烧结炉冷却余热发电系统

权利要求书： 1.一种烧结炉冷却余热发电系统，其特征在于：包括烧结矿冷却机构、余热锅炉、发电机构和蒸汽冷却机构，所述烧结矿冷却机构用于对高温烧结矿冷却并实现换热，所述烧结矿冷却机构的出风口能够将换热后的高温烟气通入至所述余热锅炉内，所述余热锅炉用于进行余热换热，所述余热锅炉的出气口能够连通所述发电机构，并用于将所述余热锅炉内的高温蒸汽通入所述发电机构，以带动所述发电机构发电，所述余热锅炉内的低温烟气出口能够连通所述烧结矿冷却机构，并用于将所述余热锅炉产生的低温烟气通入所述烧结矿冷却机构内，所述蒸汽冷却机构用于对所述发电机构的尾部乏汽进行冷却，并将凝结水通入至所述余热锅炉中的省煤器处；

所述烧结矿冷却机构包括竖式粗矿冷却炉、筛分元件和竖式细矿冷却炉，所述筛分元件安装于所述竖式细矿冷却炉上端，所述竖式粗矿冷却炉的下端和所述竖式细矿冷却炉的下端均开设有进风口，所述进风口处用于向所述竖式粗矿冷却炉和所述竖式细矿冷却炉内通入低温烟气，破碎后的烧结矿通过输送元件输送至所述筛分元件上并进行筛分，所述筛分元件筛下的细矿落入所述竖式细矿冷却炉内并与低温烟气逆流换热，所述筛分元件留下的粗矿经所述输送元件送至所述竖式粗矿冷却炉内继续参与换热。

2.根据权利要求1所述的烧结炉冷却余热发电系统，其特征在于：还包括重力除尘器，所述竖式粗矿冷却炉和所述竖式细矿冷却炉的侧壁上均开设有所述出风口，所述竖式粗矿冷却炉上的所述出风口用于将所述竖式粗矿冷却炉内的高温烟气通入至所述竖式细矿冷却炉的所述进风口处，以及通入至所述重力除尘器处，所述竖式细矿冷却炉上的所述出风口用于将所述竖式细矿冷却炉内的高温烟气通入至所述重力除尘器处，所述重力除尘器用于对高温烟气除尘，并将除尘后的高温烟气通入至所述余热锅炉内换热，所述余热锅炉内换热后产生的低温烟气能够分别经两个所述进风口通入至所述竖式粗矿冷却炉和所述竖式细矿冷却炉内。

3.根据权利要求2所述的烧结炉冷却余热发电系统，其特征在于：所述余热锅炉和所述进风口之间还设有除尘器、鼓风机和新气入口，所述除尘器用于对经所述余热锅炉排出的低温烟气除尘，所述鼓风机用于对低温烟气加压和补充新风，所述新气入口用于对低温烟气分配并使低温烟气分别进入所述竖式粗矿冷却炉和所述竖式细矿冷却炉内。

4.根据权利要求1所述的烧结炉冷却余热发电系统，其特征在于：所述出风口和所述余热锅炉之间的连接管路上还设有应急排放阀，所述应急排放阀打开时能够将所述出风口处的气体排出至外界。

5.根据权利要求1所述的烧结炉冷却余热发电系统，其特征在于：所述余热锅炉为双压余热锅炉，所述发电机构包括中压汽包、低压汽包、凝汽式汽轮机和发电机，所述中压汽包和所述低压汽包均与所述余热锅炉连通，且所述中压汽包分离出的饱和蒸汽能够通入所述余热锅炉内进行过热形成主蒸汽，所述余热锅炉用于将所述主蒸汽通入至所述凝汽式汽轮机，所述低压汽包分离出的饱和蒸汽能够通入所述余热锅炉内过热形成低压蒸汽，所述余热锅炉能够将所述低压蒸汽通入所述凝汽式汽轮机，所述凝汽式汽轮机能够在所述主蒸汽和所述低压蒸汽的推动下做功，并驱动所述发电机发电，所述凝汽式汽轮机的尾部乏汽能够经所述蒸汽冷却机构冷却，并进入所述余热锅炉中的省煤器处进行预热。

6.根据权利要求5所述的烧结炉冷却余热发电系统，其特征在于：所述蒸汽冷却机构包括凝汽器、冷却塔和凝结水泵，所述凝汽式汽轮机的尾部乏汽能够进入所述凝汽器内，所述冷却塔能够为所述凝汽器提供冷水源以形成冷却水，所述冷却水能够进入所述余热锅炉中的省煤器处进行预热。

7.根据权利要求6所述的烧结炉冷却余热发电系统，其特征在于：所述凝结水泵和所述余热锅炉的省煤器之间还设有除氧器、低压水泵和主给水泵，所述低压蒸汽的一部分能够进入所述凝汽式汽轮机，另一部分所述低压蒸汽和所述冷却水能够进入所述除氧器并进行除氧，所述除氧器的出水口能够分别连通所述低压水泵和所述主给水泵，所述低压水泵用于将所述除氧器的出水口处的凝结水通入所述低压汽包，所述主给水泵用于将所述除氧器的出水口处的凝结水通入所述余热锅炉中的省煤器。

说明书： 一种烧结炉冷却余热发电系统技术领域[0001] 本实用新型涉及余热回收技术领域，具体是涉及一种烧结炉冷却余热发电系统。背景技术[0002] 工业余热是指理论上可能回收而尚未回收的能量。低质余热能利用工程是指在流程工业和生产工艺上，突破传统节能技术理论，通过对流程耦合、系统优化、工艺重构、装置创新，提高能源利用效率，以最大幅度利用流程工业及生产过程低品位余热余压能。[0003] 目前，仅在钢铁、水泥等高耗能企业实现较高品质余热(温度>300℃)回收，全国余热余压能资源量巨大，分布广、品质低，回收利用难度大。可回收高温烧结矿和烟气显热占比大，烧结矿环冷和带冷两种典型传统冷却，漏风高达30％，返料率大，冷却质量差，入口矿料温度高达1000℃，但废气均温仅200℃，余热难以利用，高效回收烧结显热是烧结节能和钢铁节能关键。同时，余热回收也存在能耗较高、换热不充分、余热利用效率低、余热发电设备不稳定、对环境造成污染等缺点。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的是提供一种烧结炉冷却余热发电系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够对工业余热进行有效回收和利用，同时减少排放。[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：[0006] 本实用新型提供了一种烧结炉冷却余热发电系统，包括烧结矿冷却机构、余热锅炉、发电机构和蒸汽冷却机构，所述烧结矿冷却机构用于对高温烧结矿冷却并实现换热，所述烧结矿冷却机构的出风口能够将换热后的高温烟气通入至所述余热锅炉内，所述余热锅炉用于进行余热换热，所述余热锅炉的出气口能够连通所述发电机构，并用于将所述余热锅炉内的高温蒸汽通入所述发电机构，以带动所述发电机构发电，所述余热锅炉内的低温烟气出口能够连通所述烧结矿冷却机构，并用于将所述余热锅炉产生的低温烟气通入所述烧结矿冷却机构内，所述蒸汽冷却机构用于对所述发电机构的尾部乏汽进行冷却，并将凝结水通入至所述余热锅炉中的省煤器处。[0007] 优选的，所述烧结矿冷却机构包括竖式粗矿冷却炉、筛分元件和竖式细矿冷却炉，所述筛分元件安装于所述竖式细矿冷却炉上端，所述竖式粗矿冷却炉的下端和所述竖式细矿冷却炉的下端均开设有进风口，所述进风口处用于向所述竖式粗矿冷却炉和所述竖式细矿冷却炉内通入低温烟气，破碎后的烧结矿通过输送元件输送至所述筛分元件上并进行筛分，所述筛分元件筛下的细矿落入所述竖式细矿冷却炉内并与低温烟气逆流换热，所述筛分元件留下的粗矿经所述输送元件送至所述竖式粗矿冷却炉内继续参与换热。[0008] 优选的，本实用新型提供的烧结炉冷却余热发电系统还包括重力除尘器，所述竖式粗矿冷却炉和所述竖式细矿冷却炉的侧壁上均开设有所述出风口，所述竖式粗矿冷却炉上的所述出风口用于将所述竖式粗矿冷却炉内的高温烟气通入至所述竖式细矿冷却炉的所述进风口处，以及通入至所述重力除尘器处，所述竖式细矿冷却炉上的所述出风口用于将所述竖式细矿冷却炉内的高温烟气通入至所述重力除尘器处，所述重力除尘器用于对高温烟气除尘，并将除尘后的高温烟气通入至所述余热锅炉内换热，所述余热锅炉内换热后产生的低温烟气能够分别经两个所述进风口通入至所述竖式粗矿冷却炉和所述竖式细矿冷却炉内。[0009] 优选的，所述余热锅炉和所述进风口之间还设有除尘器、鼓风机和新气入口，所述除尘器用于对经所述余热锅炉排出的低温烟气除尘，所述鼓风机用于对低温烟气加压和补充新风，所述新气入口用于对低温烟气分配并使低温烟气分别进入所述竖式粗矿冷却炉和所述竖式细矿冷却炉内。[0010] 优选的，所述出风口和所述余热锅炉之间的连接管路上还设有应急排放阀，所述应急排放阀打开时能够将所述出风口处的气体排出至外界。[0011] 优选的，所述余热锅炉为双压余热锅炉，所述发电机构包括中压汽包、低压汽包、凝汽式汽轮机和发电机，所述中压汽包和所述低压汽包均与所述余热锅炉连通，且所述中压汽包分离出的饱和蒸汽能够通入所述余热锅炉内进行过热形成主蒸汽，所述余热锅炉用于将所述主蒸汽通入至所述凝汽式汽轮机，所述低压汽包分离出的饱和蒸汽能够通入所述余热锅炉内过热形成低压蒸汽，所述余热锅炉能够将所述低压蒸汽通入所述凝汽式汽轮机，所述凝汽式汽轮机能够在所述主蒸汽和所述低压蒸汽的推动下做功，并驱动所述发电机发电，所述凝汽式汽轮机的尾部乏汽能够经所述蒸汽冷却机构冷却，并进入所述余热锅炉中的省煤器处进行预热。[0012] 优选的，所述蒸汽冷却机构包括凝汽器、冷却塔和凝结水泵，所述凝汽式汽轮机的尾部乏汽能够进入所述凝汽器内，所述冷却塔能够为所述凝汽器提供冷水源以形成冷却水，所述冷却水能够进入所述余热锅炉中的省煤器处进行预热。[0013] 优选的，所述凝结水泵和所述余热锅炉的省煤器之间还设有除氧器、低压水泵和主给水泵，所述低压蒸汽的一部分能够进入所述凝汽式汽轮机，另一部分所述低压蒸汽和所述冷却水能够进入所述除氧器并进行除氧，所述除氧器的出水口能够分别连通所述低压水泵和所述主给水泵，所述低压水泵用于将所述除氧器的出水口处的凝结水通入所述低压汽包，所述主给水泵用于将所述除氧器的出水口处的凝结水通入所述余热锅炉中的省煤器。[0014] 本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：[0015] 本实用新型提供的烧结炉冷却余热发电系统，烧结矿冷却机构用于对高温烧结矿冷却并实现换热，即，将通入烧结矿冷却机构内的低温气体经高温烧结矿换热后形成高温烟气，以对高温烧结矿的热能进行利用，烧结矿冷却机构的出风口能够将换热后的高温烟气通入至余热锅炉内，余热锅炉用于进行余热换热，利用余热锅炉内的省煤器对余热进行回收利用，即，利用高温烟气生产热水或蒸汽，进而对高温烟气中的热能有效利用，余热锅炉的出气口能够连通发电机构，并用于将余热锅炉内产生的高温蒸汽通入发电机构，以带动发电机构发电，实现余热发电，余热锅炉内的低温烟气出口能够连通烧结矿冷却机构，并用于将余热锅炉产生的低温烟气通入烧结矿冷却机构内，以便于利用低温烟气与高温烟气进行换热，实现对低温烟气的回收与循环，减少排放，避免污染环境，蒸汽冷却机构用于对发电机构的尾部乏汽进行冷却，并将凝结水通入至余热锅炉中的省煤器处进行预热，以便于实现省煤器对余热的回收利用。附图说明[0016] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0017] 图1是本实用新型提供的烧结炉冷却余热发电系统的结构示意图；[0018] 图中：100?烧结炉冷却余热发电系统，1?竖式粗矿冷却炉，2?粗矿供风装置，3?输送元件，4?筛分元件，5?竖式细矿冷却炉，6?细矿供风装置，7?重力除尘器，8?余热锅炉，9?中压汽包，10?凝汽式汽轮机，11?发电机，12?凝汽器，13?冷却塔，14?循环水泵，15?凝结水泵，16?除氧器，17?低压水泵，18?主给水泵，19?低压汽包，20?出气口，21?除尘器，22?鼓风机，23?新气入口，24?应急排放阀，25?低温细矿出口，26?低温粗矿出口。具体实施方式[0019] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0020] 本实用新型的目的是提供一种烧结炉冷却余热发电系统，以解决现有的工业余热回收利用率低，且对环境造成污染的技术问题。[0021] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。[0022] 如图1所示，本实用新型提供一种烧结炉冷却余热发电系统100，包括烧结矿冷却机构、余热锅炉8、发电机构和蒸汽冷却机构，烧结矿冷却机构用于对高温烧结矿冷却并实现换热，即，将通入烧结矿冷却机构内的低温气体经高温烧结矿换热后形成高温烟气，以对高温烧结矿的热能进行利用，烧结矿冷却机构的出风口能够将换热后的高温烟气通入至余热锅炉8内，余热锅炉8用于进行余热换热，利用余热锅炉8内的省煤器对余热进行回收利用，即，利用高温烟气生产热水或蒸汽，进而对高温烟气中的热能有效利用，余热锅炉8的出气口20能够连通发电机构，并用于将余热锅炉8内产生的高温蒸汽通入发电机构，以带动发电机构发电，实现余热发电，余热锅炉8内的低温烟气出口能够连通烧结矿冷却机构，并用于将余热锅炉8产生的低温烟气通入烧结矿冷却机构内，以便于利用低温烟气与高温烟气进行换热，实现对低温烟气的回收与循环，减少排放，避免污染环境，蒸汽冷却机构用于对发电机构的尾部乏汽进行冷却，并将凝结水通入至余热锅炉8中的省煤器处进行预热，以便于实现省煤器对余热的回收利用。[0023] 具体地，烧结矿冷却机构包括竖式粗矿冷却炉1、筛分元件4和竖式细矿冷却炉5，筛分元件4安装于竖式细矿冷却炉5上端，并用于对高温烧结矿进行筛分，竖式粗矿冷却炉1的下端和竖式细矿冷却炉5的下端均开设有进风口，进风口处用于向竖式粗矿冷却炉1和竖式细矿冷却炉5内通入低温烟气，以便于低温烟气与高温烧结矿之间的换热，进而实现热能的回收利用，破碎后的烧结矿通过输送元件3输送至筛分元件4上进行筛分，筛分元件4筛下的细矿落入竖式细矿冷却炉5内并与低温烟气逆流换热，即，进风口位于竖式细矿冷却炉5的下端，且低温烟气自下至上移动，自上至下落下的细矿与低温烟气逆流换热，能够提高换热效果，筛分元件4留下的粗矿经输送元件3送至竖式粗矿冷却炉1内继续参与换热，优选的，对于输送元件3的具体结构并不限定，只要能够实现输送即可，例如输送带等。在一个进风口处设有粗矿供风装置2，另一个进风口处设有细矿供风装置6，且粗矿供风装置2和细矿供风装置6均为十字供风管道，以提供冷却风，且在竖式粗矿冷却炉1和竖式细矿冷却炉5的下端分别设有低温粗矿出口26和低温细矿出口25。

[0024] 竖式粗矿冷却炉1和竖式细矿冷却炉5串联，对多粒级高温烧结矿进行分炉冷却，使得烧结余热发电效率提高，高温烧结矿筛分之后进入不同的竖式冷却炉换热，有效避免了多粒级矿料下落过程形成的偏析情况和壁面效应等矿料分布问题，换热后的高温烟气从各竖式冷却炉的环形出风口进入余热锅炉8，余热烟气经过余热锅炉8发电，梯级利用粗矿、细矿的热量提高了余热发电率。同时，竖式粗矿冷却炉1和竖式细矿冷却炉5能够解决传统的环冷式和带冷冷却方式密闭性差、漏风严重、换热时间短、换热不充分等问题。[0025] 本实用新型提供的烧结炉冷却余热发电系统100还包括重力除尘器7，重力除尘器7是一种能够利用粉尘自身的重力使尘粒从烟尘中沉降分离的装置，竖式粗矿冷却炉1和竖式细矿冷却炉5的侧壁上均开设有出风口，且出风口为环形，竖式粗矿冷却炉1上的出风口用于将竖式粗矿冷却炉1内的高温烟气通入至竖式细矿冷却炉5的进风口处作为冷却风在竖式细矿冷却炉5内换热，以及通入至重力除尘器7处，进而避免粉尘污染，竖式细矿冷却炉5上的出风口用于将竖式细矿冷却炉5内的高温烟气通入至重力除尘器7处，重力除尘器

7用于对高温烟气除尘，并将除尘后的高温烟气通入至余热锅炉8内换热，余热锅炉8内换热后产生的低温烟气能够分别经两个进风口通入至竖式粗矿冷却炉1和竖式细矿冷却炉5内，完成烟气循环，进而实现烟尘“零排放”，改善环境质量。烟气采用全封闭闭式循环，经过重力除尘器7除尘后的烟气不是直接排放，而是通过分配之后分别进入竖式粗矿冷却炉1和竖式细矿冷却炉5中进行下次循环，进而极大地减少了污染物排放，提高环境质量。

[0026] 余热锅炉8和进风口之间还设有除尘器21、鼓风机22和新气入口23，除尘器21用于对经余热锅炉8排出的低温烟气除尘，进一步除尘能够降低粉尘污染，保护环境，鼓风机22用于对低温烟气加压，且可以根据需要补充新风，以满足用风需求和换热需求，新气入口23用于对低温烟气分配并使低温烟气分别进入竖式粗矿冷却炉1和竖式细矿冷却炉5内，且在新气入口23处可设置阀门，通过阀门的开闭以控制新空气的通入量。新气入口23处可采用PLC调节冷却风温度，通过调节低温烟气和新空气的比例，保证冷却效果，保证冷却矿的温度，提高发电量，使设备安全稳定高效运行。[0027] 出风口和余热锅炉8之间的连接管路上还设有应急排放阀24，应急排放阀24打开时能够将出风口处的气体排出至外界，应急排放阀24能够减少发电机构对烧结矿冷却机构的影响，当发电机构出现故障后，能够通过开启应急排放阀24实现气体的排出，烧结矿冷却机构正常进行，且不受影响。[0028] 余热锅炉8为双压余热锅炉，发电机构包括中压汽包9、低压汽包19、凝汽式汽轮机10和发电机11，中压汽包9和低压汽包19均与余热锅炉8连通，进而能够通过余热锅炉8过热，中压汽包9分离出的饱和蒸汽能够通入余热锅炉8内进行过热形成主蒸汽，余热锅炉8用于将主蒸汽通入至凝汽式汽轮机10，以推动凝汽式汽轮机10做功，低压汽包19分离出的饱和蒸汽能够通入余热锅炉8内过热形成低压蒸汽，余热锅炉8能够将低压蒸汽通入凝汽式汽轮机10，凝汽式汽轮机10能够在主蒸汽和低压蒸汽的推动下做功，并驱动发电机11发电，实现余热发电，凝汽式汽轮机10的尾部乏汽能够经蒸汽冷却机构冷却形成凝结水，凝结水进入余热锅炉8中的省煤器处进行预热，以与经重力除尘器7除尘后的高温烟气换热并供中压汽包9使用。

[0029] 蒸汽冷却机构包括凝汽器12、冷却塔13和凝结水泵15，凝汽式汽轮机10的尾部乏汽能够进入凝汽器12内，且凝汽器12能够将凝汽式汽轮机10排汽冷凝成水，在此过程中，冷却塔13提供冷水源，以形成冷却水，且在冷却塔13处还设有循环水泵14，冷却水能够进入余热锅炉8中的省煤器处进行预热。[0030] 凝结水泵15和余热锅炉8的省煤器之间还设有除氧器16、低压水泵17和主给水泵18，低压蒸汽的一部分能够进入凝汽式汽轮机10，另一部分低压蒸汽和冷却水能够进入除氧器16并进行除氧，热力除氧能够提高对余热的利用，降低了除氧费用，除氧器16的出水口能够分别连通低压水泵17和主给水泵18，低压水泵17用于将除氧器16的出水口处的凝结水通入低压汽包19，主给水泵18用于将除氧器16的出水口处的凝结水通入余热锅炉8中的省煤器。

[0031] 本实用新型提供的烧结炉冷却余热发电系统100的使用过程如下：[0032] (1)烧结矿冷却：从烧结机中排出的烧结矿经过破碎装置破碎后经输送元件3输送到竖式细矿冷却炉5处，经筛分元件4筛分后细矿落入竖式细矿冷却炉5中，留下的粗矿经输送元件3输送到竖式粗矿冷却炉1的入口，并进入竖式粗矿冷却炉1中；进入两个竖式冷却炉中的高温烧结矿与循环气体进行换热，烧结矿得到冷却，然后经低温粗矿出口26和低温细矿出口25排出，进入下一个工序；[0033] (2)烟气循环：循环气体(烟气)经鼓风机22加压后分别通过粗矿供风装置2和细矿供风装置6对两个竖式冷却炉进行均匀布风，循环气体(烟气)和高温烧结矿进行换热，对高温烧结矿冷却后烟气变成高温烟气，从出风口通过管道进入重力除尘器7中除尘，得到洁净烟气进入余热锅炉8进行余热换热，推动发电机构发电，换热后的低温烟气进入除尘器21中进行除尘，最后经鼓风机22与新气入口23分配循环气体再进入粗矿供风装置2和细矿供风装置6进行均匀布风，完成烟气闭式循环；[0034] (3)发电部分：中压汽包9分离出的饱和蒸汽进入余热锅炉8中进行过热，然后作为余热锅炉8的主蒸汽，主蒸汽能够经凝汽式汽轮机10的主汽门通入凝汽式汽轮机10，低压汽包19分离出的饱和蒸汽经余热锅炉8过热后变成低压蒸汽，余热锅炉8中的低压蒸汽一部分进入凝汽式汽轮机10，低压蒸汽另一部分连接到除氧器16中进行热力除氧，余热锅炉8换热后产生的主蒸汽和低压蒸汽进入凝汽式汽轮机10，推动凝汽式汽轮机10做功，凝汽式汽轮机10推动发电机11发电，凝汽式汽轮机10尾部排出的乏汽进入凝汽器12中被冷却循环水冷却后变成冷凝水，冷却塔13和循环水泵14组成冷却水循环部分，冷凝水经过凝结水泵15进入除氧器16除氧，除氧器16的出口分别连接主给水泵18和低压给水泵的入口，低压给水泵连接低压汽包19，主给水泵18出口与省煤器入口相连，完成余热发电。[0035] 本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。