CN102586525A

CN102586525A - 高炉鼓风预冷转轮除湿装置

Info

Publication number: CN102586525A
Application number: CN2012100799833A
Authority: CN
Inventors: 胡建亮; 盖东兴; 黄永红
Original assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及高炉鼓风预冷转轮除湿装置，主要包括具备转轮除湿区域和再生区域且能循环除湿而后再生的转轮除湿机；转轮除湿区域的两侧分别设置入口风管和出口风管，转轮再生区域的两侧分别设置再生空气入口风管和再生空气出口风管；预冷器设置在入口风管上，制冷机组通过冷水入口管和冷水出口管与预冷器相连，冷水入口管上装有冷水泵；制冷机组与冷却塔相连；制冷机蒸汽供应管和制冷机冷凝排水管分别与制冷机组连通。本装置通过空气预冷器降低了空气的温度，在高温高湿环境下能使转轮除湿机保持良好的除湿效率，且运行稳定、安全可靠，节能高效。

Description

高炉鼓风预冷转轮除湿装置

技术领域

本发明涉及高炉炼铁领域，具体涉及一种用于高炉炼铁鼓风预冷转轮除湿的装置。

背景技术

炼铁工序是我国钢铁工业节能的重要环节，重点钢铁企业入炉焦比低于390kg/tFe，但一些中小钢铁企业入炉焦比较高，有的甚至达到488kg/tFe，燃料比在560kg/tFe左右。

高炉鼓风除湿是高炉节能降耗的一项重要措施，通过鼓风除湿可以提高高炉产量，增大喷煤比和降低焦比的作用。高炉鼓风含湿量每降低1g/m3，综合焦比降低0.7kg/tFe，折合0.68kgce/tFe；高炉鼓风含湿量每降低1g/m3，增加喷煤2.23kg/tFe；高炉鼓风含湿量每降低1g/m3，由于高炉顺行增加产能约0.1％～0.5％。

目前高炉鼓风除湿使用较多的为冷冻除湿法。该方法使用溴化锂吸收式制冷机，利用钢铁厂余热蒸汽为热源，为冷冻除湿提供冷源。制冷机制取低温冷冻水(一般为7℃)通过水泵输送到表冷器，鼓风空气经过表冷器冷冻降温，并析出水分，达到除湿的效果。表冷冷冻除湿方法是空气经过表冷器过冷除湿后，又要将其在热风炉中加热然后送入高炉内，因而造成了能量的浪费，运行费用较高。

此外，冷冻除水后需要排水，以及对除湿空气进行除雾，若排水不及时，会影响风机的安全运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种炼铁用的高炉鼓风预冷转轮除湿装置，除湿范围宽，且运行稳定、安全可靠、节能高效。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

高炉鼓风预冷转轮除湿装置，其特征在于：主要包括具备转轮除湿区域和再生区域且能循环除湿而后再生的转轮除湿机；转轮除湿区域的两侧分别设置入口风管和出口风管，转轮再生区域的两侧分别设置再生空气入口风管和再生空气出口风管；还设置有空气预冷模块，其中，预冷器设置在入口风管上，制冷机组通过冷水入口管和冷水出口管与预冷器相连，冷水入口管上装有冷水泵；制冷机组与冷却塔相连；制冷机蒸汽供应管和制冷机冷凝排水管分别与制冷机组连通。

按上述技术方案，转轮除湿机包括外壳、置于外壳内的过滤器、转轮和转轮电机，过滤器置于转轮的前方；转轮被密封条分隔成两个扇形区域：转轮除湿区域和转轮再生区域，转轮在电机的驱动下连续旋转并循环交错于两个区域所在方位。

按上述技术方案，入口风管上装有入口风阀，预冷器设置在入口风阀和转轮除湿区域的进口之间；出口风管与鼓风机相连。

按上述技术方案，在出口风管上连接旁通风管，旁通风管上装有旁通风阀。

按上述技术方案，再生空气入口风管管路上依次装有加热器、通风机和再生空气风阀，加热器蒸汽供应管和加热器冷凝排水管分别与加热器连通。

按上述技术方案，入口风管与再生空气出口风管不在同一方向侧。

按上述技术方案，再生空气入口风管和再生空气出口风管均由耐热、耐湿、非燃或难燃材料经绝热处理后制作而成；再生空气出口风管长3～5m，坡度不小于2‰，坡向出口方向。

按上述技术方案，转轮除湿机采用氯化锂或溴化锂转轮除湿机；转轮为氯化锂或溴化锂转轮，以复合材料作为基材与吸湿材料复合加工而成，吸湿材料主要成分包括氯化锂或溴化锂、以及活性硅胶、分子筛。

按上述技术方案，所述制冷机组为蒸汽双效溴化锂吸收式制冷机组。

按上述技术方案，预冷器使用的冷源为制冷机组提供的冷水，制冷机组使用蒸汽作为动力热源，加热器使用蒸汽作为加热热源；蒸汽来源于经过减温减压的中压气或低压气。

按上述技术方案，本发明中使用的风阀均为蝶阀。

相对于冷冻除湿装置，本发明的有益效果是：

本发明装置吸湿面积大，性能稳定，能连续进行除湿，湿度可调，除湿量大；预冷器只用来冷却空气，一般无冷凝水析出；除湿转轮中吸湿材料吸收空气中的水分后成为结晶水，而不变成水溶液，因此，预冷转轮除湿装置不会对高炉鼓风系统造成安全问题。

本装置虽然也设置制冷机及冷冻除湿系统，但制冷机制取冷量只需满足处理鼓风空气部分潜热负荷的要求，制冷机容量较冷冻除湿装置要小得多；由于冷却降温的比例小，所以冷却然后再热的能量损失也较小，因此本装置综合除湿能耗比冷冻除湿装置要小。

本装置增加了空气预冷器，鼓风空气在预冷器中经过降温，送入转轮除湿机中的空气状态能够满足转轮除湿要求；因此，预冷转轮除湿装置可以处理温度高于40℃的鼓风空气，，能够满足夏季极端气候地区高温高湿环境下的高炉鼓风除湿要求；

适用温度范围宽，适用于空气温度为7℃～50℃的场合。

采用蒸汽作为制冷机组及加热器热源，充分利用了冶金厂现有的蒸汽热源，减少了高炉炼铁焦比，为高炉稳定生产提供前提条件。

附图说明

图1是本装置的结构示意图。

图中：1-过滤器，2-除湿转轮，3-再生转轮，4-转轮电机，5-转轮除湿器外壳，6-入口风管，7-入口风阀，8-预冷器，9-旁通风管，10-旁通风阀，11-出口风管，12-鼓风机，13-再生空气入口风管，14-再生空气风阀，15-通风机，16-加热器，17-再生空气出口风管，18-加热器蒸汽供应管，19-加热器冷凝排水管，20-制冷机组，21-冷水泵，22-冷水入口管，23-冷水出口管，24-制冷机蒸汽供应管，25-制冷机冷凝排水管，26-冷却水入口管，27-冷却水出口管。

具体实施方式

以下结合附图1和实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。

高炉鼓风预冷转轮除湿装置，其特征在于该装置包括空气预冷模块、鼓风转轮除湿模块和转轮再生模块：空气预冷模块中，预冷器8与入口风管6相连，入口风管上装有入口风阀7；转轮除湿模块中，转轮除湿器外壳5一侧通过入口风管6和预冷器8相连，转轮除湿器外壳5内装有过滤器1、除湿转轮区域2和转轮电机4，转轮除湿器外壳5另一侧与出口风管11相连，出口风管11与鼓风机12相连；转轮再生模块中，转轮除湿器外壳5一侧与再生空气入口风管13相连，再生空气入口风管13管路上依次装有加热器16、通风机15和再生空气风阀14，转轮除湿器外壳5内装有过滤器1和再生转轮区域3，转轮除湿器外壳5另一侧与再生空气出口风管17相连。

制冷模块中，制冷机组20通过冷水入口管22、冷水出口管23和预冷器8相连，冷水入口管22上装有冷水泵21；制冷机组20通过冷却水入口管26、冷却水出口管27和冷却塔相连；制冷机蒸汽供应管24为制冷机组20提供动力蒸汽，制冷机冷凝排水管25将制冷机组20中蒸汽冷凝水排出。

加热器热源蒸汽模块中，加热器蒸汽供应管18为加热器16提供热源蒸汽，加热器冷凝排水管19将加热器16中蒸汽冷凝水排出。

当室外空气在不需要除湿的季节，或转轮除湿机需要检修时还可以增加旁通模块，出口风管11上连接有旁通风管9，旁通风管9上装有旁通风阀10。

本发明相对于单独的转轮除湿机装置增加了空气预冷器，适用于处理高温高湿的空气。

转轮除湿机外壳5内的转轮被密封条分隔成两个扇形区域——圆心角为270°的除湿转轮区域2和圆心角为90°的再生转轮区域3，当然，各区域的圆心角也可以适当变化；转轮通过转轮电机4驱动，保持转轮具有一定转速，转轮在除湿转轮区域2吸收水分后转到再生转轮区域3，通过高温空气加热进行再生；之前位于再生转轮区域3的转轮部分此时转到先前的除湿转轮区域2，继续对湿空气进行除湿，从而保证转轮除湿机除湿工作的连续性。

本发明中预冷器使用的冷源为制冷机组提供的冷水，制冷机组为蒸汽双效溴化锂吸收式制冷机组。

本发明采用氯化锂或溴化锂转轮除湿机，转轮除湿机内转轮被密封条分隔成两个扇形区域——圆心角为270°的处理区和圆心角为90°的再生区。转轮以复合材料作为基材，与氯化锂或溴化锂、以及活性硅胶、分子筛等吸湿材料复合加工而成。

再生系统的风管(再生空气入口风管13和再生空气出口风管17)，要选择用耐热、耐湿、非燃或难燃材料制作；应做绝热处理；再生空气出口风管17不宜过长(3～5m，最好不要超过5m)，应有不小于2‰的坡度，坡向出口方向(坡顶位于出口近端、坡底位于出口远端)，防止再生空气冷凝、冷凝水流入转轮除湿机中。

本发明中使用的风阀均为相应规格的蝶阀。

除湿机入口风管6的室外空气进口，应尽可能避免与再生空气出口风管17的排出口布置在同一方向侧。

本发明按照以下流程使用：

室外空气经过入口风管6进入预冷器8，经过降温后进入转轮除湿机，通过过滤器1过滤，然后进入除湿转轮区域2进行除湿，除湿后的干燥空气进入出口风管11，通过出口风管11进入鼓风机12，再由鼓风机将干燥空气鼓入炼铁高炉，转轮除湿机工作时要保证旁通风阀10处于关闭状态；再生空气由通风机15吸入到再生空气入口风管13，再由再生空气入口风管13进入到加热器16进行加热，加热后的高温空气进入转轮除湿机，经过滤器1后对刚转到再生转轮区域3的转轮进行加热使转轮再生以循环使用，经过再生转轮区域3后的高湿热空气经过再生空气出口风管17排向大气。

制冷机组20通过冷水出口管23为预冷器8提供冷源，通过冷水入口管22将预冷器8中冷水回水送到制冷机组20中继续制冷，冷水泵21为冷水循环提供动力。制冷机组20通过冷却水入口管26为其提供冷却水，通过冷却水出口管27将冷却水送到冷却塔冷却并循环使用。

制冷机组20和加热器16使用蒸汽分别作为动力热源和加热热源，蒸汽来源于经过减温减压的中压气或低压气。

当室外空气温度不太高时，可关闭制冷机组20，让室外空气不被预冷而直接进入除湿转轮2进行除湿，然后送到炼铁高炉内。

当室外空气在不需要除湿的季节，或转轮除湿机需要检修时，关闭转轮除湿机，关闭制冷机蒸汽供应管24阀门和加热器蒸汽供应管18阀门，关闭通风机15，关闭冷水泵21，关闭入口风阀7和再生空气风阀14。打开旁通风阀10，使室外空气直接通过旁通风管9进入到鼓风机12，再由鼓风机12将空气鼓入炼铁高炉内。

当转轮除湿机工作时，通过调节入口风阀7来控制鼓风量，通过调节再生空气风阀14来控制再生空气流量；当转轮除湿机停止工作时，通过调节旁通风阀10来控制鼓风量。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，如对工艺参数或装置做出的变动和改良仍属本发明的保护范围。

Claims

1.高炉鼓风预冷转轮除湿装置，其特征在于：主要包括具备转轮除湿区域和再生区域且能循环除湿而后再生的转轮除湿机；转轮除湿区域的两侧分别设置入口风管和出口风管，转轮再生区域的两侧分别设置再生空气入口风管和再生空气出口风管；还设置有空气预冷模块，其中，预冷器设置在入口风管上，制冷机组通过冷水入口管和冷水出口管与预冷器相连，冷水入口管上装有冷水泵；制冷机组与冷却塔相连；制冷机蒸汽供应管和制冷机冷凝排水管分别与制冷机组连通。

2.根据权利要求1所述的预冷转轮除湿装置，其特征在于：转轮除湿机包括外壳、置于外壳内的过滤器、转轮和转轮电机，过滤器置于转轮的前方；转轮被密封条分隔成两个扇形区域：转轮除湿区域和转轮再生区域，转轮在电机的驱动下连续旋转并循环交错于两个区域所在方位。

3.根据权利要求1或2所述的预冷转轮除湿装置，其特征在于：入口风管上装有入口风阀，预冷器设置在入口风阀和转轮除湿区域的进口之间；出口风管与鼓风机相连。

4.根据权利要求3所述的中间包结构，其特征在于：在出口风管上连接旁通风管，旁通风管上装有旁通风阀。

5.根据权利要求1或2或4所述的预冷转轮除湿装置，其特征在于：再生空气入口风管管路上依次装有加热器、通风机和再生空气风阀，加热器蒸汽供应管和加热器冷凝排水管分别与加热器连通。

6.根据权利要求5所述的预冷转轮除湿装置，其特征在于：入口风管与再生空气出口风管不在同一方向侧。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的预冷转轮除湿装置，其特征在于：再生空气入口风管和再生空气出口风管均由耐热、耐湿、非燃或难燃材料经绝热处理后制作而成；再生空气出口风管长3～5m，坡度不小于2‰，坡向出口方向。

8.根据权利要求7所述的预冷转轮除湿装置，其特征在于：转轮除湿机采用氯化锂或溴化锂转轮除湿机；转轮为氯化锂或溴化锂转轮，以复合材料作为基材与吸湿材料复合加工而成，吸湿材料主要成分包括氯化锂或溴化锂、以及活性硅胶、分子筛。

9.根据权利要求1或2或4或6或8所述的预冷转轮除湿装置，其特征在于：所述制冷机组为蒸汽双效溴化锂吸收式制冷机组。

10.根据权利要求9所述的预冷转轮除湿装置，其特征在于：预冷器使用的冷源为制冷机组提供的冷水，制冷机组使用蒸汽作为动力热源，加热器使用蒸汽作为加热热源；蒸汽来源于经过减温减压的中压气或低压气。