權(quán)利要求書: 1.一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,所述余熱回收裝置包括換熱倉(1),其特征在于:所述換熱倉(1)包括分隔開的至少兩個子換熱倉,所述至少兩個子換熱倉分別用于容置不同粒徑范圍的燒結(jié)礦,并且所述至少兩個子換熱倉中的一個子換熱倉采用固固換熱,另一個子換熱倉采用循環(huán)氣換熱,其中,所述余熱回收裝置被配置為能夠?qū)⑺鲅h(huán)氣的一部分通入所述一個子換熱倉中以強化換熱,并引導所述一部分的循環(huán)氣進入所述另一個子換熱倉,所述換熱倉(1)包括:燒結(jié)礦進料口(11);
第一子換熱倉(2),與燒結(jié)礦進料口(11)相連通;
第二子換熱倉(3),設(shè)置在第一子換熱倉(2)的旁側(cè),與燒結(jié)礦進料口(11)相連通;以及分隔墻(15),將第一子換熱倉(2)和第二子換熱倉(3)分隔開,其中,所述第一子換熱倉(2)包括至少一個熱交換設(shè)備,所述第二子換熱倉(3)的豎直下側(cè)設(shè)置有第二子換熱倉布風裝置(32),第二子換熱倉布風裝置(32)被配置為向第二子換熱倉(3)內(nèi)供應(yīng)沿豎直方向豎直向上流動的氣流;
其中,所述余熱回收裝置還包括倉外換熱器(4),設(shè)置在換熱倉(1)的外側(cè),所述倉外換熱器(4)與第二子換熱倉(3)流體連通,用于回收從第二子換熱倉(3)排出的氣流的熱量;
所述余熱回收裝置還包括空氣循環(huán)風機(45),空氣循環(huán)風機(45)設(shè)置在倉外換熱器(4)與第二子換熱倉布風裝置(32)之間的連接通路上;
在倉外換熱器(4)與第二子換熱倉布風裝置(32)之間的連接通路上設(shè)置有旁通管道,在第一子換熱倉殼體(13)上設(shè)置有第一子換熱倉進氣孔(24),并且在分隔墻(15)上設(shè)置有分隔墻導氣孔(16),使得來自空氣循環(huán)風機(45)的循環(huán)風的一部分經(jīng)由旁通管道和第一子換熱倉進氣孔(24)進入第一子換熱倉(2),然后經(jīng)由分隔墻導氣孔(16)回到第二子換熱倉(3),其中,在旁通管道上設(shè)置有空氣調(diào)節(jié)閥,用于調(diào)節(jié)供給向第一子換熱倉(2)的供氣量,所述換熱倉(1)還包括第三子換熱倉(53),所述第三子換熱倉(53)設(shè)置在第一子換熱倉(2)和第二子換熱倉(3)之間,與燒結(jié)礦進料口(11)相連通;
其中,所述第三子換熱倉(53)內(nèi)設(shè)置有附加換熱裝置(54);
所述余熱回收裝置被配置為使得所述一部分的循環(huán)氣順次穿過第一子換熱倉(2)和第三子換熱倉(53)后進入第二子換熱倉(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,其特征在于:所述第一子換熱倉進氣孔(24)為多排間隔開的進氣孔組;和/或
所述分隔墻導氣孔(16)為多排間隔開的導氣孔組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1?2中任一項所述的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,其特征在于:所述換熱倉(1)還包括燒結(jié)礦篩網(wǎng)(12),設(shè)置在燒結(jié)礦進料口(11)的下方;
所述燒結(jié)礦篩網(wǎng)(12)被配置為將來自燒結(jié)礦進料口(11)的粒徑相對較小的燒結(jié)礦引導進入第一子換熱倉(2),而將粒徑相對較大的燒結(jié)礦引導進入第二子換熱倉(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,其特征在于:所述燒結(jié)礦篩網(wǎng)(12)設(shè)置在第一子換熱倉(2)的上方,附加篩網(wǎng)(51)設(shè)置在第三子換熱倉(53)的上方;并且所述附加篩網(wǎng)(51)的孔徑大于燒結(jié)礦篩網(wǎng)(12)的孔徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,其特征在于:所述附加換熱裝置(54)的換熱管之間的水平間距大于第一子換熱倉(2)的所述至少一個熱交換設(shè)備的換熱管之間的水平間距。
6.一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收方法,其特征在于:所述余熱回收方法采用根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置。
說明書: 強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置及回收方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及冶金或熱能領(lǐng)域,尤其是涉及冶金過程中余熱資源的高效回收與利用,具體地,涉及一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置及回收方法。背景技術(shù)[0002] 我國鋼鐵生產(chǎn)以高爐?轉(zhuǎn)爐長流程生產(chǎn)工藝為主,轉(zhuǎn)爐鋼比例達到90%以上。我國高爐爐料結(jié)構(gòu)中燒結(jié)礦比例達到70%~75%,2020年我國燒結(jié)礦產(chǎn)量超過12億噸。燒結(jié)工序能耗約占鋼鐵企業(yè)總能耗的15%,僅次于煉鐵工序而居第2位。燒結(jié)過程是指在高爐煉鐵生產(chǎn)前,將各種粉狀含鐵原料,配入一定比例的燃料和溶劑進行混合,在燒結(jié)機臺車上燃燒,發(fā)生一系列物理化學變化而燒結(jié)成塊的過程。燒結(jié)工序余熱資源主要有燒結(jié)礦成品顯熱和燒結(jié)機煙氣顯熱,燒結(jié)礦在冷卻前所攜帶的顯熱約為全部熱支出的44.5%。據(jù)統(tǒng)計我國燒結(jié)余熱資源量高達每年4000萬噸標準煤,這部分熱量如果可以充分利用可以減少CO2排放約1億噸,高效回收和利用燒結(jié)流程中的余熱資源是應(yīng)對“30/60雙碳”目標的關(guān)鍵路線之一。[0003] 目前,我國乃至世界上,對燒結(jié)礦的冷卻一般采用傳統(tǒng)的環(huán)冷機或者豎罐爐。環(huán)冷機的余熱回收工藝普遍存在漏風率高、低溫段余熱回收困難等顯著缺陷,使得整體的余熱回收效率較低。豎罐爐解決了環(huán)冷機存在的問題,具有漏風率較低、熱空氣溫度高、粉塵排放量少等優(yōu)點,然而,由于空氣在豎罐爐內(nèi)的換熱過程中,要穿過厚密的物料層,因此空氣的流動阻力很大,進而帶來了系統(tǒng)自用電耗極高、對外供電能力較低的問題。[0004] 針對環(huán)冷機和豎罐爐存在的問題,近年來通過開發(fā)和改進設(shè)計了采用豎式固體換熱余熱回收的技術(shù),直接通過燒結(jié)礦與布置在換熱器中的受熱面管道進行換熱,提升了燒結(jié)礦的余熱回收效率,降低了余熱回收過程的自身電耗。但是,燒結(jié)礦與受熱面管道直接換熱的傳熱系數(shù)受燒結(jié)礦的溫度影響很大,隨著燒結(jié)礦溫度的降低,傳熱系數(shù)也隨之大幅度降低。[0005] 為了進一步提高余熱回收效率,強化低溫燒結(jié)礦的傳熱系數(shù),提出了本方案的設(shè)計方法。發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明的目的在于至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置及回收方法。[0007] 本發(fā)明的目的還在于提供一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置及回收方法,解決低溫段傳熱系數(shù)較低的問題。[0008] 本發(fā)明的目的還在于提供一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置及回收方法,具有提高的余熱回收效率。[0009] 本發(fā)明的目的還在于提供一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置及回收方法,解決大顆粒燒結(jié)礦在受熱面管道中的卡塞問題。[0010] 為達到上述目的或目的之一,本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:[0011] 一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,所述余熱回收裝置包括換熱倉,所述換熱倉包括分隔開的至少兩個子換熱倉,所述至少兩個子換熱倉分別用于容置不同粒徑范圍的燒結(jié)礦,并且所述至少兩個子換熱倉中的一個子換熱倉采用固固換熱,另一個子換熱倉采用循環(huán)氣換熱,[0012] 其中,所述余熱回收裝置被配置為能夠?qū)⑺鲅h(huán)氣的一部分通入所述一個子換熱倉中以強化換熱,并引導所述一部分的循環(huán)氣進入所述另一個子換熱倉。[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述換熱倉包括:[0014] 燒結(jié)礦進料口;[0015] 第一子換熱倉,與燒結(jié)礦進料口相連通;[0016] 第二子換熱倉,設(shè)置在第一子換熱倉的旁側(cè),與燒結(jié)礦進料口相連通;以及[0017] 分隔墻,將第一子換熱倉和第二子換熱倉分隔開,[0018] 其中,所述第一子換熱倉包括至少一個熱交換設(shè)備,所述第二子換熱倉的豎直下側(cè)設(shè)置有第二子換熱倉布風裝置,第二子換熱倉布風裝置被配置為向第二子換熱倉內(nèi)供應(yīng)沿豎直方向豎直向上流動的氣流;[0019] 其中,所述余熱回收裝置還包括倉外換熱器,設(shè)置在換熱倉的外側(cè),所述倉外換熱器與第二子換熱倉流體連通,用于回收從第二子換熱倉排出的氣流的熱量;并且[0020] 其中,所述分隔墻上設(shè)置有連通孔,用于向第一子換熱倉內(nèi)供應(yīng)氣流,或者向第二子換熱倉內(nèi)排出氣流。[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述余熱回收裝置還包括空氣循環(huán)風機,空氣循環(huán)風機設(shè)置在倉外換熱器與第二子換熱倉布風裝置之間的連接通路上;并且[0022] 在倉外換熱器與第二子換熱倉布風裝置之間的連接通路上設(shè)置有旁通管道,在第一子換熱倉殼體上設(shè)置有第一子換熱倉進氣孔,并且在分隔墻上設(shè)置有分隔墻導氣孔,使得來自空氣循環(huán)風機的循環(huán)風的一部分經(jīng)由旁通管道和第一子換熱倉進氣孔進入第一子換熱倉,然后經(jīng)由分隔墻導氣孔回到第二子換熱倉。[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述第一子換熱倉進氣孔為多排間隔開的進氣孔組;和/或[0024] 所述分隔墻導氣孔為多排間隔開的導氣孔組。[0025] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述余熱回收裝置還包括空氣循環(huán)風機,空氣循環(huán)風機設(shè)置在倉外換熱器與第二子換熱倉布風裝置之間的連接通路上;并且[0026] 在倉外換熱器與第二子換熱倉布風裝置之間的連接通路上設(shè)置有旁通管道,在第一子換熱倉中設(shè)置有第一子換熱倉布風裝置,所述旁通管道與第一子換熱倉布風裝置連通,并且在分隔墻上設(shè)置有分隔墻導氣孔,使得來自空氣循環(huán)風機的循環(huán)風的一部分經(jīng)由旁通管道和第一子換熱倉布風裝置進入第一子換熱倉,然后經(jīng)由分隔墻導氣孔回到第二子換熱倉。[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述換熱倉還包括燒結(jié)礦篩網(wǎng),設(shè)置在燒結(jié)礦進料口的下方;[0028] 所述燒結(jié)礦篩網(wǎng)被配置為將來自燒結(jié)礦進料口的粒徑相對較小的燒結(jié)礦引導進入第一子換熱倉,而將粒徑相對較大的燒結(jié)礦引導進入第二子換熱倉。[0029] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述換熱倉還包括第三子換熱倉,所述第三子換熱倉設(shè)置在第一子換熱倉和第二子換熱倉之間,與燒結(jié)礦進料口相連通;[0030] 所述燒結(jié)礦篩網(wǎng)設(shè)置在第一子換熱倉的上方,附加篩網(wǎng)設(shè)置在第三子換熱倉的上方;并且所述附加篩網(wǎng)的孔徑大于燒結(jié)礦篩網(wǎng)的孔徑;[0031] 其中,所述第三子換熱倉內(nèi)設(shè)置有附加換熱裝置。[0032] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述附加換熱裝置的換熱管之間的水平間距大于第一子換熱倉的所述至少一個熱交換設(shè)備的換熱管之間的水平間距。[0033] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述余熱回收裝置被配置為使得所述一部分的循環(huán)氣順次穿過第一子換熱倉和第三子換熱倉后進入第二子換熱倉。[0034] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供了一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收方法,所述余熱回收方法采用根據(jù)前述實施例中任一項所述的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置。[0035] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述余熱回收方法包括:[0036] 通過燒結(jié)礦進料口向換熱倉內(nèi)供應(yīng)燒結(jié)礦;[0037] 將來自燒結(jié)礦進料口的粒徑相對較小的燒結(jié)礦引導進入第一子換熱倉,而將粒徑相對較大的燒結(jié)礦引導進入第二子換熱倉;[0038] 利用第一子換熱倉內(nèi)的熱交換設(shè)備回收第一子換熱倉內(nèi)的燒結(jié)礦的熱量;[0039] 向第二子換熱倉內(nèi)通入氣流,利用氣流吸收第二子換熱倉內(nèi)的燒結(jié)礦的熱量;[0040] 排出第二子換熱倉內(nèi)的氣流至倉外換熱器,利用倉外換熱器回收從第二子換熱倉排出的氣流的熱量;以及[0041] 將來自倉外換熱器的氣流的一部分供應(yīng)給第一子換熱倉;另一部分送回到第二子換熱倉布風裝置。[0042] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述一部分的氣流的量小于所述另一部分的氣流的量。[0043] 根據(jù)本發(fā)明的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置及回收方法,換熱倉被分成兩個以上的子換熱倉,并利用燒結(jié)礦篩網(wǎng)將大、小顆粒的燒結(jié)礦進行分離,利用直接換熱回收小顆粒燒結(jié)礦的余熱,利用循環(huán)空氣流動回收大顆粒燒結(jié)礦的余熱,同時將循環(huán)空氣中的一部分引入小顆粒燒結(jié)礦換熱倉的低溫區(qū),利用少量空氣強化低溫區(qū)燒結(jié)礦的傳熱系數(shù),對燒結(jié)礦余熱回收的流程進行了優(yōu)化,提高了余熱回收效率。附圖說明[0044] 圖1示例性地示出了燒結(jié)礦粒度與傳熱系數(shù)的關(guān)系;[0045] 圖2示例性地示出了燒結(jié)礦粒徑與料層阻力和風機功率的關(guān)系;[0046] 圖3示例性地示出了燒結(jié)礦溫度與傳熱系數(shù)的關(guān)系;[0047] 圖4示例性地示出了氣流速度與傳熱系數(shù)的關(guān)系;[0048] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多倉換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0049] 圖6為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的多倉換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0050] 圖7為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0051] 圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0052] 圖9為根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0053] 圖10為根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;以及[0054] 圖11為根據(jù)本發(fā)明的還一個實施例的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式[0055] 下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的示例性的實施例,其中相同或相似的標號表示相同或相似的元件。另外,在下面的詳細描述中,為便于解釋,闡述了許多具體的細節(jié)以提供對本披露實施例的全面理解。然而明顯地,一個或多個實施例在沒有這些具體細節(jié)的情況下也可以被實施。在其他情況下,公知的結(jié)構(gòu)和裝置以圖示的方式體現(xiàn)以簡化附圖。[0056] 如背景技術(shù)部分所述,燒結(jié)礦料粒徑分布廣,高溫物料的粒徑在3mm~200mm范圍內(nèi),不同粒徑的燒結(jié)礦料的換熱屬性存在差別。在豎式固體換熱技術(shù)中,燒結(jié)礦的粒度越大,它的傳熱系數(shù)越小,燒結(jié)礦粒度與傳熱系數(shù)的典型關(guān)系如圖1所示,這意味著,較低粒度的燒結(jié)礦具有更高的換熱效率和余熱回收效率。[0057] 在豎罐爐中,燒結(jié)礦從爐頂部投入爐中,在豎罐爐的下側(cè)提供向上流動的流動空氣,利用流動空氣吸收燒結(jié)礦中的熱量,如背景技術(shù)部分所述,此時需要考慮空氣的流動阻力(即料層阻力)問題,因為料層阻力與風機電耗直接相關(guān),期望降低料層阻力以降低風機電耗。圖2示例性地示出了燒結(jié)礦粒徑與料層阻力的關(guān)系、燒結(jié)礦粒徑與風機功率的關(guān)系,隨著粒徑的減小,料層阻力和風機功率都上升,這也是容易理解的,因為粒徑越小意味著燒結(jié)礦之間的縫隙會小,因此流動空氣所受到的阻力增大。[0058] 由上面的關(guān)系可知,在固固換熱的豎式固體換熱爐中,對小顆粒的燒結(jié)礦的換熱應(yīng)用更有效率,而在循環(huán)空氣換熱的豎罐爐中,更適于應(yīng)用在粒徑大的燒結(jié)礦的換熱中?;诖?,本發(fā)明提供了一種多倉換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,所述余熱回收裝置包括換熱倉,所述換熱倉包括分隔開的至少兩個子換熱倉,所述至少兩個子換熱倉分別用于容置不同粒徑范圍的燒結(jié)礦,并且所述至少兩個子換熱倉中的一個子換熱倉的換熱方式不同于另一個子換熱倉的換熱方式。[0059] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多倉換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,如圖5所示,余熱回收裝置包括換熱倉1和倉外換熱器4。換熱倉1呈罐狀,上方設(shè)置有燒結(jié)礦進料口11,下方設(shè)置有燒結(jié)礦排料口。換熱倉1被分隔墻15分為兩個子換熱倉,第一子換熱倉2和第二子換熱倉3,第一子換熱倉2與燒結(jié)礦進料口11相連通,第二子換熱倉3,設(shè)置在第一子換熱倉2的旁側(cè),與燒結(jié)礦進料口11相連通。換熱倉1內(nèi)設(shè)置燒結(jié)礦篩網(wǎng)12,設(shè)置在燒結(jié)礦進料口11的下方,所述燒結(jié)礦篩網(wǎng)12被配置為將來自燒結(jié)礦進料口11的粒徑相對較小的燒結(jié)礦引導進入第一子換熱倉2,而將粒徑相對較大的燒結(jié)礦引導進入第二子換熱倉3。具體地,燒結(jié)礦篩網(wǎng)12傾斜地設(shè)置在第一子換熱倉2的上方,從燒結(jié)礦進料口11投入的燒結(jié)礦經(jīng)過燒結(jié)礦篩網(wǎng)12篩選,粒徑小的進入第一子換熱倉2,粒徑大的進入第二子換熱倉3。第一子換熱倉2和第二子換熱倉3可以是由獨立的倉體一分為二,形成第一子換熱倉殼體13和第二子換熱倉殼體14,分隔墻15介于第一子換熱倉2和第二子換熱倉3之間豎直向上地延伸。
[0060] 第一子換熱倉2和第二子換熱倉3為不同的換熱方式,第一子換熱倉2采用固固換熱,第二子換熱倉3采用循環(huán)空氣換熱。具體地,第一子換熱倉2包括過熱器21、第一蒸發(fā)器22和第一省煤器23,過熱器21、第一蒸發(fā)器22和第一省煤器23從上至下順次地布置,第二子換熱倉3內(nèi)沒有設(shè)置熱交換設(shè)備,第二子換熱倉3的豎直下側(cè)設(shè)置有第二子換熱倉布風裝置
32,第二子換熱倉布風裝置32被配置為向第二子換熱倉3內(nèi)供應(yīng)沿豎直方向豎直向上流動的氣流;所述第二子換熱倉3上設(shè)置有升溫空氣排出口31,通過布風裝置產(chǎn)生換熱氣流對大顆粒燒結(jié)礦的熱量進行回收,吸收熱量的換熱氣流通過升溫空氣排出口31。
[0061] 倉外換熱器4設(shè)置在換熱倉1的外側(cè),由桶狀的倉外換熱器殼體41形成,所述倉外換熱器4與第二子換熱倉3通過升溫空氣排出口31流體連通,用于回收從第二子換熱倉3排出的氣流的熱量。所述倉外換熱器4包括至少一個熱交換設(shè)備,例如,第二蒸發(fā)器42和第二省煤器43,升溫空氣排出口31與倉外換熱器4的入口流體連通,倉外換熱器4的出口與第二子換熱倉布風裝置32流體連通。[0062] 余熱回收裝置還包括
除塵器44、空氣循環(huán)風機45和第一空氣調(diào)節(jié)閥46,所述除塵器44、空氣循環(huán)風機45順序地設(shè)置在倉外換熱器4與第二子換熱倉布風裝置32之間的連接通路上。[0063] 所述第一子換熱倉2包括第一子換熱倉卸料器25,設(shè)置在第一子換熱倉2的豎直下側(cè);并且所述第二子換熱倉3包括第二子換熱倉卸料器33,設(shè)置在第二子換熱倉3的豎直下側(cè)。[0064] 由此可見,第一子換熱倉2作為小顆粒燒結(jié)礦換熱倉采用直接與受熱面管道接觸的換熱方式,第二子換熱倉3作為大顆粒燒結(jié)礦換熱倉采用空氣間接換熱,同時增加了采用空氣循環(huán)換熱的倉外換熱器。熱空氣在倉外換熱器中與受熱面管道換熱冷卻后,經(jīng)過除塵器除去其中的煙塵,再經(jīng)過空氣循環(huán)風機送入換熱倉。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢:區(qū)分大、小顆粒的燒結(jié)礦,針對其特性采用兩種不同的余熱回收方式,提高余熱回收效率,防止物料卡塞。在小顆粒燒結(jié)礦換熱倉側(cè)降低物料粒度,提高傳熱系數(shù);在大顆粒燒結(jié)礦換熱倉側(cè),由于大顆粒燒結(jié)礦的堆積空隙率大,減小了空氣流通阻力,降低了空氣循環(huán)風機的電耗。
[0065] 有利地,優(yōu)選的第一子換熱倉2和第二子換熱倉3的橫截面積比例為65:35。[0066] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的多倉換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,如圖6所示,所述換熱倉1還包括第三子換熱倉53和附加篩網(wǎng)51,所述第三子換熱倉53設(shè)置在第一子換熱倉2和第二子換熱倉3之間,與燒結(jié)礦進料口11相連通;燒結(jié)礦篩網(wǎng)12設(shè)置在第一子換熱倉2的上方,附加篩網(wǎng)51設(shè)置在第三子換熱倉53的上方;并且所述附加篩網(wǎng)51的孔徑大于燒結(jié)礦篩網(wǎng)12的孔徑;其中,所述第三子換熱倉53內(nèi)設(shè)置有附加換熱裝置54。附加換熱裝置54的換熱管之間的水平間距大于第一子換熱倉2的所述至少一個熱交換設(shè)備的換熱管之間的水平間距。[0067] 附加篩網(wǎng)51相對于水平面的傾斜角度小于燒結(jié)礦篩網(wǎng)12相對于水平面的傾斜角度。第一子換熱倉2與第三子換熱倉53之間通過分隔墻15分隔,第三子換熱倉53與第二子換熱倉3之間通過附加分隔墻52分隔,在第三子換熱倉53的豎直下側(cè)設(shè)置有第三子換熱倉卸料器55。[0068] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供了一種多倉換熱的燒結(jié)礦余熱回收方法,所述余熱回收方法采用根據(jù)前述實施例中任一項所述的多倉換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置。[0069] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述余熱回收方法包括:[0070] 通過燒結(jié)礦進料口11向換熱倉1內(nèi)供應(yīng)燒結(jié)礦;[0071] 利用燒結(jié)礦篩網(wǎng)12將來自燒結(jié)礦進料口11的粒徑相對較小的燒結(jié)礦引導進入第一子換熱倉2,而將粒徑相對較大的燒結(jié)礦引導進入第二子換熱倉3;[0072] 利用第一子換熱倉2內(nèi)的熱交換設(shè)備回收第一子換熱倉2內(nèi)的燒結(jié)礦的熱量;[0073] 向第二子換熱倉3內(nèi)通入氣流,利用氣流吸收第二子換熱倉3內(nèi)的燒結(jié)礦的熱量;以及
[0074] 排出第二子換熱倉3內(nèi)的氣流至倉外換熱器4,利用倉外換熱器4回收從第二子換熱倉3排出的氣流的熱量。[0075] 根據(jù)本發(fā)明的多倉換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置及回收方法,換熱倉被分成兩個以上的子換熱倉,并利用燒結(jié)礦篩網(wǎng)將大、小顆粒的燒結(jié)礦進行分離,利用直接換熱回收小顆粒燒結(jié)礦的余熱,利用循環(huán)空氣流動回收大顆粒燒結(jié)礦的余熱,因此可以針對小顆粒燒結(jié)礦的回收將受熱面管道的間距設(shè)計為小值,而無需考慮物料堵塞問題,因而保持高的熱量回收效率,同時,對于大顆粒燒結(jié)礦采用循環(huán)氣流換熱,由于燒結(jié)礦粒徑大,空氣的流動阻力并沒有那么大,因此沒有自用電耗高的問題。綜上,實現(xiàn)了提高換熱效率,降低系統(tǒng)電耗,提升系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和安全性的目的。[0076] 圖3示例性地示出了燒結(jié)礦溫度與傳熱系數(shù)的關(guān)系,燒結(jié)礦溫度越低,其傳熱系數(shù)越低,這意味著在圖5的實施例中,在第一子換熱倉2中,隨著燒結(jié)礦下落的方向,燒結(jié)礦的熱量被逐漸交換給熱交換設(shè)備,其溫度逐漸降低,那么在第一子換熱倉2的靠下的位置,燒結(jié)礦溫度較低了,此時的傳熱系數(shù)不高。[0077] 為增大第一子換熱倉2下部的換熱效率,本發(fā)明還提供了一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,所述余熱回收裝置包括換熱倉1,所述換熱倉1同樣包括分隔開的至少兩個子換熱倉,所述至少兩個子換熱倉分別用于容置不同粒徑范圍的燒結(jié)礦,并且所述至少兩個子換熱倉中的一個子換熱倉采用固固換熱,另一個子換熱倉采用循環(huán)氣換熱。重要的是,所述余熱回收裝置被配置為能夠?qū)⑺鲅h(huán)氣的一部分通入所述一個子換熱倉中以強化換熱,并引導所述一部分的循環(huán)氣進入所述另一個子換熱倉。[0078] 圖7為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,參見圖7,該余熱回收裝置與圖5所示的多倉換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置具有基本相同的結(jié)構(gòu),但是在圖5的余熱回收裝置的基礎(chǔ)上,在倉外換熱器4與第二子換熱倉布風裝置32之間的連接通路上設(shè)置有旁通管道,在第一子換熱倉殼體13上設(shè)置有第一子換熱倉進氣孔24,并且在分隔墻15上設(shè)置有分隔墻導氣孔16,使得來自空氣循環(huán)風機45的循環(huán)風的一部分經(jīng)由旁通管道和第一子換熱倉進氣孔24進入第一子換熱倉2,然后經(jīng)由分隔墻導氣孔16回到第二子換熱倉3。在旁通管道上設(shè)置有第二空氣調(diào)節(jié)閥47,用于調(diào)節(jié)供給向第一子換熱倉2的供氣量。
[0079] 這樣,循環(huán)的空氣分為兩路,一路主空氣流(絕大多數(shù),約95%的空氣)直接接入第二子換熱倉3(大顆粒換熱倉),去與大顆粒燒結(jié)礦換熱;另一路輔助空氣流(少數(shù),約5%空氣)進入第一子換熱倉2(小顆粒換熱倉)下部,對小顆粒換熱倉內(nèi)的低溫燒結(jié)礦區(qū)域進行強化傳熱,最終通過分隔墻導氣孔進入大顆粒換熱倉,最終與主空氣流匯合后一起進入倉外換熱器。[0080] 本發(fā)明在小顆粒燒結(jié)礦換熱倉的低溫段,采用微量的循環(huán)空氣強化傳熱,進一步提高了低溫小顆粒燒結(jié)礦的傳熱系數(shù),提升了余熱回收的效率,可以減少第一子換熱倉2的下部的受熱面管道的布置。[0081] 在第二子換熱倉3內(nèi),大顆粒燒結(jié)礦的余熱回收效率與循環(huán)空氣的氣流速度有關(guān),圖4示例性地示出了氣流速度與傳熱系數(shù)的關(guān)系,通過合理設(shè)置循環(huán)空氣的氣流速度,可以獲得較好的余熱回收效率。[0082] 圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,所述第一子換熱倉進氣孔24被設(shè)置為多排間隔開的進氣孔組;并且所述分隔墻導氣孔16被設(shè)置為多排間隔開的導氣孔組。多排第一子換熱倉進氣孔24在豎直方向上間隔開,多排分隔墻導氣孔16也在豎直方向上間隔開。分隔墻導氣孔16的數(shù)量可以與第一子換熱倉進氣孔24相同,并且分隔墻導氣孔16的布置方式和高度也可以與第一子換熱倉進氣孔24相同。優(yōu)選地,分隔墻導氣孔16的豎直高度高于第一子換熱倉進氣孔24的豎直高度,以使氣流被朝向第二子換熱倉3的上部引導。
[0083] 圖9給出了本發(fā)明的又一個實施例的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置,其中,用于強化第一子換熱倉2的低溫段的氣流直接通過設(shè)置在分隔墻15上的低位導氣孔57進入第一子換熱倉2。[0084] 圖10為根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,該實施例在圖6的余熱回收裝置的基礎(chǔ)上,增加了強化氣流循環(huán)通路。其中,余熱回收裝置被配置為使得一部分的循環(huán)氣順次穿過第一子換熱倉2和第三子換熱倉53后進入第二子換熱倉3。因此,在第一子換熱倉殼體13上設(shè)置有第一子換熱倉進氣孔24,在分隔墻15上設(shè)置有分隔墻導氣孔16,在附加分隔墻52上設(shè)置有附加分隔墻導氣孔56,附加分隔墻導氣孔56的豎直高度高于第一子換熱倉進氣孔24的豎直高度,分隔墻導氣孔16的豎直高度高于附加分隔墻導氣孔56的豎直高度。[0085] 圖11為根據(jù)本發(fā)明的還一個實施例的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,與圖7的實施例的不同在于:它不設(shè)置第一子換熱倉進氣孔24。替代地,在倉外換熱器4與第二子換熱倉布風裝置32之間的連接通路上設(shè)置有旁通管道,在第一子換熱倉2中設(shè)置有第一子換熱倉布風裝置58,所述旁通管道與第一子換熱倉布風裝置58連通,并且在分隔墻15上設(shè)置有分隔墻導氣孔16,使得來自空氣循環(huán)風機45的循環(huán)風的一部分經(jīng)由旁通管道和第一子換熱倉布風裝置58進入第一子換熱倉2,然后經(jīng)由分隔墻導氣孔16回到第二子換熱倉3。
[0086] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供了一種強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收方法,所述余熱回收方法采用根據(jù)前述實施例中任一項所述的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置。[0087] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述余熱回收方法包括:[0088] 通過燒結(jié)礦進料口11向換熱倉1內(nèi)供應(yīng)燒結(jié)礦;[0089] 將來自燒結(jié)礦進料口11的粒徑相對較小的燒結(jié)礦引導進入第一子換熱倉2,而將粒徑相對較大的燒結(jié)礦引導進入第二子換熱倉3;[0090] 利用第一子換熱倉2內(nèi)的熱交換設(shè)備回收第一子換熱倉2內(nèi)的燒結(jié)礦的熱量;[0091] 向第二子換熱倉3內(nèi)通入氣流,利用氣流吸收第二子換熱倉3內(nèi)的燒結(jié)礦的熱量;[0092] 排出第二子換熱倉3內(nèi)的氣流至倉外換熱器4,利用倉外換熱器4回收從第二子換熱倉3排出的氣流的熱量;以及[0093] 將來自倉外換熱器4的氣流的一部分供應(yīng)給第一子換熱倉2;另一部分送回到第二子換熱倉布風裝置32。[0094] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,所述一部分的氣流的量小于所述另一部分的氣流的量。[0095] 根據(jù)本發(fā)明的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置及回收方法,換熱倉被分成兩個以上的子換熱倉,并利用燒結(jié)礦篩網(wǎng)將大、小顆粒的燒結(jié)礦進行分離,利用直接換熱回收小顆粒燒結(jié)礦的余熱,利用循環(huán)空氣流動回收大顆粒燒結(jié)礦的余熱,同時將循環(huán)空氣中的一部分引入小顆粒燒結(jié)礦換熱倉的低溫區(qū),利用少量空氣強化低溫區(qū)燒結(jié)礦的傳熱系數(shù),對燒結(jié)礦余熱回收的流程進行了優(yōu)化,提高了余熱回收效率。[0096] 下面以圖7的強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置為例介紹余熱回收裝置的工作過程。[0097] 來自燒結(jié)機的高溫燒結(jié)礦從燒結(jié)礦進料口11進入余熱回收裝置,在燒結(jié)礦篩網(wǎng)12上被篩分成小顆粒燒結(jié)礦和大顆粒燒結(jié)礦,小顆粒燒結(jié)礦進入第一子換熱倉2,大顆粒燒結(jié)礦進入第二子換熱倉3。小顆粒燒結(jié)礦在第一子換熱倉2中在重力作用下從上向下緩慢移動,依次與過熱器21、第一蒸發(fā)器22和第一省煤器23充分換熱冷卻后,最終由第一子換熱倉卸料器25排出。大顆粒燒結(jié)礦在第二子換熱倉3中堆積一定的高度,約1/2~2/3的第二子換熱倉3高度,循環(huán)空氣從第二子換熱倉布風裝置32送入第二子換熱倉3,從下向上流動與大顆粒燒結(jié)礦充分換熱,冷卻后的大顆粒燒結(jié)礦從底部的第二子換熱倉卸料器33排出;熱循環(huán)空氣則由布置在第二子換熱倉殼體14上部的升溫空氣排出口31流出,進入倉外換熱器4。[0098] 熱循環(huán)空氣進入倉外換熱器4后依次沖刷第二蒸發(fā)器42和第二省煤器43,冷卻后的循環(huán)空氣經(jīng)過除塵器44除塵后,由空氣循環(huán)風機45升壓后再次送入余熱回收裝置。[0099] 從空氣循環(huán)風機45送出的循環(huán)空氣分為兩路,一路經(jīng)過第一空氣調(diào)節(jié)閥46調(diào)節(jié)特定的流量(約總量的95~97%)后送入第二子換熱倉布風裝置32,空氣經(jīng)過均流后向上流動與大顆粒燒結(jié)礦換熱;另一路經(jīng)過第二空氣調(diào)節(jié)閥47調(diào)節(jié)特定的流量(約總量的3~5%)后,通過第一子換熱倉進氣孔24送入第一子換熱倉2的低溫換熱段,空氣在第一省煤器23和小顆粒燒結(jié)礦之間流動,強化了低溫下燒結(jié)礦與第一省煤器23的傳熱系數(shù),最終通過布置在分隔墻15上的分隔墻導氣孔16進入第二子換熱倉3,與第二子換熱倉3的循環(huán)空氣混合后一同從升溫空氣排出口31流出。[0100] 采用本發(fā)明的余熱回收裝置和方法,燒結(jié)礦的余熱回收效率高,由于對燒結(jié)礦的粒徑進行篩分,充分發(fā)揮了針對大顆粒燒結(jié)礦和小顆粒燒結(jié)礦的兩種不同余熱回收工藝優(yōu)勢,同時避免了各自的缺點;對大顆粒采用空氣循環(huán)冷卻的間接方式進行余熱回收,降低了空氣流動的阻力;對小顆粒燒結(jié)礦采用燒結(jié)礦與受熱面管道直接換熱的回收工藝,防止大顆粒的卡塞問題,同時采用微量的空氣強化小顆粒燒結(jié)礦低溫段的傳熱系數(shù),進一步提高了余熱回收的效率。[0101] 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行變化。本發(fā)明的適用范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。[0102] 附圖標記列表:[0103] 1、換熱倉[0104] 2、第一子換熱倉[0105] 3、第二子換熱倉[0106] 4、倉外換熱器[0107] 11、燒結(jié)礦進料口[0108] 12、燒結(jié)礦篩網(wǎng)[0109] 13、第一子換熱倉殼體[0110] 14、第二子換熱倉殼體[0111] 15、分隔墻[0112] 16、分隔墻導氣孔[0113] 21、過熱器[0114] 22、第一蒸發(fā)器[0115] 23、第一省煤器[0116] 24、第一子換熱倉進氣孔[0117] 25、第一子換熱倉卸料器[0118] 31、升溫空氣排出口[0119] 32、第二子換熱倉布風裝置[0120] 33、第二子換熱倉卸料器[0121] 41、倉外換熱器殼體[0122] 42、第二蒸發(fā)器[0123] 43、第二省煤器[0124] 44、除塵器[0125] 45、空氣循環(huán)風機[0126] 46、第一空氣調(diào)節(jié)閥[0127] 47、第二空氣調(diào)節(jié)閥[0128] 51、附加篩網(wǎng)[0129] 52、附加分隔墻[0130] 53、第三子換熱倉[0131] 54、附加換熱裝置[0132] 55、第三子換熱倉卸料器[0133] 56、附加分隔墻導氣孔[0134] 57、低位導氣孔[0135] 58、第一子換熱倉布風裝置。
聲明:
“強化換熱的燒結(jié)礦余熱回收裝置及回收方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)