CN102297604A - 一种精炼炉余热回收持续供汽方法及其设备 - Google Patents

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管欣
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Abstract

本发明公开了一种精炼炉余热回收持续供汽方法及其设备，该方法为：首先回收废气余热，将软化水送至汽水分离器中形成饱和水，然后将饱和水输送至蒸汽发生器中并利用废气余热产生汽水混合物；将汽水混合物进行汽水分离得到饱和蒸汽；将饱和蒸汽进行降压蓄热得到稳定持续的饱和蒸汽，最后输送至用汽点。该设备包括设置在炼炉的废气出口端的蒸汽发生器、汽水分离器和蓄热器，蒸汽发生器与汽水分离器通过上升管和下降管连接；所述汽水分离器与蓄热器相连。本发明不仅能将精炼炉废气余热进行回收，减少运行费用，保证后续除尘系统的运行效果和寿命；还能对热能综合利用提供便利，满足节能减排的需要，具有很好的经济效益和社会效益。

Description

一种精炼炉余热回收持续供汽方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种精炼炉余热回收持续供汽方法，尤其涉及一种专门针对冶金不锈钢冶炼氩氧精炼炉废气净化除尘系统而设计的精炼炉余热回收持续供汽方法及其设备。
背景技术
电炉、氩氧炉(即AOD炉)等精炼炉是目前冶金企业钢铁及不锈钢冶炼一种十分重要的工艺装备。精炼炉在吹炼过程中产生的高温废气，因受到冶炼过程的影响，其温度变化比较频繁，而且波动幅度相对较大，一般温度可达500～1000℃。目前比较普遍采用水冷烟道对高温废气进行降温，以满足后续除尘器的温度要求，为废气除尘系统运行创造安全、稳定的有利条件。
但采用水冷烟道的技术方案仅仅起到了对废气降温的作用，却不能充分有效的回收废气余热，而且会因为保证水冷烟道冷却水系统正常运行而消耗大量电能，整个系统的运行极不经济。同时大量的废气余热没有能够得到充分、有效的回收利用，也造成了余热资源的浪费。
根据文献资料，目前也有部分类似装备采用余热锅炉来回收废气余热，但在技术方案及实施过程中未能充分考虑如何保证余热锅炉产汽的稳定和持续，技术方案不够成熟，最重要的是余热锅炉不能向管网或系统提供稳定、持续、有效的蒸汽汽源，影响了余热利用的可持续发展。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种流程合理、能满足节能减排需要的精炼炉余热回收持续供汽方法。
本发明的另一目的在于提供一种实现上述方法的设备。
技术方案：为了解决上述目的，本发明采用的技术方案为：一种精炼炉余热回收持续供汽方法，该方法包括如下步骤：
1)首先通过蒸汽发生器回收精炼炉中的废气余热；
2)将软化水送至汽水分离器中形成饱和水，然后将饱和水输送至蒸汽发生器中并利用蒸汽发生器回收到精炼炉中的废气余热产生汽水混合物；
3)将汽水混合物输送至汽水分离器中进行汽水分离得到饱和蒸汽；
4)将饱和蒸汽输送至蓄热器进行降压蓄热得到稳定持续的饱和蒸汽，最后输送至用汽点。
步骤2)中，将软化水进行加热升温。优选方案为：首先将软化水进行除氧，然后进行加热升温。
步骤4)中，通过蓄热器将饱和蒸汽降压至0.6-1.8MPa后输出。
为了解决上述另一目的，本发明所采用的技术方案为：
一种实现精炼炉余热回收持续供汽方法的设备，包括汽水分离器、蓄热器、与废气管道相连的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器与汽水分离器通过管道连接；所述汽水分离器与蓄热器相连。
为了节能，在所述蒸汽发生器的废气出口端连接有给水预热器，所述给水预热器的出水口与汽水分离器相连。
为了保证软化水水质符合要求，在所述给水预热器的进水口连接有除氧器。
所述给水预热器和蒸汽发生器均包括有一传热元件，所述传热元件为翅片管、或热管、或翅片管与热管的组合。
所述给水预热器和蒸汽发生器为立式垂直布置、或卧式倾斜布置。
本发明中所述的蒸汽发生器的废气出口不设给水预热器，而是汽水分离器与加压给水泵直接相连。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明先通过蒸汽发生器和给水预热器对温度频繁波动的废气进行余热回收，产生一定压力但流量波动的饱和蒸汽，再将该饱和蒸汽送入蓄热器进行蓄热降压，产生符合工厂工艺需要的饱和蒸汽供后续用户使用。系统流程合理、先进，能够满足实际生产的需要。本发明不仅能将精炼炉废气余热进行回收，减少运行费用，保证后续废气除尘系统的运行效果和寿命；而且还能产生一定压力的饱和蒸汽对后续系统进行持续供汽，对余热综合利用提供便利，满足节能减排的需要，具有很好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明设备的结构示意图；
图2是本发明设备中给水预热器和蒸汽发生器为立式垂直布置的局部结构示意图。
图3为本发明设备中给水预热器和蒸汽发生器为卧式倾斜布置的局部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
一种精炼炉余热回收持续供汽方法，首先将利用蒸汽发生器回收精炼炉中的废气；将软化水升温后输送至汽水分离器中形成饱和水，然后将饱和水输送至蒸汽发生器中并利用蒸汽发生器回收到精炼炉中的废气产生汽水混合物；将汽水混合物输送至汽水分离器中进行汽水分离得到饱和蒸汽；再将饱和蒸汽输送至蓄热器进行降压蓄热产生0.6-1.8MPa的持续稳定的饱和蒸汽，最后输送至用汽点。
上述方法中，0.6-1.8MPa的持续稳定的饱和蒸汽还可以通过减压后供除氧器进行除氧用。
实现上述方法的设备的结构包括如下两种：
第一种结构，如图1所示，一种实现精炼炉余热回收持续供汽方法的设备，包括给水预热器2、与废气管道1相连的蒸汽发生器3、与蒸汽发生器3相连的汽水分离器4、以及与汽水分离器4相连的蓄热器5，蒸汽发生器3与汽水分离器4之间通过上升管31和下降管32相连接，汽水分离器4通过连接管42与给水预热器2的出水口相连，汽水分离器4通过饱和蒸汽管41与蓄热器5相连。其中给水预热器2与蒸汽发生器3的废气出口相连，并且给水预热器2进水口通过加压给水泵6与除氧器7相连。其中，废气管道1与精炼炉的废气出口端相连。
本发明根据实际情况需要也可不设给水预热器2，即汽水分离器4通过连接管与加压给水泵6直接相连，将加压给水泵6出口水直接送入汽水分离器4，从而形成余热供汽系统。给水预热器2和蒸汽发生器3为卧式垂直布置。本发明也可不设置除氧器7，根据系统及生产实际的需要将软化水直接通过加压给水泵6送入给水预热器2进行预热，从而形成余热回收持续供汽装置。
给水预热器2和蒸汽发生器3均包括有一传热元件，且该传热元件为翅片管、或热管、或翅片管与热管的组合。其中在给水预热器2的下方的出口21处连接有除尘器。
使用时，软化水通过给水管71送入除氧器7进行除氧，经过除氧后的除氧水通过加压给水泵6送入给水预热器2进行预热到140-170℃后送入汽水分离器4，汽水分离器4中的饱和水通过下降管32送入蒸汽发生器3产生汽水混合物，该汽水混合物通过上升管31进入汽水分离器4进行汽水分离，汽水分离后的波动流量的饱和蒸汽通过饱和蒸汽管41送入蓄热器5进行降压蓄热，经过降压蓄热之后产生0.6-1.8MPa的持续稳定的饱和蒸汽通过供汽管51持续送入后续的蒸汽管网(未图示)或者余热发电系统(未图示)；还可将0.6-1.8MPa的持续稳定的饱和蒸汽通过减压后供除氧器7进行除氧用。蓄热器5中的补水则由加压给水泵6后的补水管52送入。
第二种结构，如图2所示，其组成结构和内部结构均与实施例1基本相同，即汽水分离器4中的饱和水通过下降管32送入蒸汽发生器3产生汽水混合物，该汽水混合物通过上升管31进入汽水分离器4进行汽水分离，汽水分离后的波动流量的饱和蒸汽通过饱和蒸汽管41送入蓄热器进行蓄热降压，汽水分离器4通过连接管42与给水预热器2的出水口相连，差异点仅在给水预热器2和蒸汽发生器3为立式垂直布置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种精炼炉余热回收持续供汽方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
1)首先通过蒸汽发生器回收精炼炉中的废气余热；
2)将软化水送至汽水分离器中形成饱和水，然后将饱和水输送至蒸汽发生器中并利用蒸汽发生器回收到精炼炉中的废气余热产生汽水混合物；
3)将汽水混合物输送至汽水分离器中进行汽水分离得到饱和蒸汽；
4)将饱和蒸汽输送至蓄热器进行降压蓄热得到稳定持续的饱和蒸汽，最后输送至用汽点。
2.根据权利要求1所述的一种精炼炉余热回收持续供汽方法，其特征在于，步骤2)中，将软化水进行加热升温。
3.根据权利要求2所述的一种精炼炉余热回收持续供汽方法，其特征在于，步骤2)中，首先将软化水进行除氧，然后进行加热升温。
4.根据权利要求1所述的一种精炼炉余热回收持续供汽方法，其特征在于，步骤4)中，通过蓄热器将饱和蒸汽降压至0.6-1.8MPa后输出。
5.一种实现精炼炉余热回收持续供汽方法的设备，其特征在于，包括汽水分离器(4)、蓄热器(5)、与废气管道(1)相连的蒸汽发生器(3)，所述蒸汽发生器(3)与汽水分离器(4)通过管道连接；所述汽水分离器(4)与蓄热器(5)相连。
6.根据权利要求5所述的一种实现精炼炉余热回收持续供汽方法的设备，其特征在于，在所述蒸汽发生器(3)的废气出口端连接有给水预热器(2)，所述给水预热器(2)的出水口与汽水分离器(4)相连。
7.根据权利要求6所述的一种实现精炼炉余热回收持续供汽方法的设备，其特征在于，在所述给水预热器(2)的进水口连接有除氧器(7)。
8.根据权利要求6所述的一种实现精炼炉余热回收持续供汽方法的设备，其特征在于，所述给水预热器(2)和蒸汽发生器(3)均包括有一传热元件，所述传热元件为翅片管、或热管、或翅片管与热管的组合。
9.根据权利要求6所述的一种实现精炼炉余热回收持续供汽方法的设备，其特征在于，所述给水预热器(2)和蒸汽发生器(3)为立式垂直布置、或卧式倾斜布置。
10.根据权利要求5所述的一种实现精炼炉余热回收持续供汽方法的设备，其特征在于，在所述汽水分离器(4)的进水口连接有加压给水泵(6)。
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