2017技术创新---烧结矿竖式逆流余热回收系统

《2017技术创新---烧结矿竖式逆流余热回收系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、烧结矿竖罐式逆流余热回收系统一、项目简介中冶设备研究设计总院有限公司借鉴干熄焦炉原理、工艺，参考直接还原铁、高炉等原理、结构，提出了烧结矿竖式逆流余热回收系统设备与工艺。该系统漏风率几乎为零，逆流气固换热效率高，实现了烧结矿显热高效回收，回收余热品质高，运行稳定。该系统回收烧结余热用于发电达到27-35kWh/t烧结矿以上。该系统的研究与开发，对新常态下冶金行业摆脱困境、节能、减排意义重大。二、项目内容1、项目创新点创新点一：开发了一种新型自动开闭保温盖的斜桥上料小车装置。创新点二：采用根据炉内气流流动规律而设计的炉体，成功地阻止了炉内边缘气流、克服了炉内固

2、体物料中部漏管。创新点三：特殊设计的炉体及均布的多点出料机构，保证炉内物料拄塞流均匀下料，并可自动调节料流，实现自动连续出料。创新点四：利用数值模拟仿真技术，采用固定不动多管布料设计，完成了炉顶固体物料的均匀布料，同时优化了炉内气流的均匀流动、改善了炉内固气均匀换热。创新点五：利用数值模拟仿真技术，合理设计的布风器，使鼓入的冷却风与下降的固体料流合理分布，实现了均匀换热。创新点六：利用数值模拟仿真技术，将物料下料流动场、气流流动场、气固热交换温度场等多场耦合，用数值模拟仿真结果优化装置设计。2、项目基本原理工艺路线见工艺流程和设备示意如图1、2所示：图1竖罐

3、式逆流换热系统工艺流程图图2竖式逆流换热系统设备示意图图3模型示意图竖式逆流烧结余热回收装置示意图如图3所示，烧结矿作为固体向下流动，冷却气体向上流动；气体对烧结矿进行冷却，吸收烧结矿显热；烧结矿和冷却气体的流动与传热存在复杂的质量、动量和能量耦合作用。以国内某钢厂烧结矿生产现状为依据，利用ComsolMultiphysics软件进行了计算机仿真计算。模拟结果如图4、5所示。图4空气温度分布图5烧结矿温度分布数值模拟仿真计算结果表明，在入炉况温度750℃，现有设备结构条件下竖式逆流烧结余热回收装置可以获得平均温度为642.3℃的热空气，若此热空气全部用来发电

4、，吨矿发电量≥28~35KWh/t，经济效益显著。同时，烧结矿在竖式逆流余热回收装置中缓慢冷却，其冶金性能高于传统冷却机。该技术的全面推广对产能过剩、利润低、节能减排压力大的钢铁行业来说意义重大。3、工艺过程描述：①烧结矿的流动描述烧结机落下的热烧结矿，经单辊破碎机破碎后送往连接竖罐式逆流换热装置的保温快速链板机（热输送带）送入上料缓冲仓，或将热烧结矿直接送入上料缓冲仓，然后经过料斗上料斜桥进入竖式逆流换热装置顶部受料斗，在竖式逆流换热装置内缓慢下降，热烧结矿与冷却风进行逆向热交换后温度降低为150℃以下，最后从竖式逆流换热装置下部的出料机构排出，经出料皮带

5、送现有送矿槽皮带进入筛分装置，最后进入高炉矿槽。②冷却风的换热流动描述在冷却鼓风机的作用下，90~100℃左右的冷却风从竖式逆流余热回收装置下部的配风装置进入竖式逆流余热回收装置，并与热烧结矿进行逆流热交换，产生的约590~620℃左右的顶部热风从竖式逆流余热回收装置上部的中心管道集中排出进入热风总管。热风总管热风一次重力除尘器除尘后进入余热锅炉换热。通过余热锅炉热交换后变为350℃左右的低温废气，然后依次经过省煤器后变为约150℃以下的热风，该温度的热风一部分循环补充冷却风，使冷却风温度控制在90~100℃，另一部分回送到烧结机作热风烧结或烧结热风点火器，

6、或通过烟囱排空。③余热锅炉软水循环的工艺描述余热锅炉软水在循环水泵的作用下，从软水站进入余热锅炉，经过与350℃热风进行热交换被加热到150℃，再进入余热锅炉中段换热变为饱和蒸汽，然后饱和蒸汽经过前段过热器继续与热风进行热交换形成过热蒸气。过热蒸气经管道进入汽轮发电机组膨胀作功带动发电机发电，同时过热蒸气变为冷凝水后再次进入软水站，进入下一个循环。1、项目的关键技术和工艺竖炉内边缘气流的阻缓及改善机构；竖炉内防止烧结矿再结块的竖炉炉型结构；竖炉炉顶多管布料及中央集气技术；竖炉内部固体物料柱塞流均匀下降的调节结构，包括上部、中部、下部调节器；竖炉内环形边缘布风

7、器及中央分级塔式布风器技术；竖炉内固体物料多点均匀出料技术；隔震软密封技术及装置；单风机回路系统控制冷却气体不外溢的控制系统。三、技术水平主要技术指标：热烧结矿入炉温度根据现场烧结机实际条件为650~750℃，烧结矿出炉温度≤150℃；在上述烧结矿温度下，入炉冷却风温度90~100℃，出炉热风温度达到540~680℃；回收烧结余热产生中温中压蒸汽，用于发电，吨矿发电量根据烧结机的大小达到27~35KWh/t，比现有环冷机烧结余热回收效率大幅提高（以现有烧结余热回收9~18KWh/t烧结矿为基础比较）；竖罐设备作业率可达到330~350天/年；炉内耐火材料寿命

8、大于3年。四、产业化前景分析1、项目适用条件适用于新