CN101792830B - 炼铁高炉冲渣蒸汽及热水余热收集方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种炼铁高炉冲渣蒸汽及热水余热收集方法及其装置，属于余热收集技术领域。该方法将常规高炉渣处理系统过滤后的冲渣水，送至循环预热器，用以加热工作介质，离开循环预热器的冲渣水温度下降，回到高炉继续冲渣使用；被预热器加热后的工作介质再次进入循环蒸发器，工作介质在此处吸收冲渣蒸汽冷凝过程中释放的热量后被汽化，汽化后的蒸汽驱动汽轮机进而带动发电机发电；离开汽轮机后的工作介质冷凝为液体，流回循环预热器、蒸发器被反复加热、汽化循环使用。设备包括冲渣蒸汽换热回路、冲渣水换热循环回路和工作介质循环回路。本发明的优点在于，实现最大化的冲渣热量和水资源循环利用，既减轻了冲渣蒸汽对环境的污染，又回收了能源和资源。

Description

炼铁高炉冲渣蒸汽及热水余热收集方法及其装置
技术领域
本发明属于余热收集技术领域，提供了一种炼铁高炉冲渣蒸汽及热水余热收集方法及其装置。
背景技术
钢铁厂在高炉炼铁过程中，产生的熔渣温度大约为1500℃，此熔渣在冲制箱内由冲渣水泵提供的高速水流急速粒化并快速冷却成水渣，作为生产水泥的主要掺加原料。这一过程中能够产生大量100℃的蒸汽和温度在80-95℃的低温热水。目前的水渣生产工艺中，蒸汽一般都是直接放散，直接放散不仅损失了宝贵的水资源，同时浪费了大量的热量，而且又污染了环境。而冲渣水为了保证系统的安全运行，一般则是在过滤沉淀后进入冷却塔，经冷却后再次循环冲渣，这样又使得冲渣水的热量在冷却塔中流失，而且冷却塔中散失的蒸汽也污染了环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炼铁高炉冲渣蒸汽及热水余热收集方法及其装置，可以收集冲渣蒸汽及冲渣水的热量，实现资源的循环利用，这样既节约了能源，又减轻了对环境的污染。
本发明的冲渣蒸汽及热水余热收集方法是：将常规高炉渣处理系统过滤后的冲渣水，送至循环预热器，用以加热工作介质，离开循环预热器的冲渣水温度下降，回到高炉继续冲渣使用；被预热器加热后的工作介质再次进入循环蒸发器，工作介质在此处吸收冲渣蒸汽冷凝过程中释放的热量后被汽化，汽化后的蒸汽驱动汽轮机进而带动发电机；离开汽轮机后的工作介质冷凝为液体，流回循环预热器、蒸发器被反复加热、汽化循环使用。
本发明的工作介质在换热器内吸收热量后变成100℃的过热蒸气，然后进入汽轮机做功，带动发电机转动，对外输出电能，或直接拖动设备，或输出蒸汽；离开循环预热器的冲渣水再回到高炉继续冲渣使用；100℃的冲渣蒸汽经过循环蒸发器后冷凝为100℃的水，与80-95℃的冲渣水汇集在一起进入循环预热器；冷凝为液体的工作介质经过预热器预热后再流回循环蒸发器汽化来循环使用。
实现本发明冲渣蒸汽及热水余热收集方法的设备包括冲渣蒸汽换热回路、冲渣水换热循环回路和工作介质循环回路，冲渣蒸汽换热回路、冲渣水换热循环回路、工作介质循环回路顺序连接；冲渣蒸汽换热回路由水渣粒化塔、蒸发换热器构成，水渣粒化塔、蒸发换热器顺序连接；冲渣水换热循环回路由冲渣及过滤系统设备、热水池、预热换热器、循环热水泵构成，冲渣及过滤系统设备、热水池、预热换热器、循环热水泵顺序连接；工作介质循环回路由预热换热器、蒸发换热器的介质流通管道与汽轮机、冷凝器、有机工质泵构成，预热换热器、蒸发换热器的介质流通管道与汽轮机、冷凝器、有机工质泵顺序连接。
本发明的优点在于，回收冲渣蒸汽及冲渣水的余热，同时回收了水，既环保又回收了大量的能源和资源，实现了资源的再生利用，保护了环境，减少了污染。
附图说明
图1为本发明设备的示意图。其中，水渣粒化塔(或烟囱)1、蒸发换热器2、过滤系统设备3、热水池4、预热换热器5、循环热水泵6、汽轮机7、发电机8、冷凝器9、补充工作介质泵10、有机工作介质泵11。
具体实施方式
见图1，本发明的专用设备包括冲渣蒸汽换热回路、冲渣水换热循环回路和工作介质循环回路。水渣粒化塔(或烟囱)1、蒸发换热器2顺序连接构成冲渣蒸汽换热回路；冲渣及过滤系统设备3、热水池4、预热换热器5、循环热水泵6顺序连接构成冲渣水换热循环回路；预热换热器5、蒸发换热器2的工作介质流通管道与汽轮机7、冷凝器9、有机工作介质泵11顺序连接构成工作介质循环回路。
下面结合附图1描述本发明冲渣蒸汽及冲渣水的余热收集的过程：炼铁高炉冲渣时产生大量100℃的蒸汽和大约85-90℃的冲渣热水，冲渣水经过水渣处理设备过滤处理后进入预热换热器5，在此将热量传递给工作介质，温度降到50℃左右，再送到高炉供冲渣循环使用，回收了一定量的冲渣热水余热。被预热器5加热后的工作介质(约80℃)再次进入蒸发换热器2，工作介质在蒸发换热器2内吸收冲渣蒸汽冷凝过程释放的热量后变成100℃的过热蒸气，然后进入汽轮机7做功，带动发电机8转动，对外输出电能，或直接拖动设备。做功后的工作介质变成低压过热蒸气，低压过热蒸气进入冷凝器9放出热量，变成低温低压的液体介质，然后由有机工作介质泵11送到预热换热器5、蒸发换热器2 中吸热，再次变成过热蒸气去推动汽轮机7做功。

Claims (3)

1.炼铁高炉冲渣蒸汽及热水余热收集方法，其特征在于：将常规高炉渣处理系统过滤后的冲渣水，送至循环预热器，用以加热工作介质，离开循环预热器的冲渣水温度下降，回到高炉继续冲渣使用；被循环预热器加热后的工作介质进入循环蒸发器，工作介质在此处吸收冲渣蒸汽冷凝过程中释放的热量后被汽化，汽化后的蒸汽驱动汽轮机进而带动发电机；离开汽轮机后的工作介质冷凝为液体，流回循环预热器和循环蒸发器被反复加热，汽化循环使用；工作介质在循环蒸发器内吸收热量后变成100℃的过热蒸气，然后进入汽轮机做功，带动发电机转动，对外输出电能，或直接拖动设备，或输出蒸汽。
2.权利要求1所述方法的蒸汽及热水余热收集的设备，其特征在于：包括冲渣蒸汽换热回路、冲渣水换热循环回路和工作介质循环回路，冲渣蒸汽换热回路、冲渣水换热循环回路、工作介质循环回路顺序连接；冲渣蒸汽换热回路由水渣粒化塔(1)、蒸发换热器(2)构成，水渣粒化塔(1)、蒸发换热器(2)顺序连接；冲渣水换热循环回路由冲渣及过滤系统设备(3)、热水池(4)、预热换热器(5)、循环热水泵(6)构成，冲渣及过滤系统设备(3)、热水池(4)、预热换热器(5)、循环热水泵(6)顺序连接；工作介质循环回路由预热换热器(5)、蒸发换热器(2)的工作介质流通管道与汽轮机(7)、冷凝器(9)、有机工作介质泵(11)构成，预热换热器(5)、蒸发换热器(2)的工作介质流通管道与汽轮机(7)、冷凝器(9)、有机工作介质泵(11)顺序连接。
3.根据权利要求2所述的蒸汽及热水余热收集的设备，其特征在于：工作介质循环回路中，有机工作介质泵与预热换热器连接后再与蒸发换热器连接。
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