也可采用多级锅炉串联配置的方式。本技术所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，通过余热锅炉和燃烧锅炉的配置，相对于现有的燃烧和降温为一体的再燃式或再热式余热锅炉，使闪速炉尾气先经余热锅炉降温后再通过燃气锅炉燃烧的分离处理方式，避免1200-1600℃的高温尾气在燃烧后温度进一步上升后对余热锅炉炉体造成损伤；设置空气预热器加热进入燃气锅炉的常温空气，使用空气温度提高到50℃以上，提高燃气锅炉的燃烧效率并回收利用了烟气的低温余热。本技术所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统设计合理，可实现对氧化矿闪速炉尾气的余热利用和净化，既节能环保，又降低了尾气处理系统的设备投资。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例1所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统简单示意图；图2为本技术实施例2所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统简单示意图；图3为本技术实施例3所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统简单示意图；图4为本技术实施例4所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统简单示意图。附图标记说明：1-氧化矿闪速炉；2-余热锅炉；3-除尘组件；4-第一引风机；5-燃气锅炉；6-空气预热器；7-第二引风机；8-烟筒；9-脱硫装置；10本文档来自技高网...

【技术保护点】
氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，其特征在于：包括通过尾气管道依次连通的氧化矿闪速炉(1)、余热锅炉(2)、除尘组件(3)、第一引风机(4)、燃气锅炉(5)、空气预热器(6)、第二引风机(7)和烟筒(8)；所述氧化矿闪速炉(1)上设有烟气出口；所述余热锅炉(2)、除尘组件(3)、第一引风机(4)、第二引风机(7)和烟筒(8)均设有烟气进气口和烟气出气口；所述燃气锅炉(5)上除了设有烟气进气口和烟气出气口外，还另设有空气入口；所述空气预热器(6)上除了设有烟气入口、烟气出口，还另设有一对空气入口和空气出口；所述空气预热器(6)的空气出口通过管道与所述燃气锅炉(5)的空气入口相连。

【技术特征摘要】
1.氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，其特征在于：包括通过尾气管道依次连通的氧化矿闪速炉(1)、余热锅炉(2)、除尘组件(3)、第一引风机(4)、燃气锅炉(5)、空气预热器(6)、第二引风机(7)和烟筒(8)；所述氧化矿闪速炉(1)上设有烟气出口；所述余热锅炉(2)、除尘组件(3)、第一引风机(4)、第二引风机(7)和烟筒(8)均设有烟气进气口和烟气出气口；所述燃气锅炉(5)上除了设有烟气进气口和烟气出气口外，还另设有空气入口；所述空气预热器(6)上除了设有烟气入口、烟气出口，还另设有一对空气入口和空气出口；所述空气预热器(6)的空气出口通过管道与所述燃气锅炉(5)的空气入口相连。2.根据权利要求1所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，其特征在于：所述除尘组件(3)为沉尘室、静电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器中一个或多个。3.根据权利要求2所述的氧化矿闪速炉尾气高效余热利用及清洁收尘系统，其特征在于：所述除尘组件(3)为若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小兵，邱江波，夏明，
申请(专利权)人：天津闪速炼铁技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12