CN103060497B - 一种高炉冲渣水余热发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉冲渣水余热发电系统，包括淬化造粒装置、沉淀池、闪蒸器、汽轮机、发电机、冷凝器、集水池和冷却塔；其中，淬化造粒装置、沉淀池、闪蒸器、汽轮机、冷凝器和集水池通过管线依次连通形成环路，并且汽轮机上连接发电机，冷凝器上连接集水池，来共同形成发电部；淬化造粒装置、沉淀池和冷却塔通过管线依次连通形成环路，来形成冲渣部。本发明具有以下有益效果：一是发电部的冷却塔采用原有冲渣部的冷却塔，一塔两用，减少冷却塔的数量及场地资源。二是采用变频水泵根据冲渣水温对水量进行控制，最大程度的利用冲渣水的余热，实现低水量冲渣。系统简单，经济实用。
Description
技术领域
本发明涉及高炉冲渣水余热回收领域，特别涉及一种高炉冲渣水余热发电系统。
背景技术
钢铁厂在高炉炼铁工艺中，产生的炉渣温度大约为1400℃，含有大量的余热资源。现有工艺普遍采用水淬的方式粒化并冷却高温液态高炉渣，这一过程产生大量温度在80-95℃的冲渣水。在目前的生产工艺中，冲渣水是在沉淀过滤后引入冷却塔，冷却后再次循环冲渣。这样不仅造成了热能的浪费，也耗费了大量的电能。
国内外虽然对冲渣水余热的利用做了很多研究，但目前只有少量的冲渣水余热回收用于冬季采暖及洗浴，多数钢铁企业的冲渣水没有充分利用。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种充分利用高炉冲渣水，达到热能和电能双重利用的高炉冲渣水余热发电系统。
为实现上述目的，本发明一种高炉冲渣水余热发电系统，包括淬化造粒装置、沉淀池、闪蒸器、汽轮机、发电机、冷凝器、集水池和冷却塔；其中，淬化造粒装置、沉淀池、闪蒸器、汽轮机、冷凝器和集水池通过管线依次连通形成环路，并且汽轮机上连接发电机，冷凝器上连接集水池，来共同形成发电部；淬化造粒装置、沉淀池和冷却塔通过管线依次连通形成环路，来形成冲渣部。
进一步，所述系统还包括冷凝水泵、渣水输送泵、循环水泵、循环水阀门、热水阀门一、热水泵一、冷水阀、冷水泵、热水阀门二、热水泵二、测温装置、真空泵。
进一步，所述淬化造粒装置、沉淀池、测温装置、热水阀门二、热水泵二、闪蒸器、汽轮机、发电机、冷凝器、冷凝水泵、集水池、渣水输送泵、真空泵、冷却塔、循环水泵、冷凝器、循环水阀门形成所述发电部的循环通道；其中，冷却塔、循环水泵、冷凝器、循环水阀门形成所述发电部的循环冷却水通道。
进一步，所述淬化造粒装置产生的热水经沉淀池缓冲沉淀后经热水阀门二和热水泵二进入闪蒸器，闪蒸器内产生饱和蒸汽，进入汽轮机，带动发电机发电。
进一步，所述淬化造粒装置、沉淀池、测温装置、热水阀门一、热水泵一、冷却塔、冷水阀、冷水泵形成所述冲渣部水循环通道。
进一步，所述闪蒸器内表面经过防腐蚀处理，闪蒸器内设有汽水分离装置，保证出口蒸汽干度>99.5%。
进一步，所述发电部和冲渣部并列设置，所述冷却塔为所述冲渣部与发电部的循环冷却水系统共用，实现两个系统的切换。
进一步，所述从闪蒸器流出的水与从所述冷凝水泵打出的凝结水在所述集水池混合缓冲后由所述渣水输送泵打入所述淬化造粒装置。
进一步，所述汽轮机为负压汽轮机，其轴封采用水封、汽封相结合的方式。
进一步，所述渣水输送泵为变频水泵，测温装置信号与渣水输送泵相关联工作。
本发明在不影响冲渣工艺的前提下，充分利用冲渣水的热量，产生的蒸汽进行发电。具有以下有益效果：一是发电部的冷却塔采用原有冲渣部的冷却塔，一塔两用，减少冷却塔的数量及场地资源。二是采用变频水泵根据冲渣水温对水量进行控制，最大程度的利用冲渣水的余热，实现低水量冲渣。系统简单，经济实用。
附图说明
图1为本发明的系统流程图。
具体实施方式
下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。
为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。
如图1所示，本发明一种高炉冲渣水余热发电系统，包括淬化造粒装置1、沉淀池2、闪蒸器3、汽轮机4、发电机5、冷凝器6、冷凝水泵7、集水池8、渣水输送泵9、冷却塔10、循环水泵11、循环水阀门12、热水阀门一13、热水泵一14、冷水阀15、冷水泵16、热水阀门二17、热水泵二18、测温装置19、真空泵20。
其中，淬化造粒装置1、沉淀池2、闪蒸器3、汽轮机4、冷凝器6和集水池8通过中间管线及零部件依次连通形成环路，并且汽轮机4上连接发电机5，冷凝器6上连接集水池8，来共同形成发电部；淬化造粒装置1、沉淀池2和冷却塔10通过管线依次连通形成环路，来形成冲渣部，即原冲渣系统。
淬化造粒装置1产生的热水经沉淀池2缓冲沉淀后经热水阀门二17和热水泵二18进入闪蒸器3，闪蒸器3内产生饱和蒸汽，进入汽轮机4，带动发电机5发电。汽轮机4的排汽经冷凝器6冷却后由冷凝水泵7打入集水池8。闪蒸器3产生的饱和水也进入集水池8。两股水在集水池8混合缓冲后由渣水输送泵9打入淬化造粒装置1。真空泵20保证凝汽器内的真空度。
发电部和原冲渣系统并列设置，冷却塔10为原冲渣系统与发电部的循环冷却水系统共用。冷却塔一塔两用，减少了冷却塔的数量及场地资源。当发电部正常运行时，热水阀门一13、热水泵一14、冷水阀15、冷水泵16处于关闭状态，循环水泵11、循环水阀门12、热水阀门二17、热水泵二18、冷凝水泵7、渣水输送泵9处于开启状态。当发电部检修停运时，则相反，原冲渣系统阀门、水泵开启，发电部的阀门、水泵关闭，保证原冲渣系统顺利进行冲渣。
渣水输送泵9为变频水泵，测温装置19信号与渣水输送泵9连锁。当测温装置19的温度低于设计值时，渣水输送泵9通过变频调节减少冲渣水量，当测温装置19的温度高于设计值时，渣水输送泵9通过变频调节增加冲渣水量。这样可以保证进入发电部的水温维持在较高水平，提高系统的发电量。
闪蒸器3内表面经过特殊处理，防止冲渣水的腐蚀。闪蒸器3内设有汽水分离装置，保证出口蒸汽干度>99.5%，不会对汽轮机造成冲击。
由于整个发电部处于负压状态，轴封变得尤为重要，防止外界空气进入汽轮机。本发明汽轮机4为负压汽轮机，其轴封采用水封、汽封相结合的方式。
Claims (6)
1.一种高炉冲渣水余热发电系统，其特征在于，该系统包括淬化造粒装置、沉淀池、闪蒸器、汽轮机、发电机、冷凝器、集水池和冷却塔；其中，淬化造粒装置、沉淀池、闪蒸器、汽轮机、冷凝器和集水池通过管线依次连通形成环路，并且汽轮机上连接发电机，冷凝器上连接集水池，来共同形成发电部；淬化造粒装置、沉淀池和冷却塔通过管线依次连通形成环路，来形成冲渣部；所述系统还包括冷凝水泵、渣水输送泵、循环水泵、循环水阀门、热水阀门一、热水泵一、冷水阀、冷水泵、热水阀门二、热水泵二、测温装置、真空泵；所述渣水输送泵为变频水泵，测温装置信号与渣水输送泵相关联工作；
所述淬化造粒装置、沉淀池、测温装置、热水阀门二、热水泵二、闪蒸器、汽轮机、发电机、冷凝器、冷凝水泵、集水池、渣水输送泵、真空泵、冷却塔、循环水泵、冷凝器、循环水阀门形成所述发电部的循环通道；其中，冷却塔、循环水泵、冷凝器、循环水阀门形成所述发电部的循环冷却水通道；
所述淬化造粒装置、沉淀池、测温装置、热水阀门一、热水泵一、冷却塔、冷水阀、冷水泵形成所述冲渣部水循环通道。
2.如权利要求1所述的高炉冲渣水余热发电系统，其特征在于，所述淬化造粒装置产生的热水经沉淀池缓冲沉淀后经热水阀门二和热水泵二进入闪蒸器，闪蒸器内产生饱和蒸汽，进入汽轮机，带动发电机发电。
3.如权利要求1所述的高炉冲渣水余热发电系统，其特征在于，所述闪蒸器内表面经过防腐蚀处理，闪蒸器内设有汽水分离装置，保证出口蒸汽干度>99.5%。
4.如权利要求1所述的高炉冲渣水余热发电系统，其特征在于，所述发电部和冲渣部并列设置，所述冷却塔为所述冲渣部与发电部的循环冷却水系统共用，实现两个系统的切换。
5.如权利要求1所述的高炉冲渣水余热发电系统，其特征在于，所述从闪蒸器流出的水与从所述冷凝水泵打出的凝结水在所述集水池混合缓冲后由所述渣水输送泵打入所述淬化造粒装置。
6.如权利要求1所述的高炉冲渣水余热发电系统，其特征在于，所述汽轮机为负压汽轮机，其轴封采用水封、汽封相结合的方式。
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