冷却塔及余热利用系统技术方案

本发明专利技术涉及一种冷却塔，包括塔体，该塔体包括有至少一段倾斜布置的炉料冷却段。还涉及一种余热利用系统，包括余热锅炉及如上所述的冷却塔，该冷却塔包括高温冷却段和中低温冷却段，中低温冷却段倾斜布置，位于塔体顶部的烟气出口与余热锅炉的烟气入口连通。通过将塔体的至少部分冷却段倾斜布置，可减轻下部料层的压力，防止料层卡死；同时一定程度上减缓冷却烟气的上升速度，可增加冷却烟气与料层的接触时间，提高冷却效果。本冷却塔及余热利用系统应用于烧结矿/金属化球团的冷却，可解决现有技术中竖罐冷却下层冷却矿/球团容易卡死的问题；便于余热回收及余热利用，可有效回收烧结矿/金属化球团的余热。

Cooling tower and waste heat utilization system

The invention relates to a cooling tower, which comprises a tower body which comprises at least a section of inclined cooling furnace. Also relates to a waste heat utilization system, including waste heat boiler and cooling tower as mentioned above, the cooling tower comprises a cooling section and cooling section of high temperature, low temperature cooling section inclined, flue gas entrance flue gas outlet and the waste heat boiler at the top of the tower body. The tower body at least part of the cooling section is obliquely arranged, can reduce the pressure at the lower part of the material layer, prevent material layer stuck; at the same time to a certain extent, the rising speed of slow cooling flue gas, flue gas cooling can increase the contact time and material layer, improve the cooling effect. The cooling tower and waste heat utilization system for cooling sinter / metal pellets, can solve the existing technology in vertical tank for cooling the lower cooling / easy clamping ore pellet; for waste heat recovery and utilization of waste heat, waste heat can be effectively recycled sinter / metal pellets.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于节能环保
，涉及一种冷却塔及采用该冷却塔进行余热回收的余热利用系统，可用于烧结矿/金属化球团余热的高效利用。
技术介绍
目前，烧结冷却机的余热回收主要是回收高于200℃以上的烟气余热，用于产生蒸汽进行发电；由于烧结冷却机高温段的烟气温度只有300～400℃，余热发电机组产生的蒸汽品质低，导致发电效率不高，烧结冷却机烟气余热利用率较低。有学者提出竖罐冷却，能够大幅度提高冷却烟气温度，但由于竖罐中的下层烧结矿承受着很高的上层烧结矿压力，竖罐冷却容易出现烧结矿卡死现象。金属化球团又称预还原球团，在直接还原过程中，球团以固态完全还原成海绵铁，即铁氧化物在不熔化、不造渣且固态直接还原而生成的金属铁产品。2012年直接还原铁产量约为80万t，主要来自于转底炉，成品的金属化球团矿出炉温度在1100℃左右，如果下一工序不是热装电炉，必须进行冷却至300℃以下。目前其冷却方式主要有回转筒冷却、震动冷却器冷却、直接打水冷却；上述冷却方式存在冷却效果差、金属化球团显热没有得到有效回收、余热利用效率低、余热利用品位低等问题，现有的金属化球团冷却技术不成熟，成为制约金属化球团炼铁技术发展的瓶颈问题。
技术实现思路
本专利技术实施例涉及一种冷却塔及采用该冷却塔进行余热回收的余热利用系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。本专利技术实施例涉及一种冷却塔，包括塔体，所述塔体顶部设有入料口及第一烟气出口，所述塔体底部设有出料口及冷却气体入口，其特征在于：所述塔体包括有至少一段倾斜布置的炉料冷却段。作为实施例之一，所述塔体包括自上而下依次连接的高温冷却段和中低温冷却段，其中，所述中低温冷却段倾斜布置，所述入料口及所述第一烟气出口均设于所述高温冷却段顶部，所述出料口及所述冷却气体入口均设于所述中低温冷却段底部。作为实施例之一，所述中低温冷却段顶部设有第二烟气出口。作为实施例之一，所述中低温冷却段与所述高温冷却段连接处呈喉口式结构。作为实施例之一，所述高温冷却段与所述中低温冷却段的长度之比在1:1～1:7范围内。作为实施例之一，于所述高温冷却段顶部连接有预存段。本专利技术实施例涉及一种余热利用系统，包括余热锅炉及如上所述的冷却塔，所述第一烟气出口与所述余热锅炉的烟气入口连通。作为实施例之一，所述中低温冷却段顶部设有第二烟气出口；所述余热锅炉具有高温段烟气入口和低温段烟气入口，所述第一烟气出口通过第一烟气管路与所述高温段烟气入口连通，所述第二烟气出口通过第二烟气管路与所述低温段烟气入口连通；所述第一烟气管路与所述第二烟气管路上均设有控制阀。作为实施例之一，该余热利用系统还包括调节旁路，所述调节旁路两端分别连接于所述第一烟气管路与所述第二烟气管路上，其中，在所述第一烟气管路上的旁接点位于所述第一烟气管路上的控制阀与所述高温段烟气入口之间。作为实施例之一，在所述高温冷却段内还设有高温过热器，所述余热锅炉的蒸汽出口与所述高温过热器连通。本专利技术实施例至少具有如下有益效果：通过将塔体的至少部分冷却段倾斜布置，可减轻下部料层的压力，防止料层卡死；同时一定程度上减缓冷却烟气的上升速度，可增加冷却烟气与料层的接触时间，提高冷却效果。将本冷却塔及采用该冷却塔的余热利用系统应用于烧结矿/金属化球团的冷却，可解决现有技术中竖罐冷却下层冷却矿/球团容易卡死的问题；通过冷却气体与烧结矿/金属化球团直接接触换热，便于余热回收及余热利用，可有效回收烧结矿/金属化球团的余热。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，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它的附图。图1为本专利技术实施例提供的余热利用系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一如图1，本专利技术实施例提供一种冷却塔，包括塔体，所述塔体顶部设有入料口及第一烟气出口，所述塔体底部设有出料口及冷却气体入口，所述塔体包括有至少一段倾斜布置的炉料冷却段。通过将塔体的至少部分冷却段倾斜布置，可减轻下部料层的压力，防止料层卡死；同时一定程度上减缓冷却烟气的上升速度，可增加冷却烟气与料层的接触时间，提高冷却效果。将本冷却塔应用于烧结矿/金属化球团的冷却，可解决现有技术中竖罐冷却下层冷却矿/球团容易卡死的问题；通过冷却气体与烧结矿/金属化球团直接接触换热，便于余热回收及余热利用，可有效回收烧结矿/金属化球团的余热。其中，塔体可为整体倾斜式结构，也可其中部分冷却段为倾斜布置结构；对于部分倾斜布置的结构，所述的炉料冷却段可以位于塔体上部、中部或下部，根据实际情况(如布置空间限制，冷却料的密度、料层压力等特性)进行选择。本实施例中，采取如下的优选结构：如图1，所述塔体包括自上而下依次连接的高温冷却段2和中低温冷却段1，其中，所述中低温冷却段1倾斜布置，所述入料口及所述第一烟气出口均设于所述高温冷却段2顶部，所述出料口及所述冷却气体入口均设于所述中低温冷却段1底部。上述高温冷却段2竖直布置，方便布料，保证布料效率，提供一定的料层压力以保证料层下行速度等。如图1，作为一种本实施例的一种优选结构，中低温冷却段1包括冷却部分和出料部分，冷却部分的塔体呈倾斜布置的直筒状，冷却部分顶部连接高温冷却段2，底部连接出料部分；出料部分的塔体包括第一塔壁和第二塔壁，第一塔壁与水平方向的夹角在80°～90°范围内，第二塔壁与水平方向的夹角小于冷却部分塔体与水平方向的夹角，第一塔壁与第二塔壁拼接形成一上宽下窄的渐缩状塔体，且上述第一塔壁与第二塔壁均在冷却部分的塔体的延长线范围内。对于冷却部分，其包括第三塔壁和第四塔壁，其中轴线下方侧的塔体为第三塔壁，该第三塔壁可承受料层的部分压力，从而减轻出料部分内的料层所受到的压力，该第三塔壁即与上述的第二塔壁连接，且第二塔壁的倾斜度小于第三塔壁的倾斜度，第二塔壁一方面仍可承受料层的部分压力，从而减轻出料口处的料层所受到的压力，另一方面，其可对第三塔壁起到一定的支撑作用，而且，第二塔壁与第三塔壁之间构成一缓冲的下降坡度(二者相对于水平面的夹角之差优选为在15°～40°范围内)，使得料层之间的压力呈缓慢变化的过程，进一步改善出料的顺畅性；冷却部分的中轴线上方侧的塔体即为第四塔壁，其与上述第一塔壁连接，第一塔壁竖直或接近竖直设置，一方面，对第四塔壁起到支撑作用，另一方面，其附近的冷却料呈竖直或接近竖直堆积，从而对出料口处的料层施加一定的压力，保证出料效率。上述结构可保证卸料速度及卸料的顺畅性，进一步可在上述出料口处设置卸料机6，保证冷却料的顺利排出。当然，并不限于上述的结构，如可在呈倾斜布置的直筒状的低温冷却段的底部连接一竖直布置的出料段。另外，一般地，上述的冷却气体入口位于出料口上方；对于上述的中低温冷却段1包括冷却部分和出料部分的结构，冷却气体入口可位于冷却部分与出料部分的连接处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却塔，包括塔体，所述塔体顶部设有入料口及第一烟气出口，所述塔体底部设有出料口及冷却气体入口，其特征在于：所述塔体包括有至少一段倾斜布置的炉料冷却段。

【技术特征摘要】
1.一种冷却塔，包括塔体，所述塔体顶部设有入料口及第一烟气出口，所述塔体底部设有出料口及冷却气体入口，其特征在于：所述塔体包括有至少一段倾斜布置的炉料冷却段。2.如权利要求1所述的冷却塔，其特征在于：所述塔体包括自上而下依次连接的高温冷却段和中低温冷却段，其中，所述中低温冷却段倾斜布置，所述入料口及所述第一烟气出口均设于所述高温冷却段顶部，所述出料口及所述冷却气体入口均设于所述中低温冷却段底部。3.如权利要求2所述的冷却塔，其特征在于：所述中低温冷却段顶部设有第二烟气出口。4.如权利要求2或3所述的冷却塔，其特征在于：所述中低温冷却段与所述高温冷却段连接处呈喉口式结构。5.如权利要求2或3所述的冷却塔，其特征在于：所述高温冷却段与所述中低温冷却段的长度之比在1:1～1:7范围内。6.如权利要求2所述的冷却塔，其特征在于：于所述高温冷却段顶部连接有预存段。7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子豪，李社锋，宋自新，陶玲，赵波，邵雁，王文坦，郭华军，
申请(专利权)人：武汉都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42