CN107460265A - 高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法及系统 - Google Patents

高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法及系统，涉及高炉冲渣水处理技术领域，该方法通过采用溴化锂制冷水机组，在将蒸汽冷凝的同时产生制冷水，冷凝水和制冷水可以循环供应水淬渣炉重新使用，节约用水；该系统将蒸汽再加热装置、蒸汽蓄热器、溴化锂制冷水机组和冷却水循环利用装置依次对接安装形成连续系统，能够将从水淬渣炉冲渣过程中产生的蒸汽进行收集，并经过溴化锂制冷水机组完成换热，还能够将产生的冷凝水和制冷水循环利用，节约用水，降低成本，简化处理工艺。

Description

高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法及系统
技术领域
本发明涉及高炉冲渣水处理技术领域，尤其涉及一种高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法及系统。
背景技术
钢铁厂炼铁过程中，产生的熔渣温度大约为1500℃，由冲渣水泵提供的高速水流在与高温熔渣瞬间接触中，都会产生大量的水汽，目前水渣生产工艺中，蒸汽一般都是直接外排，冲渣水蒸汽拥有非常丰富的余热资源，直接外排不仅损失了宝贵的水资源，同时浪费了大量的热量，而且产生大量白雾，由于水蒸汽中含有大量H2S，S02，HCl等酸性物质，对环境造成污染。
传统的利用水喷淋水蒸汽，将蒸汽冷凝，回收冷凝水循环利用，但这种方法水耗大，蒸汽中的大量余热资源依旧没有回收利用。
现有冲渣水蒸汽余热回收系统专利有“一种高炉熔渣水淬废汽余热回收系统”，专利号为201210007390.6，该发明的余热回收系统主要是将蒸汽中的热转到低温水源用水，需要额外铺设管道，存在热效率低等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法，通过采用溴化锂制冷水机组，在将蒸汽冷凝的同时产生制冷水，冷凝水和制冷水可以循环供应水淬渣炉重新使用，节约用水。
本发明还要解决的技术问题是提供一种高炉冲渣水蒸汽余热回收利用系统，将蒸汽再加热装置、蒸汽蓄热器、溴化锂制冷水机组和冷却水循环利用装置依次对接安装形成连续系统，能够将从水淬渣炉冲渣过程中产生的蒸汽进行收集，并经过溴化锂制冷水机组完成换热，还能够将产生的冷凝水和制冷水循环利用，节约用水，降低成本，简化处理工艺。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法，包括如下步骤：
S1、蒸汽回收；
S2、蒸汽再加热；
S3、蒸汽循环热交换；
S4、不凝汽处理；
S5、将制冷水通入冲渣水循环池，对池中的冲渣水进行冷却。
所述步骤S1包括在水淬渣炉顶端设置开口向下的喇叭状蒸汽收集罩，在蒸汽收集罩顶端设置抽风装置，利用抽风装置将汇聚在蒸汽收集罩内的蒸汽通过管道输送至蒸汽再加热装置。
所述步骤S3通过采用太阳能二次加热蒸汽，并将二次加热的蒸汽通过管道输送至蒸汽蓄热器。
所述步骤S3包括通过管道蒸汽从蒸汽蓄热器输送至溴化锂制冷水机组进行热交换，吸收蒸汽的热量，使蒸汽冷凝成冷凝水，同时与溴化锂制冷水机组配套设置不凝汽处理装置进行不凝汽处理，溴化锂制冷水机组产生的制冷水收集到制冷水槽内，并与溴化锂制冷机组在运行过程中产生的蒸汽冷凝水一起输送至冲渣水循环水池内。
为解决上述技术问题，本发明还采用的技术方案是：一种高炉冲渣水蒸汽余热回收利用系统，包括依次顺序连接的蒸汽收集输送装置、蒸汽余热回收制冷水装置和冷却水循环利用装置，还包括与蒸汽余热回收制冷水装置配套设置的不凝汽处理装置，所述蒸汽收集输送装置用于将水淬渣炉内产生的蒸汽收集后输送至蒸汽余热回收制冷水装置，所述蒸汽余热回收制冷水装置用于实现热交换，将蒸汽冷凝为冷凝水，并产生制冷水，所述冷却水循环利用装置用于将冷凝水和制冷水输送至冲渣水循环水池。
所述蒸汽收集输送装置包括蒸汽收集罩、抽风装置和蒸汽再加热装置，所述蒸汽收集罩为开口向下的喇叭状结构，在喇叭状结构上端对接抽风装置，蒸汽收集罩固定安装在水淬渣炉内侧顶端，抽风装置位于水淬渣炉顶部外侧，抽风装置出口端通过管道连接蒸汽再加热装置，蒸汽再加热装置包括太阳能板和汽液热交换器，太阳能板为汽液热交换器中的液体工质提供热量，汽液热交换器位于封闭壳体内，蒸汽通入封闭壳体内，与汽液热交换器进行热交换，对蒸汽进行二次加热。
所述蒸汽再加热装置出口端对接蒸汽蓄热器，蒸汽蓄热器内设置水温水位传感器和自动排水装置，自动排水装置出水口通过管道连接冲渣水循环水池，所述蒸汽蓄热器入口段和出口端分别配套设置进汽调节阀和出汽调节阀，蒸汽蓄热器出口端通过管道连接溴化锂制冷水机组。
所述冷却水循环利用装置包括制冷水收集槽和制冷水泵，所述溴化锂制冷水机组的制冷水出口端通过制冷水输送管路连接冷水收集槽，制冷水输送管路上安装流量调节阀，冷水收集槽设置两个出口端，两个出口端分别通过管道连接两台制冷水泵，其中一台制冷水泵将冷水收集槽内的制冷水通过管道输送至冲渣水循环水池，溴化锂制冷水机组的冷凝水出口端通过蒸汽冷凝水输送管路将冷凝水输送至冲渣水循环水池，所述水淬渣炉下部积水通过管道连接冲渣水循环水池，冲渣水循环水池出水端通过冲渣水泵和管道连接水淬渣炉喷水端。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：该方法通过采用溴化锂制冷水机组，在将蒸汽冷凝的同时产生制冷水，冷凝水和制冷水可以循环供应水淬渣炉重新使用，节约用水；在收集和输送蒸汽过程中，还对蒸汽进行了二次加热，充分利用蒸汽中的热能，降低能量损耗。
采用上述技术方案还产生的有益效果在于：该系统将蒸汽再加热装置、蒸汽蓄热器、溴化锂制冷水机组和冷却水循环利用装置依次对接安装形成连续系统，能够将从水淬渣炉冲渣过程中产生的蒸汽进行收集，并经过溴化锂制冷水机组完成换热，还能够将产生的冷凝水和制冷水循环利用，节约用水，简化处理工艺；另外一方面，本发明中采用太阳能加热装置对蒸汽进行二次加热，提高蒸汽的汽化程度，而且无需介入其他能源消耗，在提高热能利用率的同时，降低蒸汽处理成本；本发明中还将溴化锂制冷水机组在工作时产生的冷凝水和制冷水引入冲渣循环水池中，作为冲渣水使用，降低用水成本。
附图说明
图1是本发明的系统原理图；
其中：1、蒸汽收集罩；2、抽风装置；3、蒸汽再加热装置；4、蒸汽蓄热器；5、水淬渣炉；6、太阳能板；7、汽液热交换器；8、进汽调节阀；9、出汽调节阀；10、水温水位传感器；11、自动排水装置；12、溴化锂制冷水机组；13、抽汽装置；14、不凝汽处理装置；15、制冷水出水端；16、冷凝水出水端；17、冷水收集槽；18、冲渣水循环水池；19、冷水泵；20、冲渣水泵；21、流量调节阀；22、制冷水输出管路；23、蒸汽冷凝水输出管路。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明公开了一种高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法，包括如下步骤：
S1、蒸汽回收；包括在水淬渣炉5顶端设置开口向下的喇叭状蒸汽收集罩1，在蒸汽收集罩1顶端设置抽风装置2，利用抽风装置2将汇聚在蒸汽收集罩1内的蒸汽通过管道输送至蒸汽再加热装置3
S2、蒸汽再加热；v通过采用太阳能二次加热蒸汽，并将二次加热的蒸汽通过管道输送至蒸汽蓄热器4
S3、蒸汽循环热交换；包括通过管道蒸汽从蒸汽蓄热器4输送至溴化锂制冷水机组12进行热交换，吸收蒸汽的热量，使蒸汽冷凝成冷凝水，
S4、不凝汽处理；
S5、将制冷水通入冲渣水循环池，对池中的冲渣水进行冷却。
本发明与溴化锂制冷水机组12配套设置不凝汽处理装置14进行不凝汽处理，溴化锂制冷水机组12产生的制冷水收集到制冷水槽内，并与溴化锂制冷机组在运行过程中产生的蒸汽冷凝水一起输送至冲渣水循环水池18内。
该方法通过采用溴化锂制冷水机组，在将蒸汽冷凝的同时产生制冷水，冷凝水和制冷水可以循环供应水淬渣炉重新使用，节约用水；在收集和输送蒸汽过程中，还对蒸汽进行了二次加热，充分利用蒸汽中的热能，降低能量损耗。
如图1所示，本发明还公开了一种高炉冲渣水蒸汽余热回收利用系统，包括依次顺序连接的蒸汽收集输送装置、蒸汽余热回收制冷水装置和冷却水循环利用装置，还包括与蒸汽余热回收制冷水装置配套设置的不凝汽处理装置14，所述蒸汽收集输送装置用于将水淬渣炉5内产生的蒸汽收集后输送至蒸汽余热回收制冷水装置，所述蒸汽余热回收制冷水装置用于实现热交换，将蒸汽冷凝为冷凝水，并产生制冷水，所述冷却水循环利用装置用于将冷凝水和制冷水输送至冲渣水循环水池18。
所述蒸汽收集输送装置包括蒸汽收集罩1、抽风装置2和蒸汽再加热装置3，所述蒸汽收集罩1为开口向下的喇叭状结构，在喇叭状结构上端对接抽风装置2，蒸汽收集罩1固定安装在水淬渣炉5内侧顶端，抽风装置2位于水淬渣炉5顶部外侧，抽风装置2出口端通过管道连接蒸汽再加热装置3，蒸汽再加热装置3包括太阳能板6和汽液热交换器7，太阳能板6为汽液热交换器7中的液体工质提供热量，汽液热交换器7位于封闭壳体内，蒸汽通入封闭壳体内，与汽液热交换器7进行热交换，对蒸汽进行二次加热。
所述蒸汽再加热装置3出口端对接蒸汽蓄热器4，蒸汽蓄热器4内设置水温水位传感器10和自动排水装置11，自动排水装置11出水口通过管道连接冲渣水循环水池18，所述蒸汽蓄热器4入口段和出口端分别配套设置进汽调节阀8和出汽调节阀9，蒸汽蓄热器4出口端通过管道连接溴化锂制冷水机组12，本发明采用的蒸汽型溴化锂制冷水机组由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器、工质泵构成。为节约空间发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器安装在一个圆筒内。发生器、冷凝器置于筒体上半部分，蒸发器、吸收器置于筒体下半部分，上下两部分筒体采用真空隔层绝热。所述蒸汽型溴化锂制冷水机组采用涂覆有防腐蚀涂层的传热管，预防溴化锂腐蚀，延长机组寿命，蒸汽型溴化锂制冷水机组具有冷水出水端及冷凝水出水端。冷水出水端与制冷水槽通过冷水管路连接，冷凝水出水端与冲渣水循环水池通过冷凝水管路连接，所述管路上均设有流量调节阀。
所述冷却水循环利用装置包括制冷水收集槽17和制冷水泵19，所述溴化锂制冷水机组12的制冷水出口端通过制冷水输送管路22连接冷水收集槽17，制冷水输送管路22上安装流量调节阀21，冷水收集槽17设置两个出口端，两个出口端分别通过管道连接两台制冷水泵19，其中一台制冷水泵19将冷水收集槽17内的制冷水通过管道输送至冲渣水循环水池18，溴化锂制冷水机组12的冷凝水出口端通过蒸汽冷凝水输送管路23将冷凝水输送至冲渣水循环水池18，所述水淬渣炉5下部积水通过管道连接冲渣水循环水池18，冲渣水循环水池18出水端通过冲渣水泵20和管道连接水淬渣炉5喷水端。
该系统将蒸汽再加热装置、蒸汽蓄热器、溴化锂制冷水机组和冷却水循环利用装置依次对接安装形成连续系统，能够将从水淬渣炉冲渣过程中产生的蒸汽进行收集，并经过溴化锂制冷水机组完成换热，还能够将产生的冷凝水和制冷水循环利用，节约用水，简化处理工艺；另外一方面，本发明中采用太阳能加热装置对蒸汽进行二次加热，提高蒸汽的汽化程度，而且无需介入其他能源消耗，在提高热能利用率的同时，降低蒸汽处理成本；本发明中还将溴化锂制冷水机组在工作时产生的冷凝水和制冷水引入冲渣循环水池中，作为冲渣水使用，降低用水成本，本发明能够解决现有技术高炉冲渣水蒸汽利用率低的问题，可以吸收冲渣水蒸汽余热并充分利用，本发明利用蒸汽余热制备冷却水冷却冲渣水取代冲渣水冷凝器，同时收集的蒸汽冷凝水回用节约用水。

Claims (8)

1.一种高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、蒸汽回收；
S2、蒸汽再加热；
S3、蒸汽循环热交换；
S4、不凝汽处理；
S5、将制冷水通入冲渣水循环池，对池中的冲渣水进行冷却。
2.根据权利要求1所述的高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法，其特征在于：所述步骤S1包括在水淬渣炉（5）顶端设置开口向下的喇叭状蒸汽收集罩（1），在蒸汽收集罩（1）顶端设置抽风装置（2），利用抽风装置（2）将汇聚在蒸汽收集罩（1）内的蒸汽通过管道输送至蒸汽再加热装置（3）。
3.根据权利要求1所述的高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法，其特征在于：所述步骤S3通过采用太阳能二次加热蒸汽，并将二次加热的蒸汽通过管道输送至蒸汽蓄热器（4）。
4.根据权利要求1所述的高炉冲渣水蒸汽余热回收利用方法，其特征在于：所述步骤S3包括通过管道蒸汽从蒸汽蓄热器（4）输送至溴化锂制冷水机组（12）进行热交换，吸收蒸汽的热量，使蒸汽冷凝成冷凝水，同时与溴化锂制冷水机组（12）配套设置不凝汽处理装置（14）进行不凝汽处理，溴化锂制冷水机组（12）产生的制冷水收集到制冷水槽内，并与溴化锂制冷机组在运行过程中产生的蒸汽冷凝水一起输送至冲渣水循环水池（18）内。
5.一种高炉冲渣水蒸汽余热回收利用系统，其特征在于：包括依次顺序连接的蒸汽收集输送装置、蒸汽余热回收制冷水装置和冷却水循环利用装置，还包括与蒸汽余热回收制冷水装置配套设置的不凝汽处理装置（14），所述蒸汽收集输送装置用于将水淬渣炉（5）内产生的蒸汽收集后输送至蒸汽余热回收制冷水装置，所述蒸汽余热回收制冷水装置用于实现热交换，将蒸汽冷凝为冷凝水，并产生制冷水，所述冷却水循环利用装置用于将冷凝水和制冷水输送至冲渣水循环水池（18）。
6.根据权利要求5所述的高炉冲渣水蒸汽余热回收利用系统，其特征在于：所述蒸汽收集输送装置包括蒸汽收集罩（1）、抽风装置（2）和蒸汽再加热装置（3），所述蒸汽收集罩（1）为开口向下的喇叭状结构，在喇叭状结构上端对接抽风装置（2），蒸汽收集罩（1）固定安装在水淬渣炉（5）内侧顶端，抽风装置（2）位于水淬渣炉（5）顶部外侧，抽风装置（2）出口端通过管道连接蒸汽再加热装置（3），蒸汽再加热装置（3）包括太阳能板（6）和汽液热交换器（7），太阳能板（6）为汽液热交换器（7）中的液体工质提供热量，汽液热交换器（7）位于封闭壳体内，蒸汽通入封闭壳体内，与汽液热交换器（7）进行热交换，对蒸汽进行二次加热。
7.根据权利要求6所述的高炉冲渣水蒸汽余热回收利用系统，其特征在于：所述蒸汽再加热装置（3）出口端对接蒸汽蓄热器（4），蒸汽蓄热器（4）内设置水温水位传感器（10）和自动排水装置（11），自动排水装置（11）出水口通过管道连接冲渣水循环水池（18），所述蒸汽蓄热器（4）入口段和出口端分别配套设置进汽调节阀（8）和出汽调节阀（9），蒸汽蓄热器（4）出口端通过管道连接溴化锂制冷水机组（12）。
8.根据权利要求6所述的高炉冲渣水蒸汽余热回收利用系统，其特征在于：所述冷却水循环利用装置包括制冷水收集槽（17）和制冷水泵（19），所述溴化锂制冷水机组（12）的制冷水出口端通过制冷水输送管路（22）连接冷水收集槽（17），制冷水输送管路（22）上安装流量调节阀（21），冷水收集槽（17）设置两个出口端，两个出口端分别通过管道连接两台制冷水泵（19），其中一台制冷水泵（19）将冷水收集槽（17）内的制冷水通过管道输送至冲渣水循环水池（18），溴化锂制冷水机组（12）的冷凝水出口端通过蒸汽冷凝水输送管路（23）将冷凝水输送至冲渣水循环水池（18），所述水淬渣炉（5）下部积水通过管道连接冲渣水循环水池（18），冲渣水循环水池（18）出水端通过冲渣水泵（20）和管道连接水淬渣炉（5）喷水端。
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