本發(fā)明涉及鋼鐵廠的煙氣余熱處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫廢氣余熱資源的優(yōu)化利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鋼鐵行業(yè)是典型的高能耗產(chǎn)業(yè)之一，如何高效利用能源、降低碳排放成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。燒結(jié)工序作為長(zhǎng)流程鋼鐵生產(chǎn)的重要一環(huán)，其能耗在鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗中約占10％，僅次于煉鐵工序，是鋼鐵生產(chǎn)的第二耗能大戶，燒結(jié)工序節(jié)能是鋼鐵企業(yè)節(jié)能降碳的重要一環(huán)，也是完成節(jié)能降碳約束性指標(biāo)的重要一步。

2、由于余熱回收技術(shù)的局限在燒結(jié)工序總能耗中，有近50％的熱能以燒結(jié)機(jī)煙氣和環(huán)冷機(jī)煙氣的顯熱形式排入大氣，這部分排放的熱能，特別是低溫?zé)煔?如120-160℃的大煙道余熱)，由于回收技術(shù)的局限性和管理方面的忽視，一直被鋼鐵企業(yè)所低估。事實(shí)上，低溫余熱回收的潛力巨大，尤其是大煙道的低溫余熱，熱量來源豐富，回收熱量可觀，具備極大的節(jié)能減碳潛力，在鋼鐵生產(chǎn)過程中需要更加重視余熱資源的回收與利用。

3、燒結(jié)工序中的環(huán)冷機(jī)用于冷卻高溫?zé)Y(jié)礦，產(chǎn)生的大量熱煙氣，由于冷卻部位的不同，溫度范圍也存在較大差異。目前，大多數(shù)鋼鐵廠僅在環(huán)冷機(jī)的i段和ii段安裝了換熱器或鍋爐系統(tǒng)，用于回收高溫?zé)煔獾挠酂?，以發(fā)電或提供廠區(qū)的蒸汽需求。這部分余熱還可通過凈化后，用于點(diǎn)火爐助燃或預(yù)熱混合料，從而減少燃料消耗。然而，環(huán)冷機(jī)的iii段和iv段排放的低品位熱風(fēng)，溫度在100-200℃之間，無法產(chǎn)生蒸汽，普遍缺乏有效的回收手段，導(dǎo)致大部分的煙氣余熱直接排放，造成了大量資源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫廢氣余熱資源的優(yōu)化利用系統(tǒng)，將燒結(jié)機(jī)大煙道以及環(huán)冷機(jī)的i至iv段的煙氣通過煙氣-水換熱器實(shí)現(xiàn)煙氣中的熱量傳遞至熱媒水，進(jìn)而用于制冷和供暖等用途，實(shí)現(xiàn)了煙氣余熱的回收利用，提高了煙氣余熱回收效率，為鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減碳提供了一種可行的解決方案。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案：

3、一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫廢氣余熱資源的優(yōu)化利用系統(tǒng)，包括：

4、燒結(jié)機(jī)大煙道(9)、環(huán)冷機(jī)(26)、第二煙氣-水換熱器(4)、第一煙氣-水換熱器(3)、第三煙氣-水換熱器(5)、第四煙氣-水換熱器(6)、供冷系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)和鼓風(fēng)機(jī)(28)；

5、環(huán)冷機(jī)(26)包括環(huán)冷機(jī)i-ii段、環(huán)冷機(jī)iii段和環(huán)冷機(jī)iv段，鼓風(fēng)機(jī)(28)與環(huán)冷機(jī)(26)連接；

6、燒結(jié)機(jī)大煙道(9)的煙氣出口與第二煙氣-水換熱器(4)的煙氣入口連接，環(huán)冷機(jī)i-ii段的煙氣出口與第一煙氣-水換熱器(3)的煙氣入口連接，第二煙氣-水換熱器(4)的熱媒入口連接第一煙氣-水換熱器(3)的熱媒出口；

7、環(huán)冷機(jī)iii段的煙氣出口與第四煙氣-水換熱器(6)的煙氣入口連接，環(huán)冷機(jī)iv段的煙氣出口與第三煙氣-水換熱器(5)的煙氣入口連接，第三煙氣-水換熱器(5)的熱媒出口連接第四煙氣-水換熱器(6)的熱媒入口；

8、供冷系統(tǒng)分別與第二煙氣-水換熱器(4)的熱媒出口、第一煙氣-水換熱器(3)的熱媒入口、第三煙氣-水換熱器(5)的熱媒入口和第四煙氣-水換熱器(6)的熱媒出口連接；

9、供熱系統(tǒng)分別與第二煙氣-水換熱器(4)的熱媒出口、第一煙氣-水換熱器(3)的熱媒入口、第三煙氣-水換熱器(5)的熱媒入口和第四煙氣-水換熱器(6)的熱媒出口連接。

10、其中，供冷系統(tǒng)包括第一制冷機(jī)組(1)、第二制冷機(jī)組(2)、冷卻塔(39)和冷媒水交換站(44)；

11、第一制冷機(jī)組(1)的熱媒入口通過第三熱循環(huán)水泵(47)與第二煙氣-水換熱器(4)的熱媒出口連接，第一制冷機(jī)組(1)的熱媒出口與第一煙氣-水換熱器(3)的熱媒入口連接，且第一制冷機(jī)組(1)與第二煙氣-水換熱器(4)之間連接有第一閥門(32)；

12、第二制冷機(jī)組(2)的熱媒出口與第三煙氣-水換熱器(5)的熱媒入口連接，第二制冷機(jī)組(2)的熱媒入口通過第四熱循環(huán)水泵(48)與第四煙氣-水換熱器(6)的熱媒出口連接，且第二制冷機(jī)組(2)與第四煙氣-水換熱器(6)連接有第二閥門(34)；

13、第一制冷機(jī)組(1)和第二制冷機(jī)組(2)均與冷卻塔(39)連接，第一制冷機(jī)組(1)和第二制冷機(jī)組(2)均與冷媒水交換站(44)連接，冷媒水交換站(44)用于為冷用戶(45)供冷。

14、其中，供冷系統(tǒng)還包括第一冷卻水循環(huán)泵(40)、第二冷卻水循環(huán)泵(41)、第一冷凍水循環(huán)泵(42)和第二冷凍水循環(huán)泵(43)；

15、第一冷卻水循環(huán)泵(40)連接于第一制冷機(jī)組(1)與冷卻塔(39)之間，第二冷卻水循環(huán)泵(41)連接于第二制冷機(jī)組(2)與冷卻塔(39)之間；

16、第一冷凍水循環(huán)泵(42)連接于第一制冷機(jī)組(1)與冷媒水交換站(44)之間，第二冷凍水循環(huán)泵(43)連接于第二制冷機(jī)組(2)與冷媒水交換站(44)之間；

17、第一制冷機(jī)組(1)與第二煙氣-水換熱器(4)之間還連接有第三熱循環(huán)水泵(47)，第二制冷機(jī)組(2)與第三煙氣-水換熱器(5)之間還連接有第四熱循環(huán)水泵(48)。

18、其中，供熱系統(tǒng)包括采暖水熱交換站(35)，采暖水熱交換站(35)與第二煙氣-水換熱器(4)的熱媒出口之間連接有第三閥門(37)，第四煙氣-水換熱器(6)的熱媒出口與采暖水熱交換站(35)之間連接有第四閥門(38)；

19、采暖水熱交換站(35)用于為采暖用戶(36)供熱。

20、其中，第一煙氣-水換熱器(3)的熱媒入口與采暖水熱交換站(35)之間連接有第一熱循環(huán)水泵(31)，第三煙氣-水換熱器(5)的熱媒入口與采暖水熱交換站(35)之間連接有第二熱循環(huán)水泵(33)。

21、其中，燒結(jié)機(jī)大煙道(9)的煙氣通過第二煙氣-水換熱器(4)后，向外界排放，第一煙氣-水換熱器(3)的煙氣出口連接鼓風(fēng)機(jī)(28)，環(huán)冷機(jī)i-ii段的煙氣通過第一煙氣-水換熱器(3)后，通過鼓風(fēng)機(jī)(28)返回至環(huán)冷機(jī)(26)；

22、環(huán)冷機(jī)iii段的煙氣經(jīng)過第四煙氣-水換熱器(6)后，向外界排放，環(huán)冷機(jī)iv段的煙氣經(jīng)過第三煙氣-水換熱器(5)后，向外界排放。

23、其中，系統(tǒng)還包括：

24、依次連接的第一除塵器(10)、第一煙風(fēng)閥門(11)；第二煙風(fēng)閥門(12)；第一引風(fēng)機(jī)(13)、脫硫脫硝裝置(14)、第一煙囪(15)；

25、第一除塵器(10)還與燒結(jié)機(jī)大煙道(9)的煙氣出口連接，第二煙氣-水換熱器(4)的煙氣入口通過第二煙風(fēng)閥門(12)連接于第一除塵器(10)和第一煙風(fēng)閥門(11)之間，第二煙氣-水換熱器(4)的煙氣出口連接于第一煙風(fēng)閥門(11)與第一引風(fēng)機(jī)(13)之間。

26、其中，系統(tǒng)還包括：

27、依次連接的第二除塵器(17)、發(fā)電裝置(18)、第一循環(huán)風(fēng)機(jī)(19)和第一煙氣回風(fēng)閥門(20)，第二除塵器(17)與環(huán)冷機(jī)i-ii段的煙氣出口連接，第一煙氣-水換熱器(3)的煙氣入口與第一煙氣回風(fēng)閥門(20)連接；

28、還包括相互連接的第二煙氣回風(fēng)閥門(21)和第二循環(huán)風(fēng)機(jī)(27)，第一煙氣-水換熱器(3)的煙氣出口與第二煙氣回風(fēng)閥門(21)連接，第二循環(huán)風(fēng)機(jī)(27)與鼓風(fēng)機(jī)(28)連接。

29、其中，系統(tǒng)還包括：

30、第一煙氣取風(fēng)閥門(23)、第二煙氣取風(fēng)閥門(25)、第三除塵器(46)、第二引風(fēng)機(jī)(29)和第二煙囪(30)；

31、第一煙氣取風(fēng)閥門(23)連接于環(huán)冷機(jī)iii段與第四煙氣-水換熱器(6)之間，第二煙氣取風(fēng)閥門(25)連接于環(huán)冷機(jī)iv段與第三煙氣-水換熱器(5)之間，第四煙氣-水換熱器(6)的煙氣出口和第三煙氣-水換熱器(5)的煙氣出口均連接于第三除塵器(46)，第二引風(fēng)機(jī)(29)分別與第三除塵器(46)和第二煙囪(30)連接。

32、其中，系統(tǒng)中至少部分連接管道上設(shè)置有保溫層，保溫層用于減少管道與外界熱交換。

33、本發(fā)明實(shí)施例提出的一種基于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫廢氣余熱資源的優(yōu)化利用系統(tǒng)，通過為燒結(jié)機(jī)大煙道配備第一煙氣-水換熱器、為環(huán)冷機(jī)i-ii段配備第二煙氣-水換熱器、環(huán)冷機(jī)iii段配備第四煙氣-水換熱器、環(huán)冷機(jī)iv段配備第三煙氣-水換熱器，實(shí)現(xiàn)對(duì)燒結(jié)機(jī)大煙道以及環(huán)冷機(jī)i-iv段煙氣余熱的利用，避免了低溫?zé)釤煔獾闹苯优欧旁斐傻哪茉蠢速M(fèi)及環(huán)境污染，通過余熱回收效率最大化，能夠明顯降低燒結(jié)工序能耗，同時(shí)，減少了傳統(tǒng)化石燃料的使用，降低了系統(tǒng)對(duì)外部能源的依賴，從而減少了碳排放，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)，是冶金企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳和環(huán)境保護(hù)的發(fā)展方向。

34、同時(shí)，通過對(duì)第一煙氣-水換熱器和第二煙氣-水換熱器的連接，以及第三煙氣-水換熱器和第四煙氣-水換熱器，并結(jié)合熱媒的流動(dòng)控制，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)換熱條件先利用低溫?zé)煔鈸Q熱，再利用高溫?zé)煔鈸Q熱，實(shí)現(xiàn)煙氣溫度的充分利用。

35、此外，通過供冷系統(tǒng)與供熱系統(tǒng)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)制冷和供熱兩種功能，通過調(diào)整不同閥門的開閉，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)余熱資源的最優(yōu)利用，無論是在夏季用冷，還是在冬季供暖，該系統(tǒng)都能靈活應(yīng)對(duì)，提供穩(wěn)定的冷源或熱源供應(yīng)。