CN104567442B - 高炉冲渣水余热制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种高炉冲渣水余热制冷系统，包括取水泵、高炉冲渣水处理装置、高炉冲渣水蓄热装置、热水型溴化锂吸收式冷水机组。高炉冲渣水处理装置、高炉冲渣水蓄热装置及热水型溴化锂吸收式冷水机组依次通过管路连接；其中，高炉冲渣水蓄热装置位于热水型溴化锂吸收式冷水机组的上方；取水泵的进水端通过管路连接热水池，取水泵的出水端通过管路连接高炉冲渣水处理装置的进水端；热水型溴化锂吸收式冷水机组的出水端通过管路连接冷水池。本发明能直接利用高炉冲渣水余热生产冷冻水，可以全年回收高炉冲渣水的余热。
Description
技术领域
本发明是关于一种高炉冲渣水的余热回收利用系统，尤其涉及一种高炉冲渣水余热制冷系统。
背景技术
钢铁厂存在大量高炉冲渣水，冲渣水的热量散失在大气中，不仅造成大气热污染，还增加高炉冲渣水补水量。对于高炉冲渣系统，还会增加水泵和冷却塔电耗。同时，高炉冲渣水也是钢厂中重要的余热资源之一，根据高炉冲渣工艺不同，冲渣水温度一般可以在60～80℃，夏季最高可达90℃。随着节能减排工作的深入，冲渣水余热已在一些企业有了比较成功的应用，包括利用冲渣水供暖、加热低温水等，但从全年来看，冲渣水有效利用率还是非常低，以京津冀地区为例，全年仅约三分之一时间在利用，其余均损失排放，既浪费能源，又污染周边环境。
目前，关于冲渣水余热回收成功的案例，仅有一些地区用来冬季采暖，可是采暖周期非常短，余热回收量有限。在夏季，还未见到回收利用冲渣水余热的工程实践。一些工作者也试图利用冲渣水余热生产冷冻水，最终只停留在理论研究阶段，主要是因为冲渣水的水质指标不合格，一旦直接进入常规冷水机组，势必在短时间内造成设备堵塞、结垢；其次，冲渣水的水温不稳定，如果不采取措施，势必会使机组性能下降，最终导致机组失效。由此可见，如果想在全年高效回收利用冲渣水余热，依靠现有的技术很难解决，亟待提出一套新型的余热回收利用系统。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种高炉冲渣水余热制冷系统，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高炉冲渣水余热制冷系统，解决现有技术中不能直接利用高炉冲渣水余热生产冷冻水的问题，可以全年回收高炉冲渣水的余热。
本发明的另一目的在于提供一种高炉冲渣水余热制冷系统，避免低温水品质差带来的问题，换热效率高、检修方便。
本发明的又一目的在于提供一种高炉冲渣水余热制冷系统，消除高炉冲渣水间断冲渣造成冲渣水温度大幅波动对热用户的影响。
本发明的目的是这样实现的，一种高炉冲渣水余热制冷系统，包括取水泵、高炉冲渣水处理装置，所述高炉冲渣水余热制冷系统还包括高炉冲渣水蓄热装置、热水型溴化锂吸收式冷水机组；所述高炉冲渣水处理装置、高炉冲渣水蓄热装置及热水型溴化锂吸收式冷水机组依次通过管路连接；其中，高炉冲渣水蓄热装置位于热水型溴化锂吸收式冷水机组的上方；所述取水泵的进水端通过管路连接热水池，取水泵的出水端通过管路连接高炉冲渣水处理装置的进水端；热水型溴化锂吸收式冷水机组的出水端通过管路连接冷水池。
在本发明的一较佳实施方式中，热水型溴化锂吸收式冷水机组，包括高压闪蒸发生器、低压闪蒸发生器、低压吸收蒸发器、第一和第二两组容积式换热器；所述容积式换热器为一封闭容器，其上设有热水进出口，热水进出口分别形成进水端和出水端，所述进水端通过管路与高炉冲渣水蓄热装置连接，所述出水端通过管路连接到冷水池；所述容积式换热器内盘绕设有换热管道，换热管道在容积式换热器上形成有溶液进出口；所述高压闪蒸发生器由高压闪蒸室和冷凝室组成；低压闪蒸发生器由低压闪蒸室和高压吸收室组成；所述冷凝室和高压吸收室内分别设有第一和第二冷却水盘管；第一容积式换热器的换热管道分别与所述高压闪蒸室和一高压热交换器的第一管路连通；第二容积式换热器的换热管道分别与所述低压闪蒸室和一低压热交换器的第一管路连通。
在本发明的一较佳实施方式中，高压闪蒸发生器和低压闪蒸发生器设置于同一容器内，该容器内设有第一隔板，所述第一隔板将容器内部密封分隔为相互隔离的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体位于第二腔体上部，第一腔体形成所述高压闪蒸发生器，第二腔体形成所述低压闪蒸发生器；第一腔体内设有第二隔板，第二隔板上部设有通道，该第二隔板将第一腔体分为两个连通的空间，第二隔板一侧形成所述高压闪蒸室，另一侧形成所述冷凝室；第二腔体内设有第三隔板，第三隔板上部设有通道，该第三隔板将第二腔体分为两个连通的空间，第三隔板一侧形成所述低压闪蒸室，另一侧形成所述高压吸收室。
在本发明的一较佳实施方式中，热水型溴化锂吸收式冷水机组还设有备用容积式换热器，所述备用容积式换热器的换热管道分别与第一、第二容积式换热器的换热管道形成并联连接，并通过阀门控制系统进行控制。
在本发明的一较佳实施方式中，低压吸收蒸发器为一容器，该容器内设有第四隔板，所述第四隔板将容器内部分为相互连通的两个空间，第四隔板一侧形成蒸发室，另一侧形成低压吸收室；所述低压吸收室内设有第三冷却水盘管，所述蒸发室内设有冷冻水盘管。
在本发明的一较佳实施方式中，高压吸收室和低压吸收室下部均设有浓溶液囊和稀溶液囊；高压吸收室的稀溶液囊通过管路依次连接高压发生器泵和高压热交换器的第一管路；高压吸收室的浓溶液囊通过管路依次连接高压吸收器泵和高压吸收室；高压闪蒸室通过管路依次与高压热交换器的第二管路、高压吸收器泵连接；低压吸收室的稀溶液囊通过管路依次与低压发生器泵和低压热交换器的第一管路连接；低压吸收室的浓溶液囊通过管路依次连接低压吸收器泵和低压吸收室；低压闪蒸室通过管路依次连接低压热交换器的第二管路和低压吸收器泵；所述蒸发室通过管路依次连接蒸发器泵并连接回蒸发室；所述冷凝室通过管路与蒸发室连通，该管路上设有节流阀。
在本发明的一较佳实施方式中，高压闪蒸发生器、低压闪蒸发生器和低压吸收蒸发器分别通过抽真空管路与真空泵连接。
在本发明的一较佳实施方式中，热水型溴化锂吸收式冷水机组均采用闪蒸式发生器，在高低压闪蒸室、高低压吸收室及蒸发室内设有喷头或喷管。
在本发明的一较佳实施方式中，高炉冲渣水蓄热装置包括一蓄热装置本体，所述蓄热装置本体设有一进水口和一出水口；所述进水口通过进水管路连接高炉冲渣水处理装置的出水口；所述进水管路上设有第一开关阀门，在进水管路上还设有一进水调节旁路，所述进水调节旁路连通到渣水工艺系统，进水调节旁路上设有第二开关阀门；所述蓄热装置本体的出水口连接出水管路，出水管路上设有出水调节阀组；蓄热装置本体上还连接一保温加热系统，蓄热装置本体内设有扰流隔板。
在本发明的一较佳实施方式中，保温加热系统包括一蒸汽源，该蒸汽源通过蒸汽管路连接到蓄热装置本体内部，蒸汽管路上设有第三开关阀门，位于蓄热装置本体内部的蒸汽管路上设有蒸汽喷头。
在本发明的一较佳实施方式中，出水管路上的出水调节阀组为第四开关阀门；所述第一至第四开关阀门为手动开关阀门或通过阀门控制系统控制的自动开关阀门。
在本发明的一较佳实施方式中，蓄热装置本体为矩形箱体，进水口设置在箱体顶部的一侧，出水口设置在与进水口相对的另一侧的箱体下部；扰流隔板为多个，多个扰流隔板竖直设置在进水口与出水口之间的箱体内，在蓄热装置本体内形成多个相互连通的流道。
在本发明的一较佳实施方式中，多个扰流隔板中，离进水口最近的一个扰流隔板为第一扰流隔板，第一扰流隔板上端与蓄热装置本体的顶部固定，第一扰流隔板的下端两侧相互连通；与第一扰流隔板相邻的为第二扰流隔板，第二扰流隔板的下端与蓄热装置本体的底部固定，第二扰流隔板的上端两侧相互连通；依次类推，奇数扰流隔板的设置方式与第一扰流隔板相同，偶数扰流隔板的设置方式与第二扰流隔板相同。
由上所述，本发明可以直接利用高炉冲渣水的余热生产冷冻水，不仅可以全年回收高炉冲渣水的余热，还可以解决其他工艺如焦化、炼铁专业冷却、除湿等工艺要求。也可以用于石油、化工等领域的低温热水余热回收，同时还满足上述领域对冷冻水的需求，达到余热再利用的目的。本发明可避免低温水品质差带来的问题，还有换热效率高、检修方便的优点，并可以消除高炉冲渣工艺中冲渣水间断冲渣造成渣水温度大幅波动对热用户的影响。蓄热装置的能力与热用户匹配，满足热用户连续用热需求。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明高炉冲渣水余热制冷系统的布置图。
图2：为本发明中热水型溴化锂吸收式冷水机组的示意图。
图3：为本发明中热水型溴化锂吸收式冷水机组另一实施方式的示意图。
图4：为本发明中高炉冲渣水蓄热装置的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提供一种高炉冲渣水余热制冷系统1000，包括取水泵300、高炉冲渣水处理装置200、高炉冲渣水蓄热装置500和热水型溴化锂吸收式冷水机组100。其中，高炉冲渣水处理装置200、高炉冲渣水蓄热装置500及热水型溴化锂吸收式冷水机组100依次通过管路连接。高炉冲渣水蓄热装置500位于热水型溴化锂吸收式冷水机组100的上方，将高炉冲渣水蓄热装置500设置在上方，可以省去一套水泵装置，降低占地和投资，节约能源。取水泵300的进水端通过管路连接热水池400，取水泵300的出水端通过管路连接高炉冲渣水处理装置200的进水端；热水型溴化锂吸收式冷水机组100的出水端通过管路连接冷水池600。通过取水泵300将高炉冲渣水从热水池400中取出，由于冲渣水水质具有高硬度、高碱度、高悬浮物、Cl-离子高浓度等特点，不能直接进入换热设备，经过高炉冲渣水处理装置200处理，冲渣水的悬浮物浓度降低，不会堵塞其它设备。高炉冲渣水处理装置200为现有技术，在具体实施时可以采用申请号为CN201010552316，发明名称为一种高炉冲渣水过滤器的现有技术。经过水质处理的冲渣水，被引入高炉冲渣水蓄热装置500，高炉冲渣水蓄热装置500出口水温保持恒定，为热水型溴化锂吸收式冷水机组100提供恒温的驱动热源，确保冷冻水温度波动很小，配合高炉生产及冲渣制度，一次蓄热量至少满足一个冶炼周期内冷水机组的耗热量。
冲渣水进入高炉冲渣水处理装置200内进行水处理，处理后的废水通过管道直接排入到冷水池600内，处理后的干净水进入高炉冲渣水蓄热装置500内蓄热，保证冷水机组100的使用。高炉冲渣水蓄热装置500布置在热水型溴化锂吸收式冷水机组100上方，冲渣水利用重力作用从蓄热装置500进入冷水机组100进行放热，省去一套水泵装置，降低占地和投资，节约能源，冷水机组100吸收冲渣水热量，生产8℃左右的冷冻水。放热后的冲渣水靠重力流入高炉冲渣系统的冷水池600内，参与下一周期高炉冲渣，冲渣后又形成热水，再进入热水池被取水泵300抽取。如此循环，实现余热回收。冷水机组100可以根据系统大小设置备用机，并联连接，防止系统故障。
具体实施时，可以在高炉冲渣水冷、热水池附近建一座余热回收站，站房采用两层混凝土或钢结构形式，第一层布置高炉冲渣水处理装置200、热水型溴化锂吸收式冷水机组100，第二层布置高炉冲渣水蓄热装置500。取水泵300布置在高炉冲渣水泵房，便于取水。
进一步，如图2所示，热水型溴化锂吸收式冷水机组100包括高压闪蒸发生器1、低压闪蒸发生器2、低压吸收蒸发器3、第一容积式换热器4、第二容积式换热器5、高压热交换器6、低压热交换器7、高压发生器泵8、高压吸收器泵9、低压吸收器泵10、低压发生器泵11、蒸发器泵12及真空泵13。其中，第一和第二容积式换热器4、5均为一封闭容器，可以为罐体，罐体上设有一进水口41、51和一出水口42、52，进水口41、51和出水口42、52形成热水进出口。热水进出口分别形成进水端和出水端，进水端通过管路与高炉冲渣水蓄热装置500的出水管路506(如图4所示)连接，出水端通过管路连接到冷水池600。第一和第二容积式换热器4、5内分别盘绕设有螺旋或U型换热管道43、53，换热管道43、53在罐体上形成有溶液进出口。高炉冲渣水或其它品质的低温热水a从进水口41、51进入容积式换热器4、5内对换热管道43、53进行热驱动，然后从出水口42、52流出。高压闪蒸发生器1由高压闪蒸室101和冷凝室102组成，冷凝室102内设有冷却水盘管15。在具体实施时，高压闪蒸发生器1可以为水平放置的圆柱形筒体，圆柱形筒体内部设有一个沿轴向的隔板，该隔板上部具有流动通道，蒸汽可以在隔板两侧的腔体间正常流动，该隔板的两侧分别形成高压闪蒸室101和冷凝室102，冷凝室102内沿轴向水平布置第一冷却水盘管151。低压闪蒸发生器2由低压闪蒸室201和高压吸收室202组成，高压吸收室202内设有冷却水盘管15。在具体实施时，其内部结构与高压闪蒸发生器1内部结构类似，隔板两侧分别形成低压闪蒸室201和高压吸收室202，高压吸收室202内沿轴向水平布置第二冷却水盘管152。第一容积式换热器4的换热管道43分别与高压闪蒸室101和高压热交换器6的第一管路61连通；第二容积式换热器5的换热管道53分别与低压闪蒸室201和低压热交换器7的第一管路71连通。
进一步，高压闪蒸发生器1和低压闪蒸发生器2可以设置于同一容器内(如图2所示)，该容器可以为圆柱形筒体，该容器内设有第一隔板14，第一隔板14将容器内部密封分隔为相互隔离的第一腔体和第二腔体，第一腔体位于第二腔体上部，第一腔体形成高压闪蒸发生器1，第二腔体形成低压闪蒸发生器2。第一腔体内设有第二隔板103，第二隔板103上部设有通道，该第二隔板103将第一腔体分为两个连通的空间，蒸汽可以在两空间之间正常流通，第二隔板一侧形成高压闪蒸室101，另一侧形成冷凝室102。第二腔体内设有第三隔板203，第三隔板203上部设有通道，该第三隔板203将第二腔体分为两个连通的空间，蒸汽可以在两空间之间正常流通，第三隔板203一侧形成低压闪蒸室201，另一侧形成高压吸收室202。
进一步，热水型溴化锂吸收式冷水机组100还设有备用容积式换热器(图中未示出)，备用容积式换热器的换热管道分别与第一、第二容积式换热器4、5的换热管道43、53形成并联连接，并通过阀门控制系统进行控制。该吸收式冷水机组100经过一段时间后，高炉冲渣水使得第一、第二容积式换热器4、5内结垢、堵塞等，导致换热效率下降，阀门控制系统自动切换到备用容积式换热器工作，然后可以对换热效率下降的第一、第二容积式换热器4、5进行清洗和维护工作，清洗完毕后该第一、第二容积式换热器4、5处于备用状态。如此循环，达到冲渣水余热回收的目的。其中阀门控制系统采用现有的阀门控制技术均可实现此功能。
进一步，低压吸收蒸发器3为一容器，具体实施时也可以为一筒体，该容器内设有第四隔板303，第四隔板303将容器内部分为相互连通的两个空间，蒸汽可以在两空间之间正常流通，第四隔板303一侧形成蒸发室301，另一侧形成低压吸收室302。低压吸收室302内设有第三冷却水盘管153，蒸发室301内设有冷冻水盘管16，冷冻水盘管16内可以产生冷冻水，满足对冷冻水的需求。第一、第二和第三冷却水盘管151、152、153均通过管路与冷却水进口b和冷却水出口c连通。另外，高压闪蒸发生器1、低压闪蒸发生器2和低压吸收蒸发器3分别通过抽真空管路与真空泵13连接。
进一步，高压吸收室202和低压吸收室302下部均设有连通的浓溶液囊202a、302a和稀溶液囊202b、302b；高压吸收室202的稀溶液囊202b通过管路依次连接高压发生器泵8和高压热交换器6的第一管路61；高压吸收室202的浓溶液囊202a通过管路依次连接高压吸收器泵9和高压吸收室202。高压闪蒸室101通过管路依次与高压热交换器6的第二管路62、高压吸收器泵9连接。低压吸收室302的稀溶液囊302b通过管路依次与低压发生器泵11和低压热交换器7的第一管路71连接；低压吸收室302的浓溶液囊302a通过管路依次连接低压吸收器泵10和低压吸收室302。低压闪蒸室201通过管路依次连接低压热交换器7的第二管路72和低压吸收器泵10；蒸发室301通过管路依次连接蒸发器泵12又连接回蒸发室301形成内循环；冷凝室102通过管路与蒸发室301连通，该管路上设有节流阀17。在容积式换热器4、5内被高炉冲渣水a加热的溴化锂稀溶液e分别进入高低压闪蒸发生器1、2内进行闪蒸发生，该热水型溴化锂吸收式冷水机组均采用闪蒸式发生器，在高低压闪蒸室、高低压吸收室及蒸发室内设有喷头或喷管，将稀溶液e中的水蒸汽分离出来，产生的浓溶液n与水蒸汽进入系统其他环节，参与制冷循环。
进一步，高压闪蒸发生器1和低压闪蒸发生器2也可以设置于不同的容器内，如图3所示。
该冷水机组100的具体工作流程是：溴化锂稀溶液e在容积式换热器4、5内被高炉冲渣水a加热，之后进入高压闪蒸发生器1和低压闪蒸吸收器2内，分别在高低压闪蒸室101、201内溴化锂稀溶液e中的水分闪蒸为蒸汽，高压闪蒸室101内的水蒸汽通过第二隔板103进入冷凝室102内凝结成水s，经节流阀17进入蒸发室301，产生制冷效应。浓溶液n回到高压吸收室202吸收来自低压闪蒸室201内的水蒸汽，产生溴化锂稀溶液e。整个系统有高、低压两级完整的冷剂循环和溶液循环，在本实施例中冷剂为水，溶液为溴化锂溶液。
冷剂循环：来自蒸发室301内的低压冷剂蒸汽先在低压级溶液循环中被溴化锂浓溶液n吸收，变成溴化锂稀溶液e，然后经低压发生器泵11送入低压热交换器7的第一管路71内，在低压热交换器7中吸收低压闪蒸室201内溴化锂浓溶液n的热量，之后进入第二容积式换热器5吸收高炉冲渣水a的热量，然后经节流装置(图中未示出)进入低压闪蒸室201内发生，低压闪蒸室201内产生的冷剂压力上升为中间压力，升压为中间压力的冷剂蒸汽，再进入高压级溶液循环。在高压吸收室202内，浓溶液n吸收冷剂蒸汽变成稀溶液e，后经高压发生器泵8送入高压热交换器6的第一管路61内，在高压热交换器6中吸收高压闪蒸室101内溴化锂浓溶液n的热量，之后再进入第一容积式换热器4吸收高炉冲渣水a的热量，最后经节流装置(图中未示出)进入高压闪蒸室101内发生，升压为高压冷剂蒸汽，最后去冷凝室102放热，然后循环到蒸发室301制冷。
溶液循环：低压吸收室302内的浓溶液n吸收来自蒸发室301的冷剂蒸汽变成稀溶液e，然后经低压发生器泵11送入低压热交换器7的第一管路71内，再经过第二容积式换热器5后进入低压闪蒸室201。在低压闪蒸室201内，稀溶液e经闪蒸变成浓溶液n，浓溶液n又经过低压吸收器泵10的作用返回到低压吸收室302内继续吸收冷剂蒸汽，本次溶液循环完成冷剂的转移和压力的提升。高压吸收室202内的浓溶液n吸收中压冷剂蒸汽后变成稀溶液e，然后经高压热交换器6、第一容积式换热器4升温，减压装置(图中未示出)减压后，进入高压闪蒸室101内闪蒸，产生浓溶液n，浓溶液n又返回高压吸收室202内继续吸收中压冷剂蒸汽，如此循环，达到中压冷剂升高为高压冷剂的目的。由于高炉冲渣热水和冷却水是并联进入系统高低压设备，因此高低压两级溶液循环中的热源和冷却水条件是相同的。
该冷水机组100将溴化锂溶液的热驱动源置于高、低压发生器外，采用容积式换热器作为换热装置，换热管道置于多组容积式换热器内，即使某一组容积式换热器发生堵塞、泄漏、结垢等问题，可以通过阀门控制系统自动切换到备用容积式换热器中，保证机组正常运行。另外，热驱动源和闪蒸室独立设置，二者的尺寸和形状可独立考虑，相互不受影响。本发明用于钢铁企业高炉冲渣水余热回收，同时也适用于石油、化工等领域的低温热水余热回收，避免低温水品质差带来的问题，并满足上述领域对冷冻水的需求，达到余热再利用的目的，省去水处理系统和设备，降低投资和占地。另外本发明换热效率高、检修方便。
进一步，如图4所示，高炉冲渣水蓄热装置500包括一蓄热装置本体501，蓄热装置本体501设有一进水口511和一出水口512，具体实施时，蓄热装置本体501可以为一密封的矩形箱体，进水口511设置在箱体顶部的一侧，出水口512设置在与进水口511相对的另一侧的箱体下部。进水口511通过进水管路502连接高炉冲渣水处理装置200的出水口(图中未示出)。进水管路502上设有第一开关阀门503，在进水管路502上还设有一进水调节旁路504，进水调节旁路504连通到渣水工艺系统(图中未示出)，进水调节旁路504上设有第二开关阀门505。蓄热装置本体501的出水口512连接出水管路506，出水管路506上设有出水调节阀组507，该出水调节阀组507为第四开关阀门；出水管路506连接冷水机组100的进水端。另外，蓄热装置本体501上还连接一保温加热系统，蓄热装置本体501内设有扰流隔板508，扰流隔板508可以减小温度分层对渣水热用户的影响。
高炉冲渣为间歇性工作，高炉冲渣时，高炉冲渣水经过处理装置处理后，通过进水管路502进入蓄热装置本体1，根据后续环节的用热需求，多余的高炉冲渣水通过进水调节旁路504输送到回渣水工艺系统，进入蓄热装置本体501的高炉冲渣水通过出水调节阀组507为后续环节提供冲渣热水，同时实现一定量的蓄热。高炉停止冲渣后，由蓄热装置本体501内的高炉冲渣水连续供应渣水热用户。考虑到高炉事故工况对渣水热用户的影响，该全负荷蓄热装置500还设置了保安加热系统，当蓄热装置本体501内的高炉冲渣水温度下降后，该保安加热系统可以对蓄热装置本体501内冲渣水进行暂时的供热，确保热用户的短期用热安全。该蓄热装置的能力与热用户匹配，满足热用户连续用热需求。
进一步，保温加热系统包括一蒸汽源(图中未示出)，该蒸汽源通过蒸汽管路509连接到蓄热装置本体501内部，蒸汽管路509上设有第三开关阀门513，具体实施中，第一至第四开关阀门可以为手动开关阀门，也可以为通过阀门控制系统控制的自动开关阀门。位于蓄热装置本体501内部的蒸汽管路509上设有蒸汽喷头5091。扰流隔板508为多个，多个扰流隔板508竖直设置在进水口511与出水口512之间的箱体内，在蓄热装置本体501内形成多个相互连通的流道。具体的，多个扰流隔板508中，离进水口511最近的一个扰流隔板508为第一扰流隔板，第一扰流隔板上端与蓄热装置本体501的顶部固定，第一扰流隔板的下端两侧相互连通；与第一扰流隔板相邻的为第二扰流隔板，第二扰流隔板的下端与蓄热装置本体501的底部固定，第二扰流隔板的上端两侧相互连通；依次类推，第一、第三、第五等奇数扰流隔板的设置方式与第一扰流隔板相同，第二、第四、第六等偶数扰流隔板的设置方式与第二扰流隔板相同；本实施方式中采用三个扰流隔板。
该蓄热装置500通过设置进水调节旁路、出水调节阀组和保温加热系统，实现蓄热的可调节，可以消除高炉冲渣工艺中冲渣水间断冲渣造成渣水温度大幅波动对热用户的影响。蓄热装置的能力与热用户匹配，满足热用户连续用热需求。另外，蓄热装置本体内部设扰流隔板，减小温度分层对渣水热用户的影响。
综上所述，本发明可以直接利用高炉冲渣水的余热生产冷冻水，不仅可以全年回收高炉冲渣水的余热，还可以解决其他工艺如焦化、炼铁专业冷却、除湿等工艺要求。也可以用于石油、化工等领域的低温热水余热回收，同时还满足上述领域对冷冻水的需求，达到余热再利用的目的。本发明可避免低温水品质差带来的问题，还有换热效率高、检修方便的优点，并可以消除高炉冲渣工艺中冲渣水间断冲渣造成渣水温度大幅波动对热用户的影响。蓄热装置的能力与热用户匹配，满足热用户连续用热需求。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (12)
1.一种高炉冲渣水余热制冷系统，包括取水泵、高炉冲渣水处理装置，其特征在于：所述高炉冲渣水余热制冷系统还包括高炉冲渣水蓄热装置、热水型溴化锂吸收式冷水机组；所述高炉冲渣水处理装置、高炉冲渣水蓄热装置及热水型溴化锂吸收式冷水机组依次通过管路连接；其中，高炉冲渣水蓄热装置位于热水型溴化锂吸收式冷水机组的上方；所述取水泵的进水端通过管路连接热水池，取水泵的出水端通过管路连接高炉冲渣水处理装置的进水端；热水型溴化锂吸收式冷水机组的出水端通过管路连接冷水池；所述高炉冲渣水蓄热装置包括一蓄热装置本体，所述蓄热装置本体设有一进水口和一出水口；所述进水口通过进水管路连接高炉冲渣水处理装置的出水口；所述进水管路上设有第一开关阀门，在进水管路上还设有一进水调节旁路，所述进水调节旁路连通到渣水工艺系统，进水调节旁路上设有第二开关阀门；所述蓄热装置本体的出水口连接出水管路，出水管路上设有出水调节阀组；所述蓄热装置本体上还连接一保温加热系统，所述蓄热装置本体内设有扰流隔板。
2.如权利要求1所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述热水型溴化锂吸收式冷水机组，包括高压闪蒸发生器、低压闪蒸发生器、低压吸收蒸发器、第一和第二两组容积式换热器；所述容积式换热器为一封闭容器，其上设有热水进出口，热水进出口分别形成进水端和出水端，所述进水端通过管路与高炉冲渣水蓄热装置连接，所述出水端通过管路连接到冷水池；所述容积式换热器内盘绕设有换热管道，换热管道在容积式换热器上形成有溶液进出口；所述高压闪蒸发生器由高压闪蒸室和冷凝室组成；低压闪蒸发生器由低压闪蒸室和高压吸收室组成；所述冷凝室和高压吸收室内分别设有第一和第二冷却水盘管；第一容积式换热器的换热管道分别与所述高压闪蒸室和一高压热交换器的第一管路连通；第二容积式换热器的换热管道分别与所述低压闪蒸室和一低压热交换器的第一管路连通。
3.如权利要求2所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述高压闪蒸发生器和低压闪蒸发生器设置于同一容器内，该容器内设有第一隔板，所述第一隔板将容器内部密封分隔为相互隔离的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体位于第二腔体上部，第一腔体形成所述高压闪蒸发生器，第二腔体形成所述低压闪蒸发生器；第一腔体内设有第二隔板，第二隔板上部设有通道，该第二隔板将第一腔体分为两个连通的空间，第二隔板一侧形成所述高压闪蒸室，另一侧形成所述冷凝室；第二腔体内设有第三隔板，第三隔板上部设有通道，该第三隔板将第二腔体分为两个连通的空间，第三隔板一侧形成所述低压闪蒸室，另一侧形成所述高压吸收室。
4.如权利要求2或3所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述热水型溴化锂吸收式冷水机组还设有备用容积式换热器，所述备用容积式换热器的换热管道分别与第一、第二容积式换热器的换热管道形成并联连接，并通过阀门控制系统进行控制。
5.如权利要求4所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述低压吸收蒸发器为一容器，该容器内设有第四隔板，所述第四隔板将容器内部分为相互连通的两个空间，第四隔板一侧形成蒸发室，另一侧形成低压吸收室；所述低压吸收室内设有第三冷却水盘管，所述蒸发室内设有冷冻水盘管。
6.如权利要求5所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述高压吸收室和低压吸收室下部均设有浓溶液囊和稀溶液囊；高压吸收室的稀溶液囊通过管路依次连接高压发生器泵和高压热交换器的第一管路；高压吸收室的浓溶液囊通过管路依次连接高压吸收器泵和高压吸收室；高压闪蒸室通过管路依次与高压热交换器的第二管路、高压吸收器泵连接；低压吸收室的稀溶液囊通过管路依次与低压发生器泵和低压热交换器的第一管路连接；低压吸收室的浓溶液囊通过管路依次连接低压吸收器泵和低压吸收室；低压闪蒸室通过管路依次连接低压热交换器的第二管路和低压吸收器泵；所述蒸发室通过管路依次连接蒸发器泵并连接回蒸发室；所述冷凝室通过管路与蒸发室连通，该管路上设有节流阀。
7.如权利要求6所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述高压闪蒸发生器、低压闪蒸发生器和低压吸收蒸发器分别通过抽真空管路与真空泵连接。
8.如权利要求7所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述热水型溴化锂吸收式冷水机组均采用闪蒸式发生器，在高低压闪蒸室、高低压吸收室及蒸发室内设有喷头或喷管。
9.如权利要求1所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述保温加热系统包括一蒸汽源，该蒸汽源通过蒸汽管路连接到蓄热装置本体内部，蒸汽管路上设有第三开关阀门，位于蓄热装置本体内部的蒸汽管路上设有蒸汽喷头。
10.如权利要求9所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述出水管路上的出水调节阀组为第四开关阀门；所述第一至第四开关阀门为手动开关阀门或通过阀门控制系统控制的自动开关阀门。
11.如权利要求10所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述蓄热装置本体为矩形箱体，进水口设置在箱体顶部的一侧，出水口设置在与进水口相对的另一侧的箱体下部；扰流隔板为多个，多个扰流隔板竖直设置在进水口与出水口之间的箱体内，在蓄热装置本体内形成多个相互连通的流道。
12.如权利要求11所述的高炉冲渣水余热制冷系统，其特征在于：所述多个扰流隔板中，离进水口最近的一个扰流隔板为第一扰流隔板，第一扰流隔板上端与蓄热装置本体的顶部固定，第一扰流隔板的下端两侧相互连通；与第一扰流隔板相邻的为第二扰流隔板，第二扰流隔板的下端与蓄热装置本体的底部固定，第二扰流隔板的上端两侧相互连通；依次类推，奇数扰流隔板的设置方式与第一扰流隔板相同，偶数扰流隔板的设置方式与第二扰流隔板相同。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |