Установка утилизации тепла агломерата

 

Изобретение относится к производству железорудного сырья в черной металлургии и непосредственно касается охлаждения руд после агломерации. Сущность: установка содержит охладитель агломерата с системой удаления отходящих газов, включающей пылеуловитель, дымосос и газоходы, и теплообменное устройство для отбора тепла отходящих газов. Теплообменное устройство выполнено в виде блока водогазовых экономайзеров, включенных по водяному тракту взаимно параллельно, который оборудован верхним газоподводящим и нижним газоотводящим коробами и пылесборным бункером, обеспечивающим отвод газов от охладителя по пути, показанному на чертеже стрелками, блок экономайзеров по газовому тракту включен между пылеуловителем и дымососом системы удаления отходящих газов, а по водяному тракту соединен с теплосетью отопления и/или горячего водоснабжения, что позволит снизить энергозатраты на дымо- и пылеудаление при одновременной утилизации тепла отходящих газов агломашины. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к производству железорудного сырья в черной металлургии, а именно к технологии охлаждения руд после агломерации, и непосредственно касается установки для утилизации тепла агломерата. Область использования изобретения включает также аналогичные по термической характеристике технологические процессы в черной металлургии, например, производство окатышей, а также в цветной металлургии.

Из уровня техники известно подобное устройство для утилизации тепла агломерата (описание к авт. свид. СССР N 1235955, МПК C 22 B 1/26, 1984 г. -прототип), содержащее охладитель агломерата с системой удаления отходящих газов, включающей пылеуловители, дымососы и газоходы, и установку для использования тепла отходящих газов, в частности, в топливосжигающем устройстве зажигательного горна агломашины или, например, для нагрева воды в соответствующем теплообменном устройстве. Для этого с помощью локального короба и отдельного дымососа через отдельный пылеуловитель производится частичный отбор отходящих газов с повышенной температурой (до 500^oC), а большая часть относительно низкотемпературных отходящих газов (до 270^oC) с помощью отдельного дымососа через отдельный пылеуловитель выбрасывается в атмосферу через дымовую трубу. Таким образом, низкопотенциальное тепло здесь полезно не используется.

Из уровня техники известна также установка утилизации относительно высокопотенциального тепла отходящих газов агломерационной машины (описание к пат. США N 4163469, МПК F28F 27/00, 1979 - прототип), содержащая охладитель агломерата с системой удаления отходящих газов, включающей пылеуловитель (31), дымосос (33) и газоходы, и теплообменное устройство для отбора тепла отходящих газов, выполненное в виде блока водогазовых экономайзеров (32) с боковыми газоподводящим и газоотводящим коробами и пылесборным бункером и включенное по газовому тракту в систему удаления отходящих газов, а по водяному тракту - в теплосеть отопления и/или горячего водоснабжения. В описанной установке блок водогазовых экономайзеров выполнен с разносторонним оппозитным расположением газоподводящего и газоотводящего коробов и по газовому тракту включен между дымососом и дымовой трубой (S) системы удаления отходящих газов, а по водяному тракту - в систему отопления и/или горячего водоснабжения с взаимно последовательным включением экономайзеров в блоке.

Включение блока экономайзеров по газовому тракту после дымососа, где температура газов относительно высока (здесь свыше 400^oC), приводит к повышенным энергозатратам на дымоудаление. Описанное расположение газоподводящего и газоотводящего коробов в блоке экономайзеров способствует интенсивному выносу остаточной пыли в дымовую трубу, что предъявляет повышенные требования к пылеуловителю (31) и соответственно приводит к повышенным энергозатратам на пылеудаление. Взаимно последовательное включение экономайзеров в блоке повышает гидравлическое сопротивление водяного тракта и соответствующие энергозатраты.

Задача настоящего изобретения состоит в создании такой установки для утилизации тепла отходящих газов агломерационной машины, которая позволила бы эффективно использовать низкопотенциальное тепло отходящих газов для целей отопления и/или горячего водоснабжения. Достигаемый при этом технический эффект состоит в соответствующем снижении энергозатрат как на указанные цели, так и на дымоудаление и пылеудаление.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой установке утилизации тепла агломерата, содержащей, как и прототип, охладитель агломерата с системой удаления отходящих газов, включающей пылеуловитель, дымосос и газоходы, и теплообменное устройство для отбора тепла отходящих газов, выполненное в виде блока водогазовых экономайзеров с газоподводящим и газоотводящим коробами и пылесборным бункером и включенное по газовому тракту в систему удаления отходящих газов, а по водяному тракту - в теплосеть отопления и/или горячего водоснабжения, согласно изобретению, блок водогазовых экономайзеров выполнен с расположением верхнего газоподводящего и нижнего газоотводящего коробов, обеспечивающим отвод отходящих газов от охладителя по пути, показанному стрелками и по газовому тракту, включен между пылеуловителем и дымососом системы удаления отходящих газов. При этом водогазовые экономайзеры могут быть в блоке включены по водяному тракту предпочтительно взаимно параллельно.

Благодаря выбранному месту подключения к газовому тракту блока водогазовых экономайзеров достигается возможность эффективного использования низкопотенциального тепла отходящих газов охладителя агломерата для целей отопления и/или горячего водоснабжения и соответствующего снижения энергозатрат на эти цели. Одновременно достигается возможность снижения энергозатрат на дымоудаление, так как вместе с понижением температуры выбрасываемых газов повышается производительность дымососа, и на пылеудаление, так как благодаря выбранному расположению газоподводящего и газоотводящего коробов создаются благоприятные условия для пылеосаждения, позволяющие блоку экономайзеров одновременно выполнять функцию дополнительного эффективного пылеулавливающего устройства. Предпочтительное взаимно параллельное включение экономайзеров в блоке позволяет снизить гидравлическое сопротивление водяного тракта и соответствующие энергозатраты.

Более подробно изобретение поясняется на примере его практической реализации со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором представлена упрощенная принципиальная схема вышеописанной установки утилизации тепла агломерата.

Установка утилизации тепла агломерата содержит охладитель агломерата 1 с системой удаления горячих отходящих газов, содержащей пылеуловитель, в частности, блок электрофильтров 2, дымосос(ы) 3 и газоходы 4, и теплообменное устройство для отбора тепла отходящих газов. Теплообменное устройство выполнено в виде блока 5 типовых водогазовых экономайзеров 6, соединенных по водяному тракту взаимно параллельно. Блок 5 экономайзеров 6 выполнен с односторонним расположением верхнего газоподводящего 7 и нижнего газоотводящего 8 коробов и снабжен пылесборным бункером 9. По газовому тракту блок 5 экономайзеров 6 включен между пылеуловителем 2 и дымососом 3 системы удаления отходящих газов и снабжен шиберами 10 и 11. По водяному тракту блок 5 экономайзеров 6 соединен с теплосетью отопления и/или горячего водоснабжения предприятия, и/или жилого сектора. Для создания циркуляции в обратной магистрали 12 теплосети установлены сетевые насосы 13, подающие сетевую воду в нижний коллектор 14 экономайзеров 6. Верхний коллектор 15 экономайзеров 6 соединен с подающей магистралью 16 теплосети. Все трубопроводы снабжены стандартной запорно-регулирующей и предохранительной арматурой.

Вышеописанная установка утилизации тепла агломерата работает следующим образом: Отбираемые после пылеуловителя 2 отходящие газы с температурой около 250^oC при обоих открытых шиберах 10 и закрытом шибере 11 поступают в верхний газоподводящий короб 7 блока 5 экономайзеров 6, проходят над внешними теплообменными поверхностями экономайзеров 6, охлаждаясь до температуры 100... 110^oC, и поступают в нижний газоотводящий короб 8 блока 5 экономайзеров 6. Из нижнего газоотводящего короба 8 значительно охлажденные отходящие газы дымососом 3 выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу. Путь отходящих газов показан на чертеже стрелками. При этом сетевая вода из обратной магистрали 12 теплосети с температурой 60...70^oC в режиме отопления, подаваемая в нижний коллектор 14 экономайзеров 6 под давлением, развиваемым сетевыми насосами 13, проходит через экономайзеры 6, нагреваясь до температуры 100... 110^oC, и через верхний коллектор 15 экономайзеров 6 поступает в подающую магистраль 16 теплосети. Путь воды показан на чертеже стрелками. В режиме горячего водоснабжения вода нагревается в экономайзерах 6 примерно от 10 до 65^oC.

Таким образом, благодаря использованию установки утилизации тепла агломерата в соответствии с изобретением создается экономия тепла, составляющая при расходе воды около 150 т/ч в режиме отопления до 4 Гкал/ч, в режиме горячего теплоснабжения до 5,5 Гкал/ч. Кроме того, благодаря снижению примерно на 140. . .150^oC температуры отходящих газов, поступающих на дымосос 3, его производительность увеличивается примерно на 18. ..21%, что эквивалентно соответствующему снижению энергозатрат на дымоудаление. Помимо этого, благодаря описанному расположению газоподводящего 7 и газоотводящего 8 коробов и развитому оребрению внешней теплообменной поверхности экономайзеров 6, блок 5 одновременно служит в качестве дополнительного фильтра отходящих газов перед их выбросом в атмосферу через дымовую трубу, который улавливает до 80 т пыли в год. Помимо экологического эффекта, это также эквивалентно соответствующему снижению энергозатрат на пылеудаление.

Формула изобретения

1. Установка утилизации тепла агломерата, содержащая охладитель агломерата (1) с системой удаления отходящих газов, включающей пылеуловитель (2), дымосос (3) и газоходы (4), и теплообменное устройство для отбора тепла отходящих газов, выполненное в виде блока (5) водогазовых экономайзеров (6) с газоподводящим и газоотводящим коробами и пылесборным бункером (9) и включенное по газовому тракту в систему удаления отходящих газов, а по водяному тракту - в теплосеть отопления и/или горячего водоснабжения, отличающаяся тем, что блок (5) водогазовых экономайзеров (6) выполнен с расположением верхнего газоподводящего (7) и нижнего газоотводящего (8) коробов и пылесборным бункером, обеспечивающим отвод отходящих газов от охладителя агломерата по пути, показанному на чертеже стрелками, причем по газовому тракту блок экономайзеров включен между пылеуловителем (2) и дымососом (3) системы удаления отходящих газов.

2. Установка утилизации тепла агломерата по п.1, отличающаяся тем, что по водяному тракту водогазовые экономайзеры включены в блоке (5) взаимно параллельно.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 08.04.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 3-2003

Извещение опубликовано: 27.01.2003        

TC4A - Изменение состава авторов изобретения

Номер и год публикации бюллетеня: 3-2004

(72) Автор(ы): Кустов А.М.,Богоявленский Б.А.,Буряк Ю.В.,Кузнецов Г.А. (на основании решения Качканарского городского суда Свердловской области от 12.09.2003)

Извещение опубликовано: 27.01.2004