烧结烟气循环密封罩喷淋装置、方法及系统与流程

本发明涉及烧结设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种烧结烟气循环密封罩喷淋装置、一种烧结烟气循环喷淋方法以及烧结机烟气内外联合循环净化及余热利用系统。

背景技术：

“烧结烟气分级循环净化及余热利用技术”(下文简称“烧结烟气循环技术”)是根据烧结风箱烟气排放特征(温度、含氧量、烟气量、污染物浓度等)的差异，选择特定风箱段的烟气由烧结机风箱引出，最终循环回烟气密封罩，引入烧结料层的一种烟气循环利用技术。在烧结烟气循环技术中，循环烟气与烧结料层发生一系列复杂的物理化学反应，最终达到降低烧结固体燃料消耗、改善表层烧结矿质量，提高烧结矿料层温度均匀性和破碎强度等理化指标的目的，烧结烟气循环技术实现了节能、减排、提产等多功能的耦合。

在烟气循环系统设备中，烟气密封罩起到非常重要的作用，具体作用如下：1、汇集循环烟气，并根据烧结机不同区域料面烟气需求量不同，通过密封罩顶部调节阀调节气量；2、根据烟气密封罩内烟气参数，调节系统上游风箱选取位置、补氧量等参数。烧结烟气循环技术与传统烧结工艺相比具有诸多优势，但欲使现有烧结机更好的应用该技术，还有很多实际问题需要解决和完善，其具体包括：1、如何确保烧结机突然停机，防止烧结矿过烧；2、在烧结机运行过程中，如何判断非停机状态引起的烧结矿过烧，以及如何采取措施。

目前，为防止停机引起的烧结矿过烧，烧结机生产管理人员一般采取的措施是：在烧结机停机时，用塑料软管向烧结矿料面喷洒大量的工艺水，以达到激冷烧结矿的目的。这种措施存在粗放、无序，全凭经验操作的缺点，对于工艺水的喷洒消耗量以及控制缺乏有效管理。另外，由于烟气循环系统在料面上方设置了密封罩，上述的直接喷洒工艺水的措施更加无法实施。以上问题，都是烧结烟气循环技术目前所面临的普遍问题。

技术实现要素：

综上所述，如何解决由于设置密封罩而无法采用塑料软管喷洒工艺水的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种烧结烟气循环密封罩喷淋装置，该烧结烟气循环密封罩喷淋装置包括：

用于设置到烧结矿上方的烟气密封罩；

用于输送工艺水的工艺水管路，所述工艺水管路包括有工艺水喷淋管，所述工艺水喷淋管设置于所述烟气密封罩内。

优选地，在本发明所提供的烧结烟气循环密封罩喷淋装置中，所述烟气密封罩包括有至少两个密封罩单元，相邻所述密封罩单元之间可拆卸连接，每一个所述密封罩单元内都设置有所述工艺水喷淋管。

优选地，在本发明所提供的烧结烟气循环密封罩喷淋装置中，所述密封罩单元包括有架体以及罩面，所述架体包括有拱形的顶架，所述罩面设置于所述顶架上。

优选地，在本发明所提供的烧结烟气循环密封罩喷淋装置中，所述架体还包括有矩形结构的底架，沿所述底架的长度方向、在所述底架的两侧设置有侧支架，所述顶架设置于所述侧支架的顶部。

优选地，在本发明所提供的烧结烟气循环密封罩喷淋装置中，所述工艺水管路包括工艺水箱、与所述工艺水箱连接用于泵送工艺水的工艺水泵、与所述工艺水泵连接的工艺水一级管路、与所述工艺水一级管路连接用于实现工艺水第一次分流的工艺水二级管路、与所述工艺水二级管路连接用于实现工艺水第二次分流的工艺水三级管路以及与所述工艺水三级管路连接的工艺水四级管路，所述工艺水四级管路的一端伸入至所述密封罩单元内并与所述工艺水喷淋管连接。

优选地，在本发明所提供的烧结烟气循环密封罩喷淋装置中，每一个所述密封罩单元都对应设置有一个所述工艺水四级管路；在同一个所述烟气密封罩上设置的所述工艺水四级管路并联设置。

优选地，在本发明所提供的烧结烟气循环密封罩喷淋装置中，于所述工艺水喷淋管上设置有工艺水喷嘴。

优选地，在本发明所提供的烧结烟气循环密封罩喷淋装置中，本发明还包括有自动控制系统；所述自动控制系统包括有主控装置、与所述主控装置信号连接用于获取温度信号的温度传感器、与所述主控装置信号连接用于获取管路内工艺水流量的流量计、与所述主控装置控制连接的调节阀；所述温度传感器设置于所述烟气密封罩上、用于获取烧结炉内烧结矿表面及其周围温度；所述流量计设置于所述工艺水一级管路以及所述工艺水二级管路上；所述调节阀设置于所述工艺水一级管路以及所述工艺水三级管路上。

本发明还提供了一种烧结烟气循环喷淋方法，该烧结烟气循环喷淋方法使用如上述的烧结烟气循环密封罩喷淋装置对烧结矿进行工艺水喷淋。

优选地，在本发明所提供的烧结烟气循环喷淋方法中，获取烧结矿表面及其周围环境温度，当温度大于设定阈值时，进行工艺水喷淋；获取烧结机运行状态，在烧结机停机时，进行工艺水喷淋。

本发明还提供了一种烧结机烟气内外联合循环净化及余热利用系统，在烧结机的底部设有排烟装置，在所述烧结机的料面上方设置有烟气密封罩，所述排烟装置包括：机前风箱组、机中风箱组和机尾风箱组，各风箱组包含若干个风箱；所述系统具有：烟气外循环子系统和烟气内循环子系统；所述烟气外循环子系统包括：第一主烟道、第三主烟道和外排烟道，所述第一主烟道与所述机前风箱组连通，所述第三主烟道与所述机尾风箱组连通，所述外排烟道包含外排主烟道、外循环烟道和外排支烟道，所述外排主烟道的一端分别与所述第一主烟道和所述第三主烟道连通，所述外排主烟道的另一端分别与所述外循环烟道和所述外排支烟道连通，所述外排支烟道还与烟囱连通；所述烟气内循环子系统包括：第二主烟道和进气烟道，所述第二主烟道与所述机中风箱组连通，所述进气烟道的一端分别与所述第二主烟道和所述外循环烟道连通，所述进气烟道的另一端与所述烟气密封罩连通；所述系统还具有：用于输送工艺水的工艺水管路，所述工艺水管路包括有工艺水喷淋管(38)，所述工艺水喷淋管设置于所述烟气密封罩内，所述工艺水管路和所述烟气密封罩合称为喷淋装置，所述喷淋装置为上述的烧结烟气循环密封罩喷淋装置。

优选地，在本发明所提供的系统中，所述机前风箱组、所述机中风箱组和所述机尾风箱组沿所述烧结机的工艺流程方向依次设置；在所述外循环烟道上设置外循环烟道阀门；所述烟气外循环子系统还包括：脱硝装置，所述脱硝装置的进气口与所述外排支烟道连通，所述脱硝装置的出气口与所述烟囱连通。

优选地，在本发明所提供的系统中，沿烟气流动方向，所述第二主烟道通过高so2烟道与所述进气烟道连通；所述系统还包括：气气换热器，用于将所述第三主烟道输送的烟气热量传递给所述高so2烟道输送的烟气；脱硫反应装置，设置于所述高so2烟道上，用于对经所述气气换热器加热后的所述高so2烟道输送的烟气进行脱硫处理，并将脱硫后的烟气输送至所述进气烟道。

优选地，在本发明所提供的系统中，所述系统还包括：内循环旁路烟道，与所述脱硫反应装置并联设置于所述高so2烟道上。

优选地，在本发明所提供的系统中，所述系统还包括：第一风机，用于泵送所述第二主烟道输送的烟气；第二风机，设置于所述外排主烟道上，用于泵送所述第一主烟道和所述第三主烟道输送的烟气；和除尘器，用于对所述第一主烟道、所述第二主烟道和所述第三主烟道输送的烟气进行除尘处理；优选地，所述除尘器的数量为两个，分别为：第一除尘器，用于对所述第二主烟道输送的烟气进行除尘处理，并在烟气流向上位于所述第一风机前和所述脱硫反应装置后；和第二除尘器，用于对所述第一主烟道和所述第三主烟道输送的烟气进行除尘处理，并在烟气流向上位于所述第二风机前。

优选地，在本发明所提供的系统中，所述系统还包括：氨气供应装置，设置在所述进气烟道上，用于向所述进气烟道内输入氨气。

优选地，在本发明所提供的系统中，所述系统还包括：第一烟气混合器，所述第一烟气混合器的两个进气口分别与所述第二主烟道和所述外循环烟道的另一端连通，所述第一烟气混合器的出气口与所述进气烟道的一端连通。

优选地，在本发明所提供的系统中，所述系统还包括：第一补氧装置，设置于所述进气烟道上，用于向所述进气烟道内补入氧气；或第二补氧混合装置，包括：氧气缓冲罐和第二烟气混合器，所述氧气缓冲罐用于供应氧气，所述第二烟气混合器的三个进气口分别与所述第二主烟道、所述外循环烟道的另一端和所述氧气缓冲罐的出气口连通，所述第二烟气混合器的出气口与所述进气烟道的一端连通。

优选地，在本发明所提供的系统中，所述进气烟道经若干个烟道支管与所述烟气密封罩连通，若干个所述烟道支管沿所述烟气密封罩的长度方向间隔设置，在所述烟道支管上设置有调节阀，与所述烟道支管对应的烟气密封罩上设置有氧气浓度分析仪和压力检测装置。

优选地，在本发明所提供的系统中，所述第一主烟道输送的烟气中氮氧化合物和碳氧化合物的含量大于所述第二主烟道输送的烟气和所述第三主烟道输送的烟气中的含量；所述第二主烟道输送的烟气中二氧化硫的含量大于所述第一主烟道输送的烟气和所述第三主烟道输送的烟气中的含量；所述第三主烟道输送的烟气的温度大于所述第一主烟道输送的烟气和所述第二主烟道输送的烟气的温度。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

本发明提供了一种烧结烟气循环密封罩喷淋装置，其包括：用于设置到烧结矿上方的烟气密封罩以及用于输送工艺水的工艺水管路，工艺水管路包括有工艺水喷淋管，工艺水喷淋管设置于烟气密封罩内。本发明还提供了一种烧结烟气循环喷淋方法，在该方法中，本发明使用如上述的装置对烧结矿进行工艺水喷淋。

通过上述结构设计，本发明所提供的烧结烟气循环密封罩喷淋装置并应用该烧结烟气循环喷淋方法对烧结机内烧结矿的过烧进行控制，与现有技术相比，其能够达到如下技术效果：

1、在烧结机突然停机状况下，工艺水泵与烧结机信号连锁，从而实现自动喷淋进行降温，降温完毕后，还可以根据检测到的温度信号自动关闭喷淋，其自动化程度高，能够在烧结机停机后快速反应进行喷淋降温，并且，还能够在烧结矿降温到一定程度后自动停机，节约水资源；

2、由于自动化程度提高，在烧结机运行过程中，本发明可实现远程控制，不用去到现场，即可判断烧结矿是否有过烧情况发生，降低了烧结机运行巡检的劳动强度，同时，本发明可以对烧结矿的过烧提供数据参考，其对于防过烧具有非常显著的帮助；

3、相对于人工喷淋的粗放操作，本发明可准确控制，根据各个密封罩单体内的温度参数以及流量计读数，可以精准控制每一个密封罩单体内到的工艺水喷水量，从而达到避免浪费，节约成本的目的；

4、密封罩单体与管路以及管路与管路之间采用法兰连接，其方便管路的布局与拆装。

在此基础上，本发明实施例所提供的烧结机烟气内外联合循环净化及余热利用系统带来的有益效果是：

1、首次实现内循环工艺与外循环工艺相结合，扬长避短。

2、内循环烟气避免了从风箱支管取烟气，而是直接在烧结机主烟道上取烟气，减少了工程量和投资；

3、采用纯o2补充循环烟气氧含量，极大提高烧结烟气循环率；

4、scr与sncr脱硝有机结合，利用烧结料层中温度窗口，首次实现烧结机sncr脱硝。

5、将含高so2烟气富集，在烟气循环系统内部脱除，省去后续脱硫装置的投资及运行费用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明中一种实施例中烧结烟气循环密封罩喷淋装置的系统构成简图；

图2为本发明中一种实施例中密封罩单体的结构示意图；

图3为本发明中一种实施例中密封罩单体的主视图。

图4为本发明实施例提供的一种烧结机烟气内外联合循环净化及余热利用系统的结构示意图。在图1至图3中，部件名称与附图标记的对应关系为：

工艺水喷淋管38、罩面39、顶架40、底架41、侧支架42、工艺水箱43、

工艺水泵44、工艺水一级管路45、工艺水二级管路46、工艺水三级管路47、工艺水四级管路48、流量计49、调节阀50、温度传感器51。

在图4中，部件名称与附图标记的对应关系为：

1烧结机、2气气换热器、3脱硫反应装置、4布袋除尘器、5第一风机、6第二烟气混合器、7氧气缓冲罐、8氨气均布器、9调节阀、10氧气浓度分析仪、11压力检测装置、12烟气密封罩、13电除尘器、14第二风机、15热风加热炉、16氨喷射系统、17scr反应器、18第三风机、19烟囱、20第一so2浓度分析仪、21第二so2浓度分析仪、22nox浓度分析仪、23cems分析仪、24烧结机前段烟道、25高so2烟道、26机尾高温烟道、27内循环旁路烟道、28外排主烟道、29外循环烟道、30旁路烟道阀门、31外循环烟道阀门、32第一主烟道、33第二主烟道、34第三主烟道、35外排支烟道、36进气烟道、37烟道支管。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1至图3，其中，图1为本发明中一种实施例中烧结烟气循环密封罩喷淋装置的系统构成简图；图2为本发明中一种实施例中密封罩单体的结构示意图；图3为本发明中一种实施例中密封罩单体的主视图。

本发明的目的在于提供一种适用于烧结烟气循环技术(在烧结烟气循环技术中设置有烟气密封罩)的烧结矿防止过烧方案，基于本发明所提供的技术方案，一方面可以确保烧结机突然停机时，防止烧结矿过烧；另一方面可以在烧结机正常运行时，避免因其他非烧结机停机原因而引起的烧结矿过烧问题出现。

为此，本发明提供了一种烧结烟气循环密封罩喷淋装置以及一种烧结烟气循环喷淋方法。

在本发明中，该烧结烟气循环密封罩喷淋装置的具体结构如下：包括烟气密封罩、工艺水管路、工艺水喷淋管38、在管路上设置的工艺水调节阀50和流量计49以及工艺水泵44和工艺水箱43等。

其中，烟气密封罩由多个密封罩单体组成，密封罩单体沿直线排列，相邻的两个密封罩单体之间采用螺栓连接，这样方便密封罩单体之间的拆装。

工艺水管路共分四级，分别为与工艺水箱43连接的工艺水一级管路45(在工艺水箱43与工艺水一级管路45之间设置有工艺水泵44)、与工艺水一级管路45连接的工艺水二级管路46、设置有多条并采用并联方式与工艺水二级管路46连接的工艺水三级管路47、与工艺水三级管路47连接并引向每一个密封罩单体内的工艺水四级管路48。工艺水四级管路48引入到密封罩单体内部后连接工艺水喷淋管38，由工艺水四级管路48引入的工艺水流入到工艺水喷淋管38中，在工艺水喷淋管38上设置工艺水喷嘴，工艺水由工艺水喷嘴在烟气密封罩内对烧结矿进行喷洒。

在密封罩单体下部靠近烧结矿表面的位置，设置温度传感器51，由温度传感器51随时监测烧结机料面上方温度，协助判断烧结矿是否有过烧情况发生。

在本发明中，判断烧结矿非停机过烧情况主要依据以下几点：1.密封罩内下部靠近料面位置的温度传感器所显示的温度持续升高；2.该密封罩对应的料面下方风箱烟气温度相对于正常运行时的烟气温度，持续升高。依据这两条，基本可判断烧结矿存在过烧情况发生。

根据烧结矿过烧情况，为了将工艺水定量喷入到密封罩单体内，在工艺水管路上分别设置各级管路的流量计49和调节阀50。

作为工艺水来源，本发明设置工艺水箱43，工艺水箱43可以为砼结构水池，或者是金属水箱，或者是设置有加固装置的塑料水箱。

需要说明的是：在本发明中，根据管路连接的常规设计，本发明中管路之间可以采用法兰结构进行连接，也可以通过弯头(以螺纹方式)连接。

在本发明中，流量计49主要设置在工艺水一级管路45以及工艺水二级管路46上，调节阀50设置在工艺水一级管路45以及工艺水三级管路47上。当然，根据控制精度要求的提高，也可以在工艺水四级管路48上设置流量计49与调节阀50。

对于密封罩单体而言，其具体结构如下：密封罩单体包括有架体以及罩面39，架体包括有矩形框架结构的底架41，沿底架41的长度方向、在底架41的两侧设置侧支架42，在侧支架42的上侧设置拱形的顶架40，底架41、侧支架42与顶架40可以采用设置有防腐涂层的金属型材制成。底架41、侧支架42与顶架40之间采用焊接方式连接，并在连接部位设置加固装置，例如通过焊接方式设置加固板。罩面39采用与顶架40结构相适配的曲面结构，罩面39可以采用耐腐蚀、耐高温的塑料板材制成，或者是采用设置有防腐涂层的金属薄板制成。

具体地，在底架41的内部，即矩形框架的内部，在其对角线上设置有加固杆，加固杆设置有两根，两根加固杆交叉成x形结构。

具体地，侧支架42包括有侧支架杆，侧支架杆在底架41(矩形框架)的长边侧的中点成辐射状间隔设置，然后由底架41的端部引出一条在竖直方向上设置的弧形杆，侧支架杆的一端与底架41连接，侧支架杆的另一端则与弧形杆连接。

顶架40可以采用桁架结构，顶架40整体弯曲后，设置在侧支架42上并与侧支架42的弧形杆固定连接。

在本发明中，弧形杆可以采用角铁制成，弧形杆的一条侧边与侧支架杆连接，弧形杆的另一条侧边与顶架40连接。

为了对烟气密封罩的安装进行加固，本发明在底架41的两端设置有加固底座，加固底座由金属制成。

工艺水四级管路48在密封罩单体宽度方向的中点位置、并在高度方向的二分之一至三分之二的位置水平插入到密封罩单体内，然后其端部设置与其垂直且水平设置的工艺水喷淋管38，在工艺水喷淋管38上设置多个工艺水喷嘴，工艺水喷嘴在工艺水喷淋管38上间隔设置。

在工艺水四级管路48位于密封罩单体内部的一端设置三通，由三通在工艺水四级管路48的两侧各设置一个工艺水喷淋管38。

本发明还提供了一种烧结烟气循环喷淋方法，该烧结烟气循环喷淋方法基于上述的烧结烟气循环密封罩喷淋装置实现，其具体工艺流程如下：工艺水泵44将工艺水由工艺水箱43抽出并送入工艺水一级管路45，在工艺水一级管路45上设置工艺水一级管路用流量计、工艺水一级管路用调节阀，用以准确计量并控制工艺水总出水量。除用调节阀50调节水量外，工艺水泵44选用变频电机，通过改变电机频率也可进行调节，起到节约电能的目的。

工艺水一级管路45连接若干工艺水二级管路46，在本发明中优选地将工艺水二级管路46设置为两条，在其中一条工艺水二级管路46上设置工艺水二级管路用流量计，另一条工艺水二级管路46的流量为工艺水二级管路用流量计与工艺水一级管路用流量计读数的差值，因此其无需在另一条工艺水二级管路46再新增流量计，精简系统构成，节约成本。

工艺水二级管路46继续分支，共连接有四条工艺水三级管路47，四条工艺水三级管路47中，每条工艺水三级管路47上都设置有工艺水三级管路用调节阀，用于调节单个密封罩单体的入水量。

当某个密封罩单体所设置的温度传感器51数值与正常运行状况值偏差较大时(主要是高温)，则输入较大量的工艺水进行喷淋，若密封罩温度传感器51的数值与正常运行状况值偏差较小时，则输入较少量的工艺水进行喷淋，根据系统调试时实际情况确定具体喷入量。另外，在工艺水三级管路47上设置若干工艺水三级管路用流量计，用以计量及给调节阀50反馈信号。

在本发明的一个优选方案中，每一条工艺水三级管路47连接有三条工艺水四级管路48，工艺水四级管路48的一端穿过密封罩单体的罩面39后固定设置在密封罩单体内部，然后通过三通在工艺水四级管路48的左右两侧各设置一条工艺水喷淋管38，在工艺水喷淋管38上设置工艺水喷嘴，工艺水喷嘴为实心锥喷嘴，工艺水喷嘴的材质可以选用不锈钢、碳钢及耐高温塑料等材质，喷淋覆盖率应当≥120％，以保证烧结机料面全覆盖。喷嘴喷淋相对于人工大水漫灌冷却，一方面喷洒更加均匀，另外不会造成烧结矿的激冷导致烧结矿硬度下降的情况发生。

为方便各级管路、流量计49、调节阀50等组成部分的拆装，在管路上设置若干法兰，尤其在单个密封罩单体上罩面39的两侧各设置一个法兰。

工艺水泵44与烧结机启停机信号设置连锁，调节阀50与工艺水泵44的启停信号连锁。烧结机一旦停机，工艺水泵44立即启动，调节阀50随之打开，密封罩内开始喷水。喷水量与喷水时长根据温度传感器51实时显示温度与正常运行状况温度的偏差值进行自动调节。当温度调整到正常水平时，停止喷水。

在烧结机运行过程中，当温度传感器51实时显示温度与正常运行状况温度的偏差值连续升高时，可初步判断烧结矿出现过烧。此时，再结合密封罩下方对应的风箱烟气温度，来确定烧结矿是否确实过烧。最终确定后，开启工艺水喷淋装置。

本发明所提供的烧结烟气循环喷淋方法依靠烧结烟气循环密封罩喷淋装置来实现，其通过对密封罩单体内部，特别是靠近烧结矿料面的位置，进行温度检测，根据检测的温度对工艺水喷淋以及喷淋量进行控制，其能够达到烧结机正常运行时防止烧结问题出现的目的。本发明还能够根据烧结机的运行状态，对工艺水的喷淋进行控制，其能够达到在烧结机停机时防止烧结问题出现的目的。与传统的人工持管进行粗放、无序，全凭经验操作的大水漫灌作业方式相比，本发明在自动化程度以及喷洒效果方面等都得到了较大程度地提高。

在本发明所提供的烧结烟气循环喷淋方法中，对应烧结机的两种状态，即正常运行以及停机，具有如下不同的喷淋方案。

在烧结机正常运行时，首先通过温度传感器51获取烧结矿表面及其周围环境温度，温度信号发送给主控装置(本发明所提供的烧结烟气循环密封罩喷淋装置中实现自动化控制的核心组成)，在主控装置内根据不同的应用场景设定有不同的阈值，在烧结机正常运势，由温度传感器51获取烧结机内温度，如果温度超过阈值，则启动工艺水喷淋，如果温度没有超过阈值，但是检测到烧结矿温度持续升高，此时，应当再获取烧结机风箱烟气的温度，如果该温度相对于预设阈值(即正常运行时的温度)，持续升高，则可判断烧结矿存在过烧现象，即结合这两组温度信号来控制工艺水喷头。在烧结机突然停机时，获取烧结机的运行状态，当主控装置判断烧结机停机时，马上控制工艺水泵44启动，工艺水泵44将工艺水箱43内的工艺水进行停机喷淋。

现有技术中，在烧结机的底部设置有多个风箱(即排烟装置)，风箱出口与烧结机主烟道连通，从而使烧结机通过风箱向外排放烟气。由于烧结工艺的特点，每个风箱外排烟气的性质均不相同，在考虑各风箱外排烟气污染物成分和温度分布特征的基础上，本申请实施例将多个风箱划分为：机前风箱组、机中风箱组和机尾风箱组，每个风箱组包含若干个风箱。优选地，多个风箱沿烧结机的工艺流程方向依次划分。

以为烧结机配置有23个风箱为例对风箱组进行说明：23个风箱编号为1#、2#、……、22#、23#，沿烧结工艺流程方向(即由进料端指向出料端)依次布置。1#～3#风箱对应机头位置，其外排烟气的特征是：高氧、低温、低尘、低污染物，该烟气经除尘后可以直排大气；4#～8#风箱对应前段位置，其外排烟气的特征是：高co、nox；9#～19#风箱对应中段位置，其外排烟气的特征是：高so2；20#～23#风箱对应机尾位置，其外排烟气的特征是：高温，该烟气经除尘后可以直排大气。因此可以将1#～8#风箱称为机前风箱组，使其与第一主烟道32连通；将9#～19#风箱称为机中风箱组，使其与第二主烟道33连通；将20#～23#风箱称为机尾风箱组，使其与第三主烟道34连通。换言之，将烧结机主烟道分隔成烟气互不相通的三部分：第一主烟道32、第二主烟道33和第三主烟道34。在其他的实施例中，还可以对多个风箱进行其他划分，例如：将多个风箱划分为：机头风箱组、机前段风箱组、机中风箱组和机尾风箱组，其中，机头风箱组和机前段风箱组合称为机前风箱组，对应前述23个风箱，可以将1#～3#风箱称为机头风箱组，使其与第四主烟道连通；将4#～8#风箱称为机前段风箱组，使其与第一主烟道32连通。只要满足：第一主烟道32输送的烟气中氮氧化合物和碳氧化合物的含量大于第二主烟道33输送的烟气和第三主烟道34输送的烟气中的含量，第二主烟道33输送的烟气中二氧化硫的含量大于第一主烟道32输送的烟气和第三主烟道34输送的烟气中的含量，第三主烟道34输送的烟气的温度大于第一主烟道32输送的烟气和第二主烟道输送的烟气的温度即可，本实施例对此不进行限定。

参见图1，本发明实施例提供了一种烧结机烟气内外联合循环净化及余热利用系统，其包括：烟气外循环子系统和烟气内循环子系统。

烟气外循环子系统包括：第一主烟道32、第三主烟道34和外排烟道。第一主烟道32的一端与机前风箱组中各风箱出口连通，另一端与烧结机前段烟道24连通。第三主烟道34的一端与机尾风箱组中各风箱出口连通，另一端与机尾高温烟道26连通。外排烟道包括：外排主烟道28、外循环烟道29和外排支烟道35。外排主烟道28的一端分别通过烧结机前段烟道24和机尾高温烟道26对应与第一主烟道32和第三主烟道34连通，即烧结机前段烟道24输送的烟气与机尾高温烟道26输送的烟气混合后进入外排主烟道28，外排主烟道28的另一端分别与外循环烟道29的一端和外排支烟道35的一端连通，外排支烟道35的另一端还与烟囱19连通，外循环烟道29的另一端与下述进气烟道36的一端连通，如此形成烟气外循环路径，换言之，外排烟道的烟气有两条流动路径，一条是经由烟囱19排至大气中，另一条是进入进气管道36实现烟气外循环。烟气内循环子系统包括：第二主烟道33和进气烟道36。第二主烟道33的一端与机中风箱组中各风箱出口连通，另一端与高so2烟道25连通，如此可以将烧结机高so2烟气通过高so2烟道25引出，由于这部分烟气是由属于烧结机主烟道的第二主烟道33引出，即直接在第二主烟道33取烟气，因此避免了从风箱支管取烟气的弊端，可以减少工程量和投资。进气烟道36的一端还与高so2烟道25连通，进气烟道36的另一端与烟气密封罩12连通，如此形成烟气内循环路径。烟气密封罩12布置在烧结机的料面上方，其能起到对烟气均布效果，可将烟气均匀分布到烧结机台车中后段料面，参与烧结过程，如与15#～23#风箱所对应的烧结机料面。系统还具有：用于输送工艺水的工艺水管路，工艺水管路包括有工艺水喷淋管38，工艺水喷淋管设置于烟气密封罩内，工艺水管路和所述烟气密封罩合称为喷淋装置，喷淋装置为上述的烧结烟气循环密封罩喷淋装置。

通过设置第一主烟道32、第三主烟道34和外排烟道以及第二主烟道33和进气烟道36，使得烧结机烟气内循环工艺与外循环工艺可以相结合，实现综合两种技术各自优势，扬长避短。

烧结机烟气中含有一定浓度的nox污染物，为了满足排放标准，烟气外循环子系统还包括：用于去除烟气中氮氧化合物的脱硝装置，其进气口与外排支烟道35的另一端连通，出气口与烟囱19连通，如此使得烟气可达到超低排放水平，然后由烟囱19排至大气中。具体地，脱硝装置包括：沿脱硝工艺流程依次设置在外排支烟道上的加热炉、氨喷射系统16、scr(selectivecatalyticreduction，选择性催化还原技术)反应器17和第三风机18。加热炉用于对进入外排支烟道35上的烟气进行加热，其可以为热风加热炉15。氨喷射系统16设置于加热炉之后，用于向外排支烟道35内喷射氨气并与加热后的烟气进行混合。scr反应器17设置于氨喷射系统16之后，用于对进入其内的烟气进行脱硝反应。第三风机18设置于scr反应器17之后，用于为烟气提供泵送动力。

为了适应不同的工况，在外循环烟道29上设置外循环烟道阀门31，正常使用时，该阀门为开启状态。根据对烟气需求量的不同，可以调整该阀门的开度。当该阀门处于关闭状态时，外排主烟道28内输送的烟气未进入进气烟道36内，仅由烟囱19外排。

由于烟囱19排出的烟气直接进入大气中，为了使烟气各污染物指标达到排放标准，本系统还包括：cems(continuousemissionmonitoringsystem，烟气排放连续监测系统)分析仪23，其设置于靠近烟囱19的外排支烟道35上，例如：可以位于下述第三风机18和烟囱19之间的外排支烟道35上。由于第一主烟道32和第三主烟道34输送的烟气均为低硫烟气，其基本不存在so2超标的情况，所以，cems分析仪23主要用于监测nox和粉尘浓度，当nox浓度超标时，需要提高脱硝装置中的参数，例如喷氨量，以使烟气达标；当粉尘浓度超标时，则需要调整下述第二除尘器的操作参数以使烟气达标。为了提高脱硝效率，在scr反应器17前的外排支烟道35上设置nox浓度分析仪22，用于监测进入scr反应器17的烟气nox浓度，如此可以根据该浓度确定氨喷射系统16的氨气喷入量。当nox浓度持续较高时，则增大氨喷射系统16的氨气喷入量；反之，则减少喷入量。

由高so2烟道25引出的烟气温度可达160～170℃，通常脱硫反应装置3的脱硫反应需要一定反应温度，如220℃以上，而第三主烟道34输送的烟气温度较高，为了充分利用这部分烟气余热以及对第二主烟道33输送的烟气进行脱硫处理，本系统还包括：气气换热器2和脱硫反应装置3。气气换热器2用于利用第三主烟道34输送的烟气热量对高so2烟道25输送的烟气进行加热，即高so2烟道25输送的烟气和机尾高温烟道26输送的烟气在气气换热器2内进行换，换热后，可达到反应温度。具体地，气气换热器2的热源进口和热源出口设置在机尾高温烟道26上以使机尾高温烟道26输送的烟气由热源进口进入气气换热器2内，换热后由热源出口流出；气气换热器2的冷源进口和冷源出口设置在高so2烟道25上以使高so2烟道25输送的烟气由冷源进口进入气气换热器2内，换热后由冷源出口流出。脱硫反应装置3用于对经气气换热器2加热后的高so2烟道25输送的烟气进行脱硫处理，并将脱硫后的烟气输送至进气烟道36，其设置于高so2烟道25上，如此可以将烧结烟气污染物末端治理前移到过程控制中，在该系统内部，将含高so2的烟气富集，将脱硫反应装置3嵌入该系统内部，省去在后续烟气净化系统中配置脱硫反应装置(或称脱硫装置)的投资及运行费用。为了对脱硫反应装置3的运行情况进行有效监控，本系统还包括：第二so2浓度分析仪21，用于对脱硫反应装置3处理后的烟气中so2浓度进行监测，其设置在脱硫反应装置3后的高so2烟道25上，例如可以是下述第一风机5后的高so2烟道25上，第一风机5位于脱硫反应装置3之后，当监测到的so2浓度值持续高于平时正常工况运行值时，则提示用于表征脱硫反应装置3故障的报警信息，维护人员据此需要对脱硫反应装置3是否发生故障进行排查。

当脱硫反应装置3需要检修时，通常是停机检修，此时为了仍然可以保持烟气内循环子系统的正常运行，本系统还包括：内循环旁路烟道27，其与脱硫反应装置3并联设置于高so2烟道25上，即在气气换热器2的冷源出口与进气管道36的一端之间的高so2烟道25上并联设置有内循环旁路烟道27。内循环旁路烟道27设置有旁路烟道阀门30。当本系统正常运行时，该阀门处于关闭状态；当本系统需要检修时，该阀门处于打开状态，在此基础上，可以在脱硫反应装置3前设置脱硫烟道阀门，此时，该阀门处于关闭状态。

sncr(selectivenon-catalyticreduction，选择性非催化还原)脱硝反应温度区间可以为900℃-1100℃，烧结矿层的温度可以为1000℃-1100℃，两者的温度范围一致，使得脱硝反应温度窗口，为了进一步脱除nox，本系统还包括：氨气供应装置，用于向进气烟道内输入氨气，其设置在进气烟道36上，如靠近烟气密封罩12侧，如此使得含nox的烟气在烧结料层中与nh3发生sncr反应，实现了scr与sncr脱硝的有机结合，提高了nox的脱除率。具体地，氨气供应装置包括：氨气罐和氨气均布器8。氨气罐与进气烟道36连通，氨气均布器8设置于进气烟道36内，用于使由氨气罐进入进气烟道36内的氨气均匀分布于烟气中，如此利于与烟气的充分混合。

通常烟气中含有粉尘，为了降低粉尘对烟道和设备的不利影响以及对大气的污染，本系统还包括：除尘器，用于对第一主烟道32、第二主烟道33和第三主烟道34输送的烟气进行除尘处理。优选地，除尘器的数量为两个，两个除尘器分为：第一除尘器和第二除尘器。第一除尘器用于对第二主烟道33输送的烟气进行除尘处理，其可以设置在脱硫反应装置3和第一风机5之间的高so2烟道25上。应用时，第一除尘器可以为布袋除尘器4，布袋除尘器4脱除效率在99.5％以上，可脱除烟气中大部分颗粒物。由于布袋除尘器4需要检修时，通常是停机检修，此时为了仍然可以保持烟气内循环子系统的正常运行，上述内循环旁路烟道27与脱硫反应装置3和布袋除尘器4并联设置于高so2烟道25上，即在气气换热器2的冷源出口与第一风机5的入口之间的高so2烟道25上并联设置有内循环旁路烟道27。第二除尘器用于对第一主烟道32和第三主烟道34输送的烟气进行除尘处理，其可以设置在外排主烟道28上。应用时，第二除尘器可以为电除尘器13。在其他的实施例中，第一除尘器还可以用于对第一主烟道32和第二主烟道33输送的烟气进行除尘处理，其设置在进气烟道36上，用于对混合烟气进行除尘，混合烟气为外循环烟道29输送的烟气和高so2烟道25输送的烟气混合后的烟气。第二除尘器用于对第三主烟道34输送的烟气进行除尘处理，其设置在外排支烟道35上。本实施例对此不进行限定。

为了提高烟气的流动动力，本系统还包括：第一风机5和第二风机14。第一风机5用于泵送第二主烟道33输送的烟气，其在烟气流向上可以设置于第一除尘器之后。第二风机14用于泵送第一主烟道32和第三主烟道34输送的烟气，其在烟气流向上可以设置于外排主烟道28上，且位于第二除尘器之后。

为了使两股烟气能够充分混合，本系统还包括：第一烟气混合器，其具有两个进气口和一个出气口。两个进气口分别为第一进气口和第二进气口，第一进气口与高so2烟道25连通，第二进气口与外循环烟道29的另一端连通，该出气口与进气烟道36的一端连通。具体地，第一烟气混合器包括：筒体和出气口直管。在筒体的上部设置有两个进气口。出气口直管设置于筒体内，且与筒体在筒体的径向上间隔设置形成有混合间歇，出气口直管的顶端位于筒体外，用于烟气的输出，出气直管的底端与筒体的底部间隔设置形成流通间隙。第一进气口与高so2烟道25连通，第二进气口与外循环烟道29的另一端连通，由第一进气口和第二进气口进去筒体的烟气的旋转方向相同，如逆时针方向或顺时针方向，使得两股烟气先旋转向下运动，然后在向上排出，如此增强了烟气混合效果，还能使粉尘被甩到筒体的内壁上，增强除尘效果。各烟道内烟气进入筒体的方式可以是切线方式，还可以是弧形方式，本实施例对此不进行限定。在筒体的底部设置有灰斗，灰斗的大端与筒体的底部连接。

为了提高烟气中氧含量，本系统还包括补氧装置，其设置于进气烟道36上，用于向进气烟道36内补入氧气，从而提高烟气循环率，能使烟气循环率提高到65％以上。通常补氧装置包括：氧气缓冲罐7和氧气均布器。为了减少设备数量，使得系统结构简单，本系统内还包括：氧气缓冲罐7和第二烟气混合器6。氧气缓冲罐7用于供应氧气。第二烟气混合器6有三个进气口和一个出气口。三个进气口分别为第一进气口、第二进气口和第三进气口，第一进气口与高so2烟道25连通，第二进气口与外循环烟道29的另一端连通，第三进气口与氧气缓冲罐7连通，该出气口与进气烟道36的一端连通。第二烟气混合器6的具体结构可以在上述第一混合器的结构基础上进行改进，如在筒体上增设一个进气口，即第三进气口，其他结构相同。

进气烟道36经若干个烟道支管37与烟气密封罩12连通，若干个烟道支管37沿烟气密封罩12的长度方向间隔设置，如此利于向烧结机料面上均布烟气。在每个烟道支管37上设置有调节阀9。根据不同烧结机区域料层透气性及需气量差异，调整调节阀门开度，使烟气压力在烟气密封罩12内保持稳定，并维持微负压状态，防止烟气外泄，微负压范围可以是-150pa～0pa。与烟道支管37对应的烟气密封罩12上设置有氧气浓度分析仪10和压力检测装置11，若烟道支管37数量为4个，则可以共设置4个氧气浓度分析仪10和4个压力检测装置11，以利于精准监测每个区域的氧气含量和烟气压力，为本系统的正常运行提供监测参数。

下面以为烧结机配置23个风箱(沿工艺流程方向依次编号为1#～23#)为例对本系统的使用方法进行说明，具体如下：

将烧结机主烟道分割成烟气互不相通的三部分，分别为：与1#-8#风箱对应的第一主烟道32，与9#-19#风箱对应的第二主烟道33，与20#-23#风箱对应的第三主烟道34。输送烟气的烟道还有：烧结机前段烟道24，高so2烟道25，机尾高温烟道26，内循环旁路烟道27，外排主烟道28，外循环烟道29、外排支烟道35。内循环工艺涉及的设备包括：气气换热器2、脱硫反应装置3、布袋除尘器4、第一风机5、第二烟气混合器6，氧气缓冲罐7、氨气均布器8，烟气密封罩12等。外循环工艺涉及的设备包括：电除尘器13、第二风机14、scr反应器17，第三风机18等。

烟气有两路路径：第一路烟气，将烧结机高so2烟气通过与第二主烟道33连通的高so2烟道25引出，首先经过气气换热器2与机尾高温烟气热交换，热交换后高so2烟气后续依次经过脱硫反应装置3、布袋除尘器4、第一风机5、然后与下述的另一部分烟气在第二烟气混合器6混合，混合后的烟气再依次经过氨气均布器8、烟气密封罩12，到达烧结机料面参与烧结过程。

第二路烟气，与第一主烟道32连通的烧结机前段烟道24引出的烟气和与第三主烟道34连通的机尾高温烟道26引出的机尾高温烟气汇合后，进入电除尘器13除尘，通过外排主烟道28，然后一部分依次通过第二风机14、热风加热炉15、氨喷射系统16、scr反应器17、第三风机18及烟囱19，对外排放。

通过上述结构设计，本发明所提供的烧结烟气循环密封罩喷淋装置并应用该烧结烟气循环喷淋方法对烧结机内烧结矿的过烧进行控制，与现有技术相比，其能够达到如下技术效果：

1、在烧结机突然停机状况下，工艺水泵与烧结机信号连锁，从而实现自动喷淋进行降温，降温完毕后，还可以根据检测到的温度信号自动关闭喷淋，其自动化程度高，能够在烧结机停机后快速反应进行喷淋降温，并且，还能够在烧结矿降温到一定程度后自动停机，节约水资源；

2、由于自动化程度提高，在烧结机运行过程中，本发明可实现远程控制，不用去到现场，即可判断烧结矿是否有过烧情况发生，降低了烧结机运行巡检的劳动强度，同时，本发明可以对烧结矿的过烧提供数据参考，其对于防过烧具有非常显著的帮助；

3、相对于人工喷淋的粗放操作，本发明可准确控制，根据各个密封罩单体内的温度参数以及流量计读数，可以精准控制每一个密封罩单体内到的工艺水喷水量，从而达到避免浪费，节约成本的目的；

4、密封罩单体与管路以及管路与管路之间采用法兰连接，其方便管路的布局与拆装。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进和简化等，均应包含在本发明的保护范围之内。