CN109865404A - 淬渣蒸汽除湿消白方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体除湿技术，特别是涉及淬渣蒸汽除湿消白方法与装置，具体除湿消白过程为：淬渣室产生大量含有空气的高温淬渣蒸汽，它被管道风机加压后，进入余热换热器放热，温度降低，称作中温淬渣蒸汽，进入除湿喷淋塔，与低温的喷淋水逆流换热，低温淬渣蒸汽再通过除雾器，然后进入蒸汽烟囱，向上流动时，又掺入了较多的低温低湿的环境空气。这些环境空气，是由鼓风机向烟囱中吹进的，目的是通过掺混，降低烟囱中淬渣蒸汽的单位含湿量，当它由烟囱口流出与干冷空气相遇时，产生的白雾较轻，甚至看不见白雾，达到消白目的。

Description

淬渣蒸汽除湿消白方法与装置

技术领域

本发明涉及气体除湿技术，特别是涉及淬渣蒸汽除湿消白方法与装置。

背景技术

我国是钢铁生产的大国，钢铁的年产量占世界总产量的40％。无论是炼钢还是炼铁，都要产生大量的炉渣。炉渣是和钢铁相伴随生成，它是钢铁冶炼的副产品。

钢铁冶金炉内，产生1400-1500℃的高温炉渣，经渣口流出后，再经渣沟进入冲渣流槽时，以一定的水量、水压及流槽坡度，使水与熔渣流成一定的交角，熔渣受冷冲击，炸裂成一定粒度的合格的水渣。

渣水分离后，炉渣用作建筑材料；与高温炉渣进行热交换的冲渣水，进入冲渣水池，淬渣产生的大量蒸汽通过蒸汽烟囱排放掉，淬渣蒸汽热量约为高温炉渣全部热量的60％。

冲渣水池通常占地几千平方米，冲渣水池上方热汽腾空，冲渣水温度常年保持在70-80℃，是一个巨大的潜在的热能能源，如果能有效地加以利用，比如说利用冲渣水的热能，冬天为居民区供暖，不仅可以为国家节约大量燃料，而且减少了碳排放，保护了环境。

钢厂高炉每冶炼1吨生铁，炉渣损失掉的热量在0.81GJ～0.87GJ，占总热量收入的6.61％～7.5％，折标煤为27.77kg～29.78kg燃烧放出的热量，以渣比0.44计算，每吨渣损失的热量约为63.9kg标煤完全燃烧放出的热量。

当前，高炉渣热量回收方面主要是冲渣水余热回收，主要用于供暖，已经利用的单位如首钢、济钢、宣钢、鞍钢、本钢、莱钢、安钢等企业。而占高温炉渣全部热量60％淬渣蒸汽热量，目前还完全没有被利用。

此外，未被利用的淬渣蒸汽在排放的时候，烟囱冒白烟，表明淬渣蒸汽湿度很大，极有可能形成酸雾，不仅腐蚀周围建筑设备，也对人类呼吸系统带来损害；同时，由于淬渣蒸汽并不是纯净的水蒸气，其中夹带有淬渣时产生的粉尘、玻璃丝等杂质，淬渣蒸汽严重污染环境，所以淬渣蒸汽除湿消白，既节能，又净化环境，是刻不容缓的利国利民的大事。

由于淬渣蒸汽量很大，如果利用除湿机等设备对淬渣蒸汽进行除湿消白，它的耗电量惊人，费用惊人，因此，寻找低成本淬渣蒸汽除湿消白技术成为当务之急。

发明内容

一种淬渣蒸汽除湿消白方法，它由下述步骤组成：

(1)在淬渣室，高炉炉渣经喷水急冷，产生大量高温淬渣蒸汽，同时，部分环境空气掺混其中；

(2)含有空气的高温淬渣蒸汽进入余热换热器放热，淬渣蒸汽降温，部分蒸汽凝结成水；

(3)余热换热器流出的淬渣蒸汽进入除湿喷淋塔，与低温的喷淋水逆流换热，淬渣蒸汽再降温，部分蒸汽凝结成水，喷淋水通过散热塔散热；

(4)淬渣蒸汽进入蒸汽烟囱，从下向上流动，其特征在于：淬渣蒸汽在蒸汽烟囱内上升流动中，又掺入一些环境空气，这些环境空气，是由鼓风机向蒸汽烟囱中吹进的，用于降低烟囱中淬渣蒸汽的单位含湿量。

一种淬渣蒸汽除湿消白装置，它的主体结构包括：淬渣室、管道风机、余热换热器、除湿喷淋塔、散热塔、除雾器、蒸汽烟囱和一些连接管道；

在炼铁高炉的淬渣室中，产生大量含有空气的高温淬渣蒸汽，它被管道风机加压后，进入余热换热器放热，变成中温淬渣蒸汽，再进入除湿喷淋塔，从下向上流动，与低温的喷淋水逆流换热，其中部分蒸汽凝结成水，变成低温淬渣蒸汽，再通过除雾器，进入蒸汽烟囱，从下向上流动。

其特征在于：淬渣蒸汽除湿消白装置的主体结构还包括鼓风机，它将环境空气吹进蒸汽烟囱，与低温淬渣蒸汽混合，一起从烟囱口流出。

所述余热换热器，它是一个箱形的间壁式热交换器，它的一侧是高温淬渣蒸汽进口，另一侧是中温淬渣蒸汽出口，余热换热器内设有余热回收管，用于吸收淬渣蒸汽热量，余热回收管有进水口和出水口。

所述除湿喷淋塔，它是立式的筒状结构，它的上端设进水口、淋水板和淬渣蒸汽出口，下端设有淬渣蒸汽进口和蓄水池；蓄水池外接水泵，将蓄水池的喷淋水送到散热塔散热，散热后的低温喷淋水，通过除湿喷淋塔上部封头的进水口，进入除湿喷淋塔，再通过淋水板，从上向下喷淋；中温淬渣蒸汽从除湿喷淋塔下部淬渣蒸汽进口进入，从下向上流动，与低温的喷淋水逆流接触换热，其中部分蒸汽凝结成水，中温淬渣蒸汽降温变成低温淬渣蒸汽，最后，低温淬渣蒸汽从上端淬渣蒸汽出口流出。

所述除雾器，它包括多层百叶窗，集水盒和导管，多层百叶窗的平面与淬渣蒸汽的流向垂直，淬渣蒸汽中的水滴撞在百叶窗表面上，从百叶窗表面向下流到蒸汽管壁上的一个集水盒，再通过导管流回除湿喷淋塔。

所述淬渣室，他是一个淬渣蒸汽发生源，本发明专利同样适用于燃气锅炉烟气等排放气体中含有大量水蒸气的工况。

附图说明

图1是本发明淬渣蒸汽除湿消白方法的步骤图；

图2是本发明淬渣蒸汽除湿消白装置实施例总体图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。

图1给出了本发明淬渣蒸汽除湿消白方法的步骤图。

本发明淬渣蒸汽除湿消白方法的步骤为

1，炼铁高炉的炉渣流入淬渣室10，受到喷水管喷水急冷淬裂，产生大量高温蒸汽，同时部分周围空气掺混进去，形成含有空气的高温淬渣蒸汽，本质上，它是饱和湿空气；

2，高温淬渣蒸汽穿过蒸汽通道，被管道风机20加压后，进入余热换热器30。在余热换热器30中，淬渣蒸汽向余热回收管放热，余热回收管的进水口和出水口与外界的热利用设备连接。

淬渣蒸汽在余热换热器放热后，剩余的淬渣蒸汽体积明显变小，其中很大一部分蒸汽已经凝结成水，而其中的空气分压增大，温度降低，称作中温淬渣蒸汽；

3，余热换热器流出的中温淬渣蒸汽，通过蒸汽管进入除湿喷淋塔40。中温淬渣蒸汽从除湿喷淋塔40下部进入，从下向上流动，与低温的喷淋水逆流换热。除湿喷淋塔40的喷淋水，通过散热塔散热后再循环喷淋。中温淬渣蒸汽在除湿喷淋塔40冷却降温，变成低温淬渣蒸汽，同时其中的部分蒸汽凝结成水，与喷淋水一起滴落；

4，低温淬渣蒸汽再通过蒸汽管进入蒸汽烟囱60，在向上流动中，又掺入了较多的低温低湿的环境空气。这些环境空气，是由鼓风机70向烟囱中吹进的，目的是通过掺混，降低烟囱中淬渣蒸汽的单位含湿量，可以从近百克降到只有几克，当它由烟囱口流出与干冷空气相遇时，产生的白雾较轻，甚至看不见白雾，达到消白目的。

图2给出了本发明淬渣蒸汽除湿消白装置实施例总体图。

本发明淬渣蒸汽除湿消白装置实施例，它的主体结构包括：淬渣室10、管道风机20、余热换热器30、除湿喷淋塔40、散热塔50、除雾器44、蒸汽烟囱60、鼓风机70。

淬渣蒸汽除湿消白装置实施例的具体除湿消白过程为

炼铁高炉的炉渣流入淬渣室10，受到喷水管15喷水急冷淬裂，产生大量高温蒸汽，同时部分周围空气掺混进去，形成含有空气的高温淬渣蒸汽，本质上，它是饱和湿空气，它穿过蒸汽通道，被管道风机20加压后，再通过高温淬渣蒸汽进口，进入余热换热器30。

余热换热器30是一个箱形的间壁式热交换器，它的一侧是高温淬渣蒸汽进口，另一侧是中温淬渣蒸汽出口，余热换热器30内设有余热回收管，用于吸收淬渣蒸汽热量，余热回收管有进水口32和出水口31。

在余热换热器30中，高温淬渣蒸汽向余热回收管放热，余热回收管的进水口32和出水口31与外界的热利用设备连接。

淬渣蒸汽在余热换热器30放热后，剩余的淬渣蒸汽体积明显变小，其中很大一部分蒸汽已经凝结成水，而其中的空气分压增大，温度降低，称作中温淬渣蒸汽。中温淬渣蒸汽通过中温淬渣蒸汽出口和蒸汽管33进入除湿喷淋塔40。

除湿喷淋塔40是立式的筒状结构，它的上端设有淋水板，下端设有蓄水池，蓄水池的喷淋水，通过外接的水泵42，送到散热塔50散热，通过散热塔50降温后的低温喷淋水，从除湿喷淋塔40上部封头的进水口43，进入除湿喷淋塔40，通过淋水板，从上向下喷淋。中温淬渣蒸汽从除湿喷淋塔40下部进入，从下向上流动，与低温的喷淋水逆流换热。

中温淬渣蒸汽在除湿喷淋塔40与低温喷淋水接触放热，中温淬渣蒸汽降温，变成低温淬渣蒸汽，同时其中的部分蒸汽凝结成水，与喷淋水一起滴落。

低温淬渣蒸汽再通过蒸汽管41，通过百叶窗形状的除雾器44，除去蒸汽中的水滴，然后进入蒸汽烟囱60。

除雾器44为多层百叶窗结构，百叶窗的平面与淬渣蒸汽的流向垂直，含有水滴的淬渣蒸汽在流经多层百叶窗结构时，由于蒸汽中所含水滴比蒸汽分子质量大很多，惯性大，趋于直线运动，水滴就撞在百叶窗表面上，被百叶窗俘获，再从百叶窗表面向下流到蒸汽管壁上的一个集水盒，再通过导管流回除湿喷淋塔40。

低温淬渣蒸汽也是饱和湿空气，在蒸汽烟囱60中向上流动时，又掺入了较多的低温低湿的环境空气。这些环境空气，是由鼓风机70向烟囱中吹进的，目的是通过掺混，降低烟囱中淬渣蒸汽的单位含湿量，可以从近百克降到只有几克，当它由烟囱口流出与干冷空气相遇时，产生的白雾较轻，甚至看不见白雾，达到消白目的。

Claims (5)

1.一种淬渣蒸汽除湿消白方法，它由下述步骤组成：(1)在淬渣室，高炉炉渣经喷水急冷，产生大量高温淬渣蒸汽，同时，部分环境空气掺混其中；(2)含有空气的高温淬渣蒸汽进入余热换热器放热，淬渣蒸汽降温，部分蒸汽凝结成水；(3)余热换热器流出的淬渣蒸汽进入除湿喷淋塔，与低温的喷淋水逆流换热，淬渣蒸汽再降温，部分蒸汽凝结成水，喷淋水通过散热塔散热；(4)淬渣蒸汽进入蒸汽烟囱，从下向上流动，其特征在于：淬渣蒸汽在蒸汽烟囱内上升流动中，又掺入一些环境空气，这些环境空气，是由鼓风机向蒸汽烟囱中吹进的，用于降低烟囱中淬渣蒸汽的单位含湿量。

2.一种淬渣蒸汽除湿消白装置，它的主体结构包括：淬渣室、管道风机、余热换热器、除湿喷淋塔、散热塔、除雾器、蒸汽烟囱和一些连接管道；在炼铁高炉的淬渣室中，产生大量含有空气的高温淬渣蒸汽，它被管道风机加压后，进入余热换热器放热，变成中温淬渣蒸汽，再进入除湿喷淋塔，从下向上流动，与低温的喷淋水逆流换热，其中部分蒸汽凝结成水，变成低温淬渣蒸汽，再通过除雾器，进入蒸汽烟囱，从下向上流动，其特征在于：淬渣蒸汽除湿消白装置的主体结构还包括鼓风机，它将环境空气吹进蒸汽烟囱，与低温淬渣蒸汽混合，一起从烟囱口流出。

3.按照权利要求2所述的一种淬渣蒸汽除湿消白装置，其特征在于：所述余热换热器，它是一个箱形的间壁式热交换器，它的一侧是高温淬渣蒸汽进口，另一侧是中温淬渣蒸汽出口，余热换热器内设有余热回收管，用于吸收淬渣蒸汽热量，余热回收管有进水口和出水口。

4.按照权利要求2所述的一种淬渣蒸汽除湿消白装置，其特征在于：所述除湿喷淋塔，它是立式的筒状结构，它的上端设进水口、淋水板和淬渣蒸汽出口，下端设有淬渣蒸汽进口和蓄水池；蓄水池外接水泵，将蓄水池的喷淋水送到散热塔散热，散热后的低温喷淋水，通过除湿喷淋塔上部封头的进水口，进入除湿喷淋塔，再通过淋水板，从上向下喷淋；中温淬渣蒸汽从除湿喷淋塔下部淬渣蒸汽进口进入，从下向上流动，与低温的喷淋水逆流接触换热，其中部分蒸汽凝结成水，中温淬渣蒸汽降温变成低温淬渣蒸汽，从上端淬渣蒸汽出口流出。

5.按照权利要求2所述的一种淬渣蒸汽除湿消白装置，其特征在于：所述除雾器，它的结构包括多层百叶窗，集水盒和导管；多层百叶窗的平面与淬渣蒸汽的流向垂直，淬渣蒸汽中的水滴撞在百叶窗表面上，从百叶窗表面向下流到蒸汽管壁上的一个集水盒，再通过导管流回除湿喷淋塔。