一种烧结烟气循环方法以及烧结烟气循环系统

技术领域

本发明涉及钢铁冶金烧结工艺技术领域，具体涉及一种烧结烟气循环方法以及烧结烟气循环系统。

背景技术

烧结工序是钢铁生产的能耗和污染物排放的主要来源，在烧结生产过程中燃料燃烧和高温条件下矿物化学反应会产生大量废气，废气中含有SO

但现有的生产中普遍存在烟气循环率偏低的问题，实际烟气循环率仅仅在10％左右，距离设计循环率(20％～30％)有较大差距。因此，该项技术有必要进一步研究开发、完善，以提高其环保减排的效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种烧结烟气循环方法以及烧结烟气循环系统，解决现有生产中普遍存在的烟气循环率偏低的技术问题。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种烧结烟气循环方法，包括如下步骤：

收集烧结机尾部风箱内的烧结烟气；

对所述烧结烟气进行预设处理，以提高所述烧结烟气的比重；

将预设处理后的所述烧结烟气送入所述烧结机。

进一步地，所述收集烧结机尾部风箱内的烧结烟气，具体包括：收集烧结机尾部风箱内的烧结烟气，所述烧结烟气的温度大于300℃，含氧量大于18％。

进一步地，所述对烧结烟气进行预设处理，具体包括：将所述烧结烟气通入换热设备进行换热处理，换热后的所述烧结烟气温度小于170℃。

进一步地，在所述对烧结烟气进行预设处理之前，或者，在所述将预设处理后的所述烧结烟气送入所述烧结机之前，所述烧结烟气循环方法还包括：对所述烧结烟气进行除尘处理。

进一步地，所述对烧结烟气进行除尘处理，具体包括，将所述烧结烟气通入除尘设备，以使所述烧结烟气的粉尘浓度降低至200mg/m

进一步地，所述将预设处理后的所述烧结烟气送入所述烧结机，具体包括，通过循环风机将预设处理后的所述烧结烟气送入所述烧结机的热风罩。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种用于实施上述烧结烟气循环方法的烧结烟气循环系统；所述烧结烟气循环系统包括烧结机和循环组件；所述烧结机包括尾部风箱、烧结机本体和热风罩，所述尾部风箱连通所述烧结机本体和所述循环组件，所述热风罩设置在所述烧结机本体上方；所述循环组件包括烟气处理装置和管道，所述烟气处理装置用于对所述烧结烟气进行预设处理，以提高所述烧结烟气的比重，所述烟气处理装置通过所述管道与所述尾部风箱和所述热风罩连通。

进一步地，所述烟气处理装置为换热设备；所述循环组件还包括除尘设备和循环风机，所述换热设备、所述除尘设备、所述循环风机通过所述管道连通，构成烟气处理通路，所述烟气处理通路的入口与所述尾部风箱连通，所述烟气处理通路的出口与所述热风罩连通。

进一步地，所述循环组件还包括送气调节阀，所述换热设备、所述除尘设备和所述循环风机通过所述管道依次连通，所述送气调节阀安装于所述循环风机和所述热风罩之间的所述管路上。

进一步地，所述热风罩上设置有车轮行走机构；所述换热设备为余热锅炉；所述烧结机还包括前部风箱和烧结烟道，所述前部风箱和所述尾部风箱沿所述烧结机的长度方向依次设置，所述烧结烟道连通所述循环组件和所述尾部风箱，所述烧结烟道中设置有盲板，所述盲板分隔选定的所述尾部风箱的烟气和所述前部风箱的烟气，所述尾部风箱和所述前部风箱均通过管道与所述烧结烟道连通，且所述管道上均设置有调节阀。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种烧结烟气循环方法，包括以下步骤：收集烧结机尾部风箱内的烧结烟气；对烧结烟气进行预设处理，以缩小烧结烟气的体积、提高烧结烟气的比重；最后将预设处理后的烧结烟气送入烧结机。本发明提供的烧结烟气循环方法，能有效解决目前烧结烟气内循环率低的问题，确保循环烟气被烧结台车料面完全吸收，显著减少了烧结烟气外排放总量。

研究发现，在烧结机尾部，烧结过程接近终点，因而倒数几个风箱内的烟气含氧量较高，将这部分烟气收集后送到烧结料层中参与助燃，可以减少外排烟气总量。本发明提供的烧结烟气循环方法，收集的烧结烟气来自于烧结机尾部风箱，利用该部分烧结烟气含氧量较高的特性，可以实现烟气的回收利用，达到节能降耗的技术效果。

由于本发明提供的烧结烟气循环方法，收集的烧结烟气来自于烧结机尾部风箱，而这部分烟气温度较高，导致其体积膨胀，比重降低，难以被料面吸入。本发明中，通过对烧结烟气进行预设处理，以缩小烧结烟气的体积、提高烧结烟气的比重，烧结烟气的体积缩小同时烟气的密度增加，有利于烟气被料面吸收；同时起到对料层保温、提高烧结矿质量、降低燃耗的作用，可明显提高烧结烟气的被吸收率，同时提高了烧结烟气的循环率、减少外排烧结烟气总量，降低烟气脱硫脱硝系统设备运行负荷。

本发明提供的烧结烟气循环系统用于实施上述的烧结烟气循环方法。烧结烟气循环系统包括烧结机和循环组件；烧结机包括尾部风箱、烧结机本体和热风罩，风箱连通烧结机本体和循环组件，热风罩设置在烧结机本体上方，通过循环组件将满足循环要求的烧结烟气重新通入烧结机助燃。循环组件包括烟气处理装置和管道，烟气处理装置用于对烧结烟气进行预设处理，以提高烧结烟气的比重和密度，有利于烧结烟气被料面再次吸收。烟气处理装置通过管道与尾部风箱和热风罩连通，实现了烧结烟气在烧结机内部的内循环，并通过预设处理提高了烧结烟气的吸收率和循环率。

本发明提供的烧结烟气循环系统，利用换热设备将烧结机尾部风箱内的烧结烟气进行换热降温，根据理想气体状态方程，可使烟气的体积缩小、烟气的密度增加，有利于烟气被料面吸收；同时起到对料层保温、提高烧结矿质量、降低燃耗的作用。该装置可以将烟气循环率由10％提高到20％～30％、减少外排烧结烟气总量，降低烟气脱硫脱硝系统设备运行负荷。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的烧结烟气循环方法的流程框图；

图2为本发明实施例2提供的烧结烟气循环系统的结构示意图。

附图说明：1-尾部风箱；2-烧结机本体；3-余热锅炉；4-多管除尘器；5-循环风机；6-热风罩；7-前部风箱；8-点火器，9-头部星轮；10-尾部星轮；11-烧结烟道；12-盲板；13-调节阀；14-送气调节阀。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

针对现有技术所存在的循环率低的问题，本发明提供了一种烧结烟气循环方法以及烧结烟气循环系统，确保循环烟气被烧结台车料面完全吸收，显著减少烧结烟气外排放总量。下面通过两个实施例对本发明的内容进行详细介绍：

实施例1

本实施例提供的一种烧结烟气循环方法，将满足循环利用要求的烧结烟气经过预设处理后送到烧结料层中参与助燃，以提高烧结烟气的循环率和吸收率。具体参见图1，本实施例提供的烧结烟气循环方法包括以下步骤：

(1)收集烧结机尾部风箱内的烧结烟气。

研究发现，在烧结机尾部，烧结过程接近终点，因而倒数几个风箱内的烟气含氧量较高，将这部分烟气收集后送到烧结料层中参与助燃，可以减少外排烟气总量。本实施例中，收集烧结机尾部风箱内的烧结烟气，收集的烧结烟气的温度大于300℃，含氧量大于18％。通过收集来自于烧结机尾部风箱的烧结烟气，利用该部分烧结烟气含氧量较高的特性，可以实现烟气的回收利用以及内循环，达到节能降耗的技术效果。

(2)对烧结烟气进行预设处理，以缩小烧结烟气的体积、提高烧结烟气的比重。

为了缩小烧结烟气的体积、提高烧结烟气的比重，对烧结烟气进行的预设处理具体可以是空气压缩、换热处理等。该预设处理的具体内容本发明不做限制，只要能实现缩小烧结烟气的体积、提高烧结烟气的比重的目的即可。

具体的，为了在实现缩小烧结烟气的体积、提高烧结烟气的比重的同时，尽可能地利用烧结烟气的热能，达到节能降耗的效果，本实施例中，对烧结烟气进行预设处理，具体包括：将烧结烟气通入换热设备进行换热处理，换热后的烧结烟气温度小于170℃。利用换热设备将烧结机尾部风箱内的烧结烟气进行换热降温，根据理想气体状态方程，可使烟气的体积缩小、烟气的密度增加，有利于烟气被料面吸收，起到对料层保温、提高烧结矿质量、降低燃耗的作用。该换热处理可以将烟气循环率由10％提高到20％～30％、减少外排烧结烟气总量，降低烟气脱硫脱硝系统设备运行负荷。同时通过换热设备回收烧结尾部高温烟气中的余热，蒸汽回收量20-30kg/t，节能降耗。

本实施例对选用的换热设备不做具体限定，比如换热设备可以为间壁式换热器、混合式换热器、蓄热式换热器(冷热流体直接接触)、有液态载热体的间接式换热器等，只要可以实现降低烧结烟气的比重即可。本实施例中，换热设备优选为余热锅炉，为换热器与汽包的联合体，在对烧结烟气换热的同时，产生低压蒸汽，并使烧结烟气余热得到有效回收利用，可以发电或者采暖。

(3)将预设处理后的烧结烟气送入烧结机。

本实施例中，具体通过循环风机将预设处理后的烧结烟气送入烧结机的热风罩。循环风机按设定的料面风速，将烧结烟气送到烧结机台车上部的热风罩上，可以根据生产情况调节台车料面风量、风压，获得合理的料面风速。

为了有效避免粉尘对烧结物料的影响，本发明提供的烟气循环方法中，在对烧结烟气进行预设处理之前，或者，在将预设处理后的烧结烟气送入烧结机之前，烧结烟气循环方法还包括：对烧结烟气进行除尘处理。

本实施例中，对烧结烟气进行除尘处理，具体包括，将烧结烟气通入除尘设备，以使烧结烟气的粉尘浓度降低至200mg/m

由于本发明提供的烧结烟气循环方法中，收集的烧结烟气来自于烧结机尾部风箱，而这部分烟气温度较高，导致其体积膨胀，比重降低，难以被料面吸入。所以本发明中，通过对烧结烟气进行预设处理，以缩小烧结烟气的体积、提高烧结烟气的比重，烧结烟气的体积缩小同时烟气的密度增加，有利于烟气被料面吸收；同时起到对料层保温、提高烧结矿质量、降低燃耗的作用，可明显提高烧结烟气的被吸收率，同时提高了烧结烟气的循环率、减少外排烧结烟气总量，降低烟气脱硫脱硝系统设备运行负荷。

实施例2

基于同样的发明构思，本实施例提供了一种烧结烟气循环系统，用于实施上述实施例1中的烧结烟气循环方法。具体参见图2，烧结烟气循环系统包括烧结机和循环组件；烧结机包括尾部风箱1、烧结机本体2和热风罩6，尾部风箱1连通烧结机本体2和循环组件，热风罩6设置在烧结机本体2上方；循环组件包括烟气处理装置和管道，烟气处理装置用于对烧结烟气进行预设处理，以提高烧结烟气的比重，烟气处理装置通过管道与尾部风箱1和热风罩6连通。

本实施例对烟气处理装置不做具体限定，只要能实现降低烧结烟气比重的技术效果，比如烟气处理装置可以为气体压缩装置。本实施例中，为了在实现降低烧结烟气比重的同时，回收烧结烟气的热能，烟气处理装置优选为换热设备。循环组件还包括除尘设备和循环风机5，换热设备、除尘设备、循环风机5通过管道连通，构成烟气处理通路，烟气处理通路的入口与尾部风箱1连通，烟气处理通路的出口与热风罩6连通。本实施例对换热设备、除尘设备和循环风机5的设置顺序不做具体限定，可以根据不同的需求更换设置顺序，只要能实现降低烧结烟气的温度和比重，并使预设处理后通入烧结机的烧结烟气满足要求，能满足循环率和吸收率要求即可。

为了在实现降低烧结烟气比重的同时，回收烧结烟气的热能，本实施例中，换热设备优选为余热锅炉3。进一步地，为了充分利用烧结烟气的余热，避免烟气的余热流失，本发明提供的烧结烟气循环系统，循环风机5与热风罩6连通，但不限定换热设备和除尘设备的先后设置顺序。由于先换热有利于提高回收到的热能，本实施例中，优选地，换热设备、除尘设备和循环风机5通过管道依次连通。

为了便于调节烧结烟气通入烧结机的速度，本实施例中，循环组件还包括送气调节阀14，送气调节阀14安装于循环风机5和热风罩6之间的管路上。循环风机5设计为变频调速，热风罩6支管上设置送气调节阀14，可以根据生产情况调节台车料面风量、风压，获得合理的料面风速，确保循环烟气被料面完全吸收，实现烟气循环率20％～30％。

热风罩6设置在烧结机本体2的上方，为了可以根据需求改变热风罩6的位置，本实施例在，热风罩6上设置有车轮行走机构。

烧结机还包括前部风箱7和烟气脱硫脱硝处理装置，前部风箱7和尾部风箱1沿烧结机的长度方向依次设置，以收集烧结产生的烟气。但前部风箱7的烧结烟气含氧量不满足回收利用的要求，所以通过气脱硫脱硝处理装置处理后进行后续的排放。

本发明提供的烧结烟气循环系统，烧结机还包括烧结烟道11，烧结烟道11连通循环组件和尾部风箱1，实现尾部风箱1内烧结烟气的循环。

本实施例中，前部风箱7和尾部风箱1的烟气汇于同一个烧结烟道11，为了隔离循环处理的尾部烧结烟气和脱硫脱硝处理的前部烧结烟气，本实施例中烧结烟道11中设置有盲板12，盲板12分隔选定的尾部风箱1的烟气和前部风箱7的烟气。

为了调节烧结烟气进入循环组件和烟气脱硫脱硝处理装置的速度，本实施例中，烧结烟道11与每个风箱之间的连接管道上均设置有调节阀13。

本发明提供的烧结烟气循环系统中，烧结机还包括点火器8，用于启动烧结。点火器8设置在烧结机上方，且沿前部风箱7到尾部风箱1的方向，点火器8设置在热风罩6之前，处理后的烧结烟气通过热风罩6通入烧结机本体2，由于此部分烧结烟气含氧量高，利于助燃，且易被烧结料面吸收。

本实施例中，烧结机还包括用于驱动的头部星轮9和尾部星轮10，头部星轮9和尾部星轮10分别设置在烧结机的头部和尾部，驱动烧结机在轨道上运行。

本发明提供的烧结烟气循环系统，利用换热设备将烧结机尾部风箱1内的烧结烟气进行换热降温，根据理想气体状态方程，可使烟气的体积缩小、烟气的密度增加，有利于烟气被料面吸收；同时起到对料层保温、提高烧结矿质量、降低燃耗的作用。该装置可以将烟气循环率由10％提高到20％～30％、减少外排烧结烟气总量，降低烟气脱硫脱硝系统设备运行负荷。同时通过余热锅炉3回收烧结尾部高温烟气中的余热，蒸汽回收量20-30kg/t，节能降耗。

本实施例中烧结烟气循环系统的工作原理及使用方法如下：

在烧结机末端，尾部风箱1内的烧结烟气温度较高(300～400℃)，含氧量＞18％，含氧量满足再次进入烧结料层助燃(循环利用)的要求。具体实施路线：从烧结机的尾部风箱1下进入烧结烟道11，烧结烟道11内的高温烟气进入余热锅炉3，在余热锅炉3内高温烧结烟气与水经过气-水换热产生蒸汽，高温烧结烟气温度降低到150℃，体积缩小；低温烧结烟气经过多管除尘器4进行除尘处理，处理后的烧结烟气粉尘浓度降低至200mg/m

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

1)本发明提供的烧结烟气循环方法，通过对烧结烟气进行预设处理，以缩小烧结烟气的体积、提高烧结烟气的比重，烧结烟气的体积缩小同时烟气的密度增加，有利于烟气被料面吸收；同时起到对料层保温、提高烧结矿质量、降低燃耗的作用，可明显提高烧结烟气的被吸收率，同时提高了烧结烟气的循环率、减少外排烧结烟气总量，降低烟气脱硫脱硝系统设备运行负荷。

2)本发明提供的烧结烟气循环系统，利用换热设备将烧结机尾部风箱内的烧结烟气(温度350℃、含氧量18％以上)进行换热降温，根据理想气体状态方程，可使烟气的体积缩小、烟气的密度增加，有利于烟气被料面吸收；该装置可以将烟气循环率由10％提高到20％～30％、同时通过换热设备回收烧结尾部高温烟气中的余热，节能降耗。

3)本发明提供的烧结烟气循环系统，通过余热锅炉可以回收烧结尾部高温烟气中的余热，蒸汽回收量20-30kg/t。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。