CN103604310B - 间歇式蒸汽的回收、储存装置 - Google Patents
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Abstract
一种间歇式蒸汽的回收、储存装置，它的集汽罩分别与熄焦塔和出风风管连接；出风风管与冷凝式换热器冷凝管连接，冷凝管与蒸汽冷凝水回流水沟连接，蓄热室进水管路与冷凝式换热器的壳程出水端连接；板式换热器的进水口与蓄热室出水管路连接，出水口与循环水泵连接，循环水泵与冷凝式换热器的壳程进水端连接，板式换热器的换热端进水口和出水口分别与热用户连接；本发明的优点是：集汽罩将间歇产生的蒸汽热量连续收集；冷凝式换热器冷凝蒸汽，产生真空，降低风机负荷，使腐蚀性的冷凝水外排，不对蓄热系统产生影响；蓄热室储存热能，既能稳定供热温度，又能维持一定时间的供热能力。
Description
技术领域：
本发明属于一种工业蒸汽余热回收利用装置，特别涉及一种间歇式蒸汽的回收、储存装置。
背景技术：
炼焦结束后，焦炭温度高达900℃以上，高温焦炭出炉后需要快速降低温度，这个过程称为熄焦，目前主要采用湿法和干法两种熄焦方式，其特点分别是：
a.湿法熄焦：也称水熄焦，是传统的熄焦方式。其过程是，炼焦结束后，红焦被推焦车从炭化室内推到熄焦车上，熄焦车载红焦迅速进入熄焦塔，在熄焦塔内，熄焦水通过喷头喷洒到红焦上，熄焦水遇高温红焦迅速蒸发，蒸汽通过熄焦塔顶部排放到大气中，红焦温度迅速下降，完成熄焦。湿法熄焦具有工艺简单，投资少等特点，但熄焦环境差，浪费大量水资源，红焦热量被浪费等缺点。
b.干法熄焦：这是近些年国内开始出现的新式熄焦技术，具有一定的先进性。其过程是，从炭化室中推出的红焦经过拦焦机的导焦栅落入运载车上的焦罐内，再由提升机将焦罐提升到干熄炉炉顶，装入干熄炉，在干熄炉中，红焦与惰性气体直接进行热交换，升温后的高温惰性气体进入干熄焦锅炉换热，锅炉产生蒸汽，并入厂内蒸汽管网或进行发电，同时炉惰性气体温度下降，通过风机再次进入干熄焦炉进行换热。干熄焦具有减少环境污染、可回收红焦显热等特点，但是同时存在投资高，本身能耗大等问题，制约了干法熄焦的进一步发展。
由于干法熄焦的投资高等缺点，目前国内大部分企业仍然采用传统湿法熄焦的方式生产焦炭，如果能采用一种方式可以减少湿法熄焦的不足，将对炼焦企业的减少污染，降低能耗起到一定作用。
发明内容：
本发明的目的在于减少湿法熄焦产生的污染环境、耗水量大、红焦显热被浪费的现象，提供一种间歇式蒸汽的回收、储存装置，该装置回收熄焦蒸汽的热量和水份，减少环境污染，降低产品单位能耗，回收的热能可用于制冷、供暖、发电等。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种间歇式蒸汽的回收、储存装置，其特征在于：它包括集汽系统、热回收系统、蓄热系统、换热系统；
所述集汽系统包括集汽罩和出风风管，集汽罩的下端与熄焦塔的顶部连接，集汽罩的上端通过引风机连接出风风管的进口端；
所述热回收系统包括冷凝式换热器，出风风管的出口端与冷凝式换热器的冷凝管进水端连接，冷凝式换热器的冷凝管出水端与蒸汽冷凝水回流水沟连接，冷凝式换热器的壳程内装有循环冷却水；
所述蓄热系统包括蓄热室，蓄热室位于地下，蓄热室设有进水管路和出水管路，蓄热室内装有高温热水，蓄热室的进水管路与冷凝工换热器的壳程出水端连接；
所述换热系统包括板式换热器、循环水泵和水管路，板式换热器的集热端进水口与蓄热室的出水管路连接，板式换热器的集热端出水口与循环水泵的进水口连接，循环水泵的出水口通过水管路与冷凝式换热器的壳程进水端连接，板式换热器的换热端进水口和出水口分别与热用户连接；
所说集汽罩和风管采用不锈钢材料，外层设有保温层。
所说的蓄热室由内层防水层、中层轻质浇筑料保温层、外层钢筋混凝土层组成。
本发明的优点和有益效果是：
1、无需对原熄焦过程做任何更改，也不会对焦炭质量产生影响，只需在原系统末端增加相应回收设备就可实现，改造过程也不会妨碍生产的正常进行。
2、由于红焦的绝大部分热量被水蒸发吸收，本发明将蒸发水蒸气热量回收后，红焦的显热被绝大部分回收，其余热回收量不亚于干法熄焦的回收量。
3、回收蒸汽余热的同时，蒸汽中的水份被冷凝下来重新利用，减少熄焦过程的水量消耗。
4、蒸汽中夹带的污染物在蒸汽冷凝过程中被吸附下来，减少了污染物的排放。
5、间歇蒸汽连续收集，系统可连续运行，提供持续的热量供应。
6、蒸汽冷凝回收换热系统与蓄热系统分别设计，保证蒸汽冷凝效果的同时可提高蓄热温度，保持蓄热室的温度稳定。
附图说明
图1是本发明的流程框图。
图2是冷凝式换热器结构示意图。
图3是本发明的整体结构示意图。
图4是蓄热室的结构示意图。
图5是图4的A部放大图。
其中：1-集汽罩 2-引风机 3-出风风管 4-冷凝管 5-冷凝式换热器6-蓄热室 7-循环水泵 8-板式换热器 9-热用户 10-熄焦塔 11-熄焦车 12-喷头 13-熄焦水泵 14-熄焦水池 15-熄焦水回流水沟 16-蒸汽冷凝水回流水沟，17-防水层，18-轻质浇筑料保温层，19-外层为钢筋混凝土层。
具体实施方式:
实施例：如图所示，一种间歇式蒸汽的回收、储存装置，以驱动低温发电机组发电为例，熄焦车11运送红焦至熄焦塔10，熄焦水从熄焦水池14被熄焦水泵13输送至喷头12，熄焦水喷淋到红焦上，水受热蒸发，蒸汽上升，被熄焦塔10上端安装的不锈钢材质的集汽罩1收集，由于蒸汽间歇产生，蒸汽量大，因此集汽罩1必须有相应的容量，保证蒸汽的收集效果；蒸汽被收集后，通过引风机2的输送作用，蒸汽通过出风风管3被输送到冷凝式换热器5的冷凝管4进水端中，蒸汽被密封的蒸汽冷凝管冷却成水，冷凝管内形成负压真空，促使出风风管3内的蒸汽更快进入冷凝式换热器的冷凝管内，蒸汽冷凝过程中放出大量汽化潜热，热量被冷凝式换热器5壳程中的冷却水吸收升温，冷凝管内冷凝水靠重力从冷凝管出水端流入蒸汽冷凝水回流水沟16，然后同熄焦水回流水沟15中的水汇合后回流到熄焦水池14，被加热的冷却水则通过冷凝式换热器的出水端经蓄热室6的进水管路进入蓄热室6内，蓄热室6的内层为防水层，中层为轻质浇筑料保温层，外层为钢筋混凝土层，蓄热室6内储存有大量高温热水，可以保证在系统故障的情况下继续提供足够的热源供应，蓄热室内的高温热水在循环水泵7的作用下，通过蓄热室的出水管路被吸入板式换热器8集热端的进水口中，高温热水换热冷却为低温水后，经板式换热器集热端的出水口通过循环泵7和循环水管路进入冷凝式换热器5的壳程进水端中，再次被加热，完成冷却水循环过程，板式换热器8的换热端则源源不断提供高温热源给热用户9发电机组，产生电能，供厂区使用。
通过蒸汽回收系统，将熄焦蒸汽的汽化潜热回收后，以高温热水的方式储存到蓄热室6中，蓄热室6储存大量高温热水，高温热水通过板式换热器8换热后为发电机组9提供源源不断的驱动热量，发电机组9产生的电能可供应本厂区的生产、生活使用，既达到减少环境污染，回收熄焦余热的目的，又产生高品质的电能，是一项综合的余热利用方式。
本系统将水熄焦产生的大量蒸汽余热回收，转化为高温水热能储存下来，再通过发电机组产生电能，具有不消耗一次能源、无污染，系统连续运行，节能显著等优点。
Claims (3)
1.一种间歇式蒸汽的回收、储存装置，其特征在于：它包括集汽系统、热回收系统、蓄热系统、换热系统；
所述集汽系统包括集汽罩和出风风管，集汽罩的下端与熄焦塔的顶部连接，集汽罩的上端通过引风机连接出风风管的进口端；
所述热回收系统包括冷凝式换热器，出风风管的出口端与冷凝式换热器的冷凝管进水端连接，冷凝式换热器的冷凝管出水端与蒸汽冷凝水回流水沟连接，冷凝式换热器的壳程内装有循环冷却水；
所述蓄热系统包括蓄热室，蓄热室位于地下，蓄热室设有进水管路和出水管路，蓄热室内装有高温热水，蓄热室的进水管路与冷凝式换热器的壳程出水端连接；
所述换热系统包括板式换热器、循环水泵和水管路，板式换热器的集热端进水口与蓄热室的出水管路连接，板式换热器的集热端出水口与循环水泵的进水口连接，循环水泵的出水口通过水管路与冷凝式换热器的壳程进水端连接，板式换热器的换热端进水口和出水口分别与热用户连接。
2.如权利要求1所述的一种间歇式蒸汽的回收、储存装置，其特征在于：所说集汽罩和风管采用不锈钢材料，外层设有保温层。
3.如权利要求1所述的一种间歇式蒸汽的回收、储存装置，其特征在于：所说的蓄热室由内层防水层、中层轻质浇筑料保温层、外层钢筋混凝土层组成。
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