CN109269315A - 炼钢余热回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炼钢余热回收利用系统，本系统将蓄热器排水送入除氧器，可回收软水并充分利用了排水的热量。并且利用低压循环余热锅炉产生的热量辅助除氧器内热水的除氧进而可减少除氧蒸汽的消耗。在采暖季，经低压循环余热锅炉的热水进入采暖换热站进行热交换，可将采暖水加热，进而利用低压循环余热锅炉回收的热量进行供暖。通过本系统，可充分实现热量的梯级利用，降低系统的软水损失，降低环境污染。
Description
技术领域
本发明属于余热回收领域，具体涉及一种炼钢余热回收利用系统。
背景技术
炼钢过程中，将产生大量的高温烟气，一般会通过余热锅炉回收这部分余热。由于冶炼的周期性，其余热锅炉产生的蒸汽量也具有较大的波动，如冶炼期的瞬时产汽量可达上百吨/小时，而非冶炼期锅炉产汽量接近零。为平衡如此巨大蒸汽负荷波动，一般是采用余热锅炉+蒸汽蓄热器相结合的技术，实现余热蒸汽的连续稳定输出。
炼钢余热回收系统一般采用高压和低压双循环系统。低压循环系统起到加热软水及辅助除氧的作用，而高压循环系统则主要产生余热蒸汽。对于转炉炼钢余热回收系统而言，其活动烟罩、下料口、氧枪口、移动段一般通过低压循环泵和除氧器一起组成低压循环系统；而固定段、尾部一段、尾部二段和汽包则一起组成高压循环系统。对于电炉炼钢余热回收系统而言，其炉盖、四孔烟道、活动滑套、弯管烟道、沉降室顶盖等与除氧器组成低压循环系统；余热锅炉蒸发段与汽包则组成高压循环系统。
由于冶炼期锅炉产汽量较大，若汽包汽水分离器维护不到位或者汽包外送蒸汽流量控制不好，将导致外送蒸汽严重带水。汽包带出的机械水最终被蓄热器所捕获，导致蓄热器液位异常升高，进而需将其大量排掉。目前蓄热器的排水均采用自动控制，当液位高于设定值后便开始排水，排水直接进入地沟，导致大量的软水及热量损失。国内多家钢厂实际统计数据显示，转炉炼钢的余热蒸汽回收量为80～120kg/t钢，但系统软水消耗量为130～180kg/t钢。软水损耗量达50～100kg/t钢。软水的损耗由锅炉排污、蓄热器排水以及蒸汽夹带机械水三部分组成，根据设计资料，锅炉排污率一般不超过10％(8～12kg/t钢)。蒸汽经过蓄热器后，其带水情况将得到较大的改善，蓄热器出口蒸汽含机械水量可忽略。由此可见，由蓄热器排水损失掉的软水量较大，并且蓄热器排水的温度一般为180～250℃(对应压力1～4MPa)，冷凝水排出时压力骤降，进而发生汽化，产生大量“白羽”污染环境，同时也造成了大量的热量浪费。
经过蓄热器蓄热后的蒸汽可实现连续稳定的输出，一般用于发电及全厂供暖。而供暖对热源的要求较低，用余热蒸汽供暖不符合能量梯级利用的原则，供暖经济性较差。
综上，需寻求一种解决炼钢余热回收系统软水损失量大、余热蒸汽供暖经济性差等问题的办法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种炼钢余热回收利用系统，实现热量的梯级利用，降低系统的软水损失。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种炼钢余热回收利用系统，包括高压循环系统和低压循环系统，其中高压循环系统主要由通过管道依次连接的高压循环余热锅炉、汽包以及蓄热器组成，低压循环系统主要由除氧器以及通过低压循环泵与除氧器相连的低压循环余热锅炉组成，蓄热器与除氧器间连有蒸汽输送管道；蓄热器与除氧器间连有将蓄热器排水输送入除氧器内的排水输送管道；还包括与采暖用户相连的采暖换热站，低压循环余热锅炉的出水管道上并联有支路Ⅰ与支路Ⅱ，支路Ⅰ直接与除氧器相连，支路Ⅱ经过采暖换热站后再与除氧器相连，支路Ⅰ与支路Ⅱ对应设有阀门。
进一步，还包括与蓄热器相连并接收经过蓄热后的蒸汽的汽轮发电机组。
进一步，汽轮发电机组通过凝汽器与除氧器相连。
进一步，凝汽器通过凝结水泵与除氧器相连。
进一步，除氧器的出口通过输水管道分别与汽包以及蓄热器连接，输水管道上设有给水泵。
进一步，与蓄热器相连的输水管道上设有补水阀。
进一步，采暖换热站为板式换热器或管壳式换热器。
进一步，对于转炉炼钢系统，低压循环余热锅炉为活动烟罩、下料口、氧枪口、移动段中任意一个。
进一步，对于电炉炼钢系统，低压循环余热锅炉为电炉炉盖、四孔烟道、活动滑套、弯管烟道、沉降室顶盖中任意一个。
本发明的有益效果在于：本系统将蓄热器排水送入除氧器，可回收软水并充分利用了排水的热量。并且利用低压循环余热锅炉产生的热量辅助除氧器内热水的除氧进而可减少除氧蒸汽的消耗。在采暖季，经低压循环余热锅炉的热水进入采暖换热站进行热交换，可将采暖水加热，进而利用低压循环余热锅炉回收的热量进行供暖。通过本系统，可充分实现热量的梯级利用，降低系统的软水损失，降低环境污染。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本系统的示意图；
其中：高压循环余热锅炉—1、汽包—2、蓄热器—3、排水阀—3.1、补水阀—3.2、汽轮发电机组—4、凝汽器—5、凝结水泵—5.1、除氧器—6、给水泵—6.1、低压循环泵—6.2、采暖换热站—7、换热站旁通阀—7.1、换热站进出口阀门—7.2、采暖用户—8、低压循环余热锅炉—9、排水输送管道—10、支路Ⅰ—11、支路Ⅱ—12、输水管道—13、蒸汽输送管道—14。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
一种炼钢余热回收利用系统，包括高压循环系统和低压循环系统，其中高压循环系统主要由通过管道依次连接的高压循环余热锅炉1、汽包2、蓄热器3以及汽轮发电机组4组成，低压循环系统主要由除氧器6以及通过低压循环泵6.2与除氧器6相连的低压循环余热锅炉9组成；蓄热器3与除氧器6间连有蒸汽输送管道14。蓄热器3与除氧器6间还连有将蓄热器排水输送入除氧器6内的排水输送管道10。低压循环系统中还包括与采暖用户8相连的采暖换热站7，低压循环余热锅炉9的出水管道上并联有支路Ⅰ11与支路Ⅱ12，支路Ⅰ11直接与除氧器6相连，支路Ⅱ12经过采暖换热站7后再与除氧器6相连，支路Ⅰ11与支路Ⅱ12对应设有阀门，其中支路Ⅰ11上为换热站旁通阀7.1，支路Ⅱ12上为换热站进出口阀门7.2。
具体的，高压循环余热锅炉1与汽包2相连，产生的余热蒸汽通过管道送至蓄热器3进行蓄热。经蓄热器3蓄热后的蒸汽一方面送至汽轮发电机组4发电，另一方面通过蒸汽输送管道14送至除氧器6除氧。
除氧器6通过低压循环泵6.2与低压循环余热锅炉9相连，通过低压循环余热锅炉9加热后的热水经过出水管道对应进入支路Ⅰ11与支路Ⅱ12，既可以通过支路Ⅰ11上的换热站旁通阀7.1返回除氧器6，也可以通过支路Ⅱ12上的换热站进出口阀7.2进入采暖换热站7，在采暖换热站7进行热交换后再返回除氧器6。其中采暖换热站7可通过间壁式换热器，如板式换热器、管壳式换热器等将低压循环余热锅炉9产生的热水与采暖水进行热交换，并供应热水给采暖用户8。
蓄热器3上设置有排水阀3.1和补水阀3.2，除氧器6的出口通过输水管道13分别与汽包2以及蓄热器3连接，输水管道13上设有给水泵6.1。其中排水阀3.1连接在排水输送管道10上，以将蓄热器排水输送入除氧器6内；补水阀3.2连在与蓄热器3相连的输水管道13上，除氧器6出口通过给水泵6.1将水加压后送入汽包2或蓄热器3，最终完成水—汽的循环过程。
汽轮发电机组4通过凝汽器5与除氧器6相连，凝汽器5与除氧器6间又设有凝结水泵5.1相连。经过汽轮发电机组4做功后的乏汽进入凝汽器5，乏汽冷凝后形成的冷凝水通过凝结水泵5.1送至除氧器6。
本系统通过排水输送管道10将蓄热器排水送入除氧器，可回收软水并充分利用了排水的热量。并且利用低压循环余热锅炉9产生的热量辅助除氧器6内热水的除氧进而可减少除氧蒸汽的消耗。在采暖季，经低压循环余热锅炉9的热水(90～100℃)进入采暖换热站7进行热交换，可将采暖水从50℃加热到80℃，进而可利用低压循环余热锅炉9回收的热量进行供暖。通过本系统，可充分实现热量的梯级利用，降低系统的软水损失。
对于转炉炼钢系统，活动烟罩、下料口、氧枪口、移动段等均可以作为低压循环余热锅炉；对于电炉炼钢系统，电炉炉盖、四孔烟道、活动滑套、弯管烟道、沉降室顶盖等均可以作为低压循环余热锅炉。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (9)
1.一种炼钢余热回收利用系统，包括高压循环系统和低压循环系统，其中高压循环系统主要由通过管道依次连接的高压循环余热锅炉、汽包以及蓄热器组成，低压循环系统主要由除氧器以及通过低压循环泵与除氧器相连的低压循环余热锅炉组成，蓄热器与除氧器间连有蒸汽输送管道；其特征在于：蓄热器与除氧器间连有将蓄热器排水输送入除氧器内的排水输送管道；还包括与采暖用户相连的采暖换热站，低压循环余热锅炉的出水管道上并联有支路Ⅰ与支路Ⅱ，支路Ⅰ直接与除氧器相连，支路Ⅱ经过采暖换热站后再与除氧器相连，支路Ⅰ与支路Ⅱ对应设有阀门。
2.根据权利要求1所述的炼钢余热回收利用系统，其特征在于：还包括与蓄热器相连并接收经过蓄热后的蒸汽的汽轮发电机组。
3.根据权利要求2所述的炼钢余热回收利用系统，其特征在于：汽轮发电机组通过凝汽器与除氧器相连。
4.根据权利要求3所述的炼钢余热回收利用系统，其特征在于：凝汽器通过凝结水泵与除氧器相连。
5.根据权利要求1所述的炼钢余热回收利用系统，其特征在于：除氧器的出口通过输水管道分别与汽包以及蓄热器连接，输水管道上设有给水泵。
6.根据权利要求5所述的炼钢余热回收利用系统，其特征在于：与蓄热器相连的输水管道上设有补水阀。
7.根据权利要求1所述的炼钢余热回收利用系统，其特征在于：采暖换热站为板式换热器或管壳式换热器。
8.根据权利要求1所述的炼钢余热回收利用系统，其特征在于：对于转炉炼钢系统，低压循环余热锅炉为活动烟罩、下料口、氧枪口、移动段中任意一个。
9.根据权利要求1所述的炼钢余热回收利用系统，其特征在于：对于电炉炼钢系统，低压循环余热锅炉为电炉炉盖、四孔烟道、活动滑套、弯管烟道、沉降室顶盖中任意一个。
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