CN111961798A - 一种转炉煤气余热利用系统及方法 - Google Patents

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唐家毅
张茂
陈丽
李斌
王毅
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    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
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    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

本发明属于转炉烟气余热利用技术领域，涉及一种转炉煤气余热利用系统及方法，本系统包括与汽化烟罩连接的烟气冷却器、与除尘系统连接的煤气脱水器、设于烟气冷却器与煤气脱水器之间并与之分别气路连通的烟水换热器、及与烟水换热器的水路连通的溴化锂机组，溴化锂机组还连接有冷负荷用户及热负荷用户。本发明利用烟气冷却器后的温度，并形成定压130℃以上热水作为溴化锂机组的驱动热源，将煤气进一步冷却；同时利用煤气中的水蒸汽的潜热，将煤气进行初步脱水，降低煤气脱水器的使用负荷。

Description

一种转炉煤气余热利用系统及方法
技术领域
本发明属于转炉烟气余热利用技术领域，具体涉及一种转炉煤气余热利用系统及方法，适用于转炉汽化烟罩后煤气热量利用。
背景技术
转炉炼钢排出的烟气温度非常高，经过汽化烟罩后温度降至1000℃左右，经转炉烟气冷却器冷却后温度仍高于140℃，并属于湿煤气。煤气中的水存在于蒸汽状态，拥有大量的汽化潜热，一般是直接在煤气脱水器中进行脱除，热量几乎全部浪费。因此，亟待设计一种新型的热利用系统，以将这部分烟气热量进行利用，如何通过烟气温度降低带来的工作流量降低来减少脱水器的容量，并降低煤气温度，脱除一部分水，减少煤气脱水器的工作负荷。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种转炉煤气余热利用系统及方法，旨在解决对进入煤气脱水器之前的煤气进一步冷却及脱水问题，以降低煤气脱水器的使用负荷。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种转炉煤气余热利用系统，包括与汽化烟罩连接的烟气冷却器、与除尘系统连接的煤气脱水器、设于烟气冷却器与煤气脱水器之间并与之分别气路连通的烟水换热器、及与烟水换热器的水路连通的溴化锂机组，溴化锂机组还连接有冷负荷用户及热负荷用户。
进一步，溴化锂机组与烟水换热器之间的水路上设有定压的闭式循环水泵，闭式循环水泵为高压泵。
进一步，烟水换热器在换热后的定压高温水作为溴化锂机组的驱动热源。
进一步，溴化锂机组通过冷冻水泵向冷负荷用户输入冷冻水或温水，溴化锂机组通过热水泵向热负荷用户输入高温水。
进一步，冷负荷用户作为低位热源反向输入溴化锂机组。
进一步，还包括与热负荷用户并列连接于所述溴化锂机组并通过切断阀连接的冷却塔。
进一步，还包括调节溴化锂机组的驱动热源的闭式水带热量的控制单元。
本发明还提供一种转炉煤气余热利用方法，包括：提供一烟水换热器、一溴化锂机组，并使两者相连；利用烟水换热器将经汽化烟罩、烟气冷却器出来的转炉烟气换热后再由脱水器脱水进入除尘系统；利用溴化锂机组为热负荷用户提供高温水及为冷负荷用户提供冷冻水或温水。
优选的，将烟水换热器换热后的定压高温水作为媒介驱动溴化锂机组，并控制定压高温水的温度在130°以上。
优选的，利用冷负荷用户反向为溴化锂机组提供低位热源。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的转炉煤气余热利用系统通过设置在烟气冷却器与脱水器间的换热器来提取煤气中的水蒸汽的潜热热量，将煤气进一步冷却的同时，还将煤气进行初步脱水，有助于降低煤气脱水器的使用负荷。
2、本发明的转炉煤气余热利用系统在吸收煤气余热量的同时，达到供冷、供热的目的；即通过溴化锂机组的冷冻水泵对冷负荷用户，如电气室、变频器室等降温，冬季以冷负荷用户作为低位热源输入端进行提热，反向输入溴化锂机组。而溴化锂机组的热输出以水作为媒质供应热负荷用户，如为煤气锅炉前的煤气管道加热，为采暖热用户间接供热等，也可并联冷却塔在需要时使用，提高整体热利用率。同时，本系统可达到全年均可使用的目的。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明转炉煤气余热利用系统示意图。
附图标记：汽化烟罩1、烟气冷却器2、烟水换热器3、煤气脱水器4、除尘系统5、溴化锂机组6、闭式循环水泵7、热水泵8、冷负荷用户9、热负荷用户10、冷却塔11、冷冻水泵12、切断阀13。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
请参阅图1，本实施例中的转炉煤气余热利用系统，包括依次连接的汽化烟罩1、烟气冷却器2、烟水换热器3、煤气脱水器4和除尘系统5、以及溴化锂机组6、闭式循环水泵7、热水泵8、冷负荷用户9、热负荷用户10、冷却塔11、冷冻水泵12和切断阀13；其中，烟水换热器3的气路分别与烟气冷却器2和煤气脱水器4连通，其水路则通过闭式循环水泵7与溴化锂机组6连通，而溴化锂机组6则通过冷冻水泵12向冷负荷用户9输入冷冻水或温水、通过热水泵8向热负荷用户10输入高温水。这样，本转炉煤气余热利用系统通过设置在烟气冷却器与脱水器间的换热器来提取煤气中的水蒸汽的潜热热量，将煤气进一步冷却的同时，还将煤气进行初步脱水，有助于降低煤气脱水器的使用负荷。
在本实施例中的闭式循环水泵7具有定压功能，采用高压泵。
在本实施例中的烟水换热器3在换热后的定压高温水作为溴化锂机组6的驱动热源，其定压高温水的温度在130°以上。
在本实施例中的本系统还包括有控制单元，通过室内要求温度，调节溴化锂机组的驱动热源的闭式水带热量。
在另一实施例中的冷负荷用户9可作为低位热源反向输入溴化锂机组6。
在另一实施例中的本系统还包括与热负荷用户10并列连接于溴化锂机组6并通过切断阀13连接的冷却塔11，以在需要时使用。
工作时，转炉烟气通过汽化烟罩1降温后，再通过烟气冷却器2急速降温，并迅速通过爆炸区间，经冷却后的烟气经烟水换热器3后进入脱水器4，再由脱水器4脱水后进入除尘系统5中除尘。同时，烟水换热器3与溴化锂机组6通过管路连接，以闭式循环水泵7定压，在烟水换热器3中换热为高温热水，并作为溴化锂机组6的驱动热源。而溴化锂机组6的低温端则通过冷冻水泵12作为冷负荷用户9的冷冻水输入，另在需要时作为低位热源为溴化锂机组6反向输入。溴化锂机组6的高温端则通过热水泵8作为热负荷用户10的热源输入，并通过切断阀13与冷却塔11并联使用。
采用上述方案，本转炉煤气余热利用系统在吸收煤气余热量的同时，达到供冷、供热的目的；即通过溴化锂机组的冷冻水泵对冷负荷用户，如电气室、变频器室等降温，冬季以冷负荷用户作为低位热源输入端进行提热，反向输入溴化锂机组。而溴化锂机组的热输出以水作为媒质供应热负荷用户，如为煤气锅炉前的煤气管道加热，为采暖热用户间接供热等，也可并联冷却塔在需要时使用，提高整体热利用率。同时，本系统可达到全年均可使用的目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种转炉煤气余热利用系统，包括与汽化烟罩(1)连接的烟气冷却器(2)、与除尘系统(5)连接的煤气脱水器(4)，其特征在于，还包括设于所述烟气冷却器与所述煤气脱水器之间并与之分别气路连通的烟水换热器(3)、及与所述烟水换热器的水路连通的溴化锂机组(6)，所述溴化锂机组还连接有冷负荷用户(9)及热负荷用户(10)。
2.根据权利要求1所述的转炉煤气余热利用系统，其特征在于，所述溴化锂机组与烟水换热器之间的水路上设有定压的闭式循环水泵(7)，所述闭式循环水泵为高压泵。
3.根据权利要求2所述的转炉煤气余热利用系统，其特征在于，所述烟水换热器在换热后的定压高温水作为溴化锂机组的驱动热源。
4.根据权利要求1所述的转炉煤气余热利用系统，其特征在于，所述溴化锂机组通过冷冻水泵(12)向冷负荷用户输入冷冻水或温水，所述溴化锂机组通过热水泵(8)向热负荷用户输入高温水。
5.根据权利要求1所述的转炉煤气余热利用系统，其特征在于，所述冷负荷用户作为低位热源反向输入溴化锂机组。
6.根据权利要求1所述的转炉煤气余热利用系统，其特征在于，还包括与热负荷用户并列连接于所述溴化锂机组并通过切断阀(13)连接的冷却塔(11)。
7.根据权利要求1所述的转炉煤气余热利用系统，其特征在于，还包括调节溴化锂机组的驱动热源的闭式水带热量的控制单元。
8.一种转炉煤气余热利用方法，其特征在于，包括：
提供一烟水换热器、一溴化锂机组，并使两者相连；
利用烟水换热器将经汽化烟罩、烟气冷却器出来的转炉烟气换热后再由脱水器脱水进入除尘系统；
利用溴化锂机组为热负荷用户提供高温水及为冷负荷用户提供冷冻水或温水。
9.根据权利要求8所述的转炉煤气余热利用方法，其特征在于，将烟水换热器换热后的定压高温水作为媒介驱动溴化锂机组，并控制定压高温水的温度在130°以上。
10.根据权利要求8所述的转炉煤气余热利用方法，其特征在于，利用冷负荷用户反向为溴化锂机组提供低位热源。
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