一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统及其方法与流程

本发明涉及固废处置及余热回收，具体为一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统及其方法。

背景技术：

1、钢铁企业生产过程中会产生大量含铁粉尘、污泥，主要是烧结除尘灰、高炉瓦斯灰或泥、转炉除尘灰或泥、氧化铁皮等。这些尘泥大部分回收后直接返回烧结工序利用，然而随着锌元素在生产循环过程中的不断富集，加之炼钢使用废镀锌氧化铁皮比例不断增加，从而导致上述部分含铁粉尘物料中的含锌量也呈逐渐上升的趋势，影响到设备寿命、工艺生产的顺行。但是上述冶金尘泥含铁成分较高，且含有较高的碳，是一种宝贵的再生资源，因此，开发一种合理的钢铁尘泥利用及余热回收工艺，有积极意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统及其方法，包括钢铁尘泥处理模块、烟气处理余热回收模块、低温发电模块和高温发电模块；

3、所述钢铁尘泥处理模块包括回转窑、抛煤枪、引风机、窑尾烟室和重力沉降室，所述回转窑用于对含铁粉尘的混合物料进行还原焙烧后形成窑渣，所述抛煤枪用于将煤粉吹入回转窑内燃烧加热混合物料，所述引风机用于将煤粉燃烧时产生的烟气由窑尾烟室送入重力沉降室内；

4、所述烟气处理余热回收模块包括滚筒冷却机和余热锅炉，所述滚筒冷却机用于将窑渣与循环冷却水进行热交换，换热后的循环冷却水供低温发电模块使用；

5、所述余热锅炉用于接收重力沉降室输送的烟气，并将烟气与导热油进行热交换，换热后的导热油供高温发电模块使用；

6、所述低温发电模块将与循环冷却水换热得到的热量用于加热有机工质，并将降温后的循环冷却水输送回滚筒冷却机内；

7、所述高温发电模块将与导热油换热得到的热量用于加热有机工质，并将降温后的导热油输送回余热锅炉内。

8、进一步的，所述钢铁尘泥处理模块包括送风机和窑头罩，所述送风机的出风口与所述抛煤枪的进风口连接，所述抛煤枪的出料口与所述窑头罩连接，所述窑头罩设置于所述回转窑的端部。

9、进一步的，所述钢铁尘泥处理模块还包括窑尾入料口、窑尾烟室和1#拉链机，所述窑尾入料口贯穿所述窑尾烟室后与所述回转窑连接，所述窑尾入料口用于将混合物料输送至所述回转窑内，所述窑尾烟室与所述重力沉降室贯通，所述重力沉降室底部设有1#拉链机，所述1#拉链机用于将沉降后的物料返送至窑尾入料口。

10、进一步的，所述钢铁尘泥处理模块还包括抽风机、窑头除尘器和空冷器，所述抽风机与所述窑头除尘器连接，所述窑头除尘器与所述空冷器连接，所述空冷器与所述窑头罩连接。

11、进一步的，所述烟气处理余热回收模块还包括余热锅炉、烟风阀门、送风机、空气加热器、布袋除尘器、引风机、脱硫塔、烟囱、2#拉链机、3#拉链机、螺旋输送机；

12、所述余热锅炉通过连接管道与所述空气加热器贯通，所述连接管道上设有烟风阀门，所述送风机的送风口与所述空气加热器贯通，所述空气加热器与所述布袋除尘器连接，所述布袋除尘器与所述引风机的输出口贯通，所述引风机的输入口与所述脱硫塔的输出口贯通，所述脱硫塔的输入口与所述烟囱的输出口贯通，所述布袋除尘器的底部设置有2#拉链机，所述余热锅炉的底部设置有螺旋输送机，所述2#拉链机和所述螺旋输送机均与所述3#拉链机连接。

13、进一步的，所述低温发电单元包括热水循环泵、1#蒸发器、1#膨胀机、1#发电机、1#回热器、1#空冷器和1#工质泵；

14、所述滚筒冷却机与所述热水循环泵的出水口连接，所述热水循环泵的进水口与所述1#蒸发器连接，所述1#蒸发器与所述1#膨胀机连接，所述1#膨胀机与所述1#回热器和1#发电机连接，所述1#回热器与所述1#空冷器和1#工质泵连接。

15、进一步的，所述高温发电单元包括导热油泵、2#蒸发器、2#膨胀机、2#发电机、2#回热器、2#空冷器、2#工质泵；

16、所述余热锅炉与所述导热油泵的出油口连接，所述导热油泵的进油口与所述2#蒸发器连接，所述2#蒸发器与所述2#膨胀机连接，所述2#膨胀机与所述2#发电机和2#回热器连接，所述2#回热器与所述2#空冷器和所述2#工质泵连接。

17、一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电方法，其应用于所述的一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统，所述方法包括以下步骤：

18、步骤s1：将运送过来的各种含铁粉尘及污泥，经接收、存储、烘干、配料及混合工序，得到物性较为均一的混合物料，混合物料经过上料系统输送至回转窑内，将煤粉通过抛煤枪吹入窑内燃烧加热混合物料，使混合物料经还原焙烧形成窑渣；

19、步骤s2：将窑渣送入滚筒冷却机内与循环冷却水进行热交换，换热后的冷却水供低温发电单元使用；所述步骤s2中低温发电单元包括：将滚筒冷却机内输出的热水用于加热有机工质，当热水降温至设定温度后，将降温后的热水送回滚筒冷却机内继续冷却窑渣。

20、步骤s3：煤粉燃烧产生的烟气从重力沉降室尾部进入余热锅炉内，与导热油进行热交换，换热后的导热油供高温发电单元使用；所述步骤s3中高温发电单元包括：将余热锅炉内输出的导热油用于加热有机工质环戊烷，当导热油降温至设定温度后，将降温后的导热油送回至余热锅炉继续与烟气换热。

21、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

22、1、本发明除了回收利用钢铁尘泥外，还考虑了该过程中的余热回收，经济效益更好；并且针对不同品味余热采用了高温及低温余热发电系统，梯级回收利用余热；同时考虑到窑尾烟气粉尘量大且粉尘具有极强的粘接性，故设置导热油余热锅炉，余热锅炉布置形式为卧式，锅炉前部采用辐射换热面，尽可能减少锅炉换热面积灰；对于窑尾高温余热，采用有机工质发电系统，系统发电效率高。

技术特征：

1.一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统，其特征在于：包括钢铁尘泥处理模块、烟气处理余热回收模块、低温发电模块和高温发电模块；

2.根据权利要求1所述的一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统，其特征在于：所述钢铁尘泥处理模块包括送风机(1)和窑头罩(7)，所述送风机(1)的出风口与所述抛煤枪(3)的进风口连接，所述抛煤枪(3)的出料口与所述窑头罩(7)连接，所述窑头罩(7)设置于所述回转窑(8)的端部。

3.根据权利要求1所述的一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统，其特征在于：所述钢铁尘泥处理模块还包括窑尾入料口(9)、窑尾烟室(10)和1#拉链机(12)，所述窑尾入料口(9)贯穿所述窑尾烟室(10)后与所述回转窑(8)连接，所述窑尾入料口(9)用于将混合物料输送至所述回转窑(8)内，所述窑尾烟室(10)与所述重力沉降室(11)贯通，所述重力沉降室(11)底部设有1#拉链机(12)，所述1#拉链机(12)用于将沉降后的物料返送至窑尾入料口(9)。

4.根据权利要求2所述的一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统，其特征在于：所述钢铁尘泥处理模块还包括抽风机(2)、窑头除尘器(4)和空冷器(6)，所述抽风机(2)与所述窑头除尘器(4)连接，所述窑头除尘器(4)与所述空冷器(6)连接，所述空冷器(6)与所述窑头罩(7)连接。

5.根据权利要求1所述的一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统，其特征在于：所述烟气处理余热回收模块还包括余热锅炉(13)、烟风阀门(14)、送风机(15)、空气加热器(16)、布袋除尘器(17)、引风机(18)、脱硫塔(19)、烟囱(20)、2#拉链机(21)、3#拉链机(22)、螺旋输送机(23)；

6.根据权利要求1所述的一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统，其特征在于：所述低温发电单元包括热水循环泵(24)、1#蒸发器(25)、1#膨胀机(26)、1#发电机(27)、1#回热器(28)、1#空冷器(29)和1#工质泵(30)；

7.根据权利要求1所述的一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统，其特征在于：所述高温发电单元包括导热油泵(31)、2#蒸发器(32)、2#膨胀机(33)、2#发电机(34)、2#回热器(35)、2#空冷器(36)、2#工质泵(37)；

8.一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电方法，其应用于权利要求1-7任意一项所述的一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电方法，其特征在于：所述步骤s2中低温发电单元包括：将滚筒冷却机内输出的热水用于加热有机工质，当热水降温至设定温度后，将降温后的热水送回滚筒冷却机内继续冷却窑渣。

10.根据权利要求8所述的一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电方法，其特征在于：所述步骤s3中高温发电单元包括：将余热锅炉内输出的导热油用于加热有机工质环戊烷，当导热油降温至设定温度后，将降温后的导热油送回至余热锅炉继续与烟气换热。

技术总结本发明涉及固废处置及余热回收技术领域，具体为一种利用回转窑处置钢铁尘泥的余热回收发电系统及其方法，包括钢铁尘泥处理模块、烟气处理余热回收模块、低温发电模块和高温发电模块。本发明除了回收利用钢铁尘泥外，还考虑了该过程中的余热回收，经济效益更好；并且针对不同品味余热采用了高温及低温余热发电系统，梯级回收利用余热；同时考虑到窑尾烟气粉尘量大且粉尘具有极强的粘接性，故设置导热油余热锅炉，余热锅炉布置形式为卧式，锅炉前部采用辐射换热面，尽可能减少锅炉换热面积灰；对于窑尾高温余热，采用有机工质发电系统，系统发电效率高。技术研发人员：杨宏宜,方明,刘亚雷,孙新红受保护的技术使用者：南京凯盛开能环保能源有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18