CN113637813A - 一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统,热处理设备技术领域,包括,乏汽收集装置和乏汽处理装置,所述乏汽收集装置末端设置有乏汽空腔,所述乏汽空腔与所述乏汽处理装置连通,所述乏汽处理装置包括冷凝换热器和电磁脱白装置,所述乏汽空腔与所述冷凝换热器连接,所述冷凝换热器与所述电磁脱白装置连接。提供一种既实现了高炉冲渣水的余热利用,同时解决了供暖管道易堵塞易腐蚀、高炉冲渣水排放导致的污染等问题的高炉冲渣水汽余热利用消白系统。

Description

一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统
技术领域
本发明涉及热处理设备技术领域,尤其涉及一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统。
背景技术
高炉冲渣水作为一种低温废热源,具有温度稳定、流量大的特点,如何让冲渣水发挥余热利用的效益,也逐渐成为一个研究课题。我国高炉炉渣处理工艺主要是水淬渣工艺方式。高炉内1400℃-1500℃的高温炉渣,经渣口流出,在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,冲击淬化成合格的水渣。
当今国内广泛使用的高炉冲渣水处理方法有:
1.直接处理法:将冲渣水处理之后直接供暖。中间费用比较高,而且过程复杂,供水水质不好,采暖管道容易堵塞和腐蚀。国内最早使用的是东北的一些钢厂,使用不到一个采暖季就会暴露问题,在系统末端速和温度降低,失去了冲刷的作用,悬浮物极易沉积,造成管道堵塞,影响末端暖效果。另外由于冲渣水的总溶解固溶物太高,水平衡状很容易被打破,溶解度低的物质易析出而形成松散水垢,造成未端管道堵塞。
2.简单过滤换热处理:将冲渣水简单过滤后进入换热器换热,将换热后的干净的水供暖。这种方法的优点是供出的水是干净的水,采暖管道短期内不会堵塞。缺点是仅适合底滤法的高炉冲渣系统,对图拉法、印巴法除渣的高炉冲渣水不适用,极易发生热源短的换热器堵塞。另外由于底滤法高炉冲渣水温度本来就低(最高70℃),换热后温度很难达到55度以上,换热温差大于10℃以上,采暖管网及用户内的暖气片都需要加大容量才能保证冬季的采暖温度,如果是改造工程,热网本身改造投资非常大。
3.明特法处理:利用冲制箱将冶金炉熔渣冲制成水渣混合物,由搅笼机将水渣混合物中渣分离出,并脱水成干渣,外运销售;冲渣水经过过滤器过滤成干净水,由冲渣泵循环供冲制箱冲渣使用。明特法水渣处理系统作为第三代水渣处理技术(即水渣领域的最新技术),其主要特点是彻底克服渣池法(第一代水渣处理技术:平流法、侧滤法、底滤法)、转鼓法(第二代水渣处理技术:INBA、图拉法)的不足,以全自动化方式对水渣进行处理。使水渣的分离自动完成,实现从设备出来的渣为干渣;出来的水为干净水,直接循环使用。
4.嘉恒法处理:由高炉放出的高温熔渣经熔渣沟流到出铁厂平台边缘的冲制箱前方,被冲制箱喷出的急速水流水淬,形成渣水混合物。渣水混合物经水渣沟输送到脱水器中,实现渣水分离。成品渣通过料斗落到皮带机上,运至渣场或渣仓,水则透过筛网流入水池。回水经过沉淀后被泵打到各用水点循环使用,沉淀池的细渣通过抓斗捞至皮带机上方漏斗,由皮带机运走。
5.余热采暖处理:采暖水经过专用板式换热器与冲渣循环水换热→输送到采暖供水干管→采暖用户→采暖回水干管→采暖水过滤器→经过采暖水循环泵加压→输送至板式换热器与冲渣循环水换热。采暖水为闭式循环系统,采用软化水,避免管道及散热片结垢;在采暖循环泵前设置定压补水系统,采用变频补水泵自动补水。考虑采暖季节高炉检修取热问题,在换热站设置汽水换热器,采用蒸汽补热保证供暖,凝结水回收至补水箱循环利用。
在炼铁工序中,上述几种高炉冲渣水处理方法,冲渣时消耗的新水占新水总耗的50%以上。冲制1吨水渣大约消耗新水11.2吨,循环用水量约为10吨左右。按照我国钢铁生产产量5亿吨,按350千克渣比计算,仅用于冲渣的新水消耗就超过1.5亿吨,占钢铁工业新水消耗的4%。由冲渣水带走的高炉渣的物理热量占炼铁能耗的8%左右,大约相当于21千克,标煤(按350千克/吨铁计算)。循环水池的水温范围60-85℃,属于工业低温废热源,如果不加以利用,这部分能量就会被浪费。
并且,高炉冲渣水和水蒸气(乏汽)沿着渣沟流向渣池的过程中,遇冷降温会产生浓浓的“白烟”。这些“白烟”中夹杂有粉渣及各种可溶性盐类,弥散开来影响厂区景观且污染环境;冬季还易形成道路结冰,造成安全隐患。
本发明的目的在于解决现有冲渣水处理工艺造成的热量大量浪费,运行成本高等弊端,和冲渣水造成的“烟气长龙”的问题。达到高炉冲渣水余热回收和烟气脱白净化的目的。
为此我们提出一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷,而提出的一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统,包括,乏汽收集装置和乏汽处理装置,所述乏汽收集装置末端设置有乏汽空腔,所述乏汽空腔与所述乏汽处理装置连通,所述乏汽处理装置包括冷凝换热器和电磁脱白装置,所述乏汽空腔与所述冷凝换热器连接,所述冷凝换热器与所述电磁脱白装置连接。
进一步的,所述乏汽收集装置包括设置于渣沟上的乏汽收集罩,所述乏汽收集罩通过乏汽导出管与乏汽空腔连通。
更进一步的,所述乏汽导出管上设置有旋流风机。
进一步的,所述乏汽空腔底部设置有冷凝液收集槽,所述冷凝液收集槽位于冷凝换热器下方位置处。
进一步的,所述乏汽空腔与冷凝换热器连接位置处设置有烟气导流板。
进一步的,所述冷凝换热器上绕设有冷凝水管,所述冷凝水管的进水口位于出水口的上方。
进一步的,电磁脱白装置底部与所述冷凝换热器连接,顶部设置有烟囱。
相比于现有技术,本发明的有益效果在于:
通过本发明的设置,既实现了高炉冲渣水的余热利用,同时还解决了解决了传统工艺运行成本较高、余热利用方法导致的供暖管道易堵塞易腐蚀、高炉冲渣水排放导致的污染和白烟长龙的问题;使高炉冲渣水排放的气体中有害物质的排放量大大降低,使其接近于零;通过设置的烟气导流板使得进入冷凝换热器的气体更加均匀;通过冷凝换热器与乏汽间接设置呈交叉走向换热(绕设的冷凝水管),使两者迅速完成热量释放与吸收,使用来供暖的介质洁净,解决传统用冲渣水过滤供暖容易造成管道堵塞腐蚀的问题;通过设置的电磁脱白装置可以解决传统工艺必须增加升温器的问题,降低了成本,增加了余热回收的热量,降低了运行成本;通过设置的冷凝液收集槽使冷凝液可回收用作冲渣重复利用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提出的一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统的整体结构示意图。
图中:渣沟-1、乏汽收集罩-2、乏汽导出管-3、旋流风机-4、压力流量计-5、乏汽空腔-6、烟气导流板-7、冷凝换热器-8、电磁脱白装置-9、烟囱-10、冷凝液收集槽-11。
具体实施方式
下面将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一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1,
一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统,包括,乏汽收集装置和乏汽处理装置,
乏汽收集装置具体包括:乏汽收集罩2、乏汽导出管3、旋流风机4、压力流量计5和乏汽空腔6,
渣沟1为一封闭的管道,其上方设置有多个开口,开口位置处安装有乏汽收集罩2,乏汽收集罩2内径自下而上逐渐降低,其顶部安装有乏汽导出管3,用于将乏汽传输至乏汽空腔6内,乏汽空腔6与渣沟1和乏汽导出管3分别连通,其底部设置有冷凝液收集槽11,乏汽经过冷凝换热器8沉降等处理过后可再作为冲渣使用;乏汽导出管3内安装有旋流风机4,以提高对乏汽的输送效率,乏汽导出管3上设置有压力流量计5,可实时的对乏汽导出管3内的乏汽进行检测;
汽处理装置具体包括:烟气导流板7、冷凝换热器8和电磁脱白装置9,
冷凝换热器8与乏汽空腔6连接位置处设置有烟气导流板7,使烟气可以均匀进入冷凝换热器8中,在冷凝换热器8中乏汽与冷凝水进行间接换热,乏汽经过冷凝温度降低冷凝出冷凝水下降到下部设置的冷凝液收集槽11,烟气经过冷凝换热器8之后进入电磁脱白装置9,进一步对烟气进行处理去除白色烟羽的同时,协同处理气体中污染物质,进一步降低颗粒物、气溶胶等浓度,使气体中物质排放趋近于零,净化后的气体由顶部设置的烟囱10排出;
在其他实施例中,冷凝换热器8上绕设有冷凝水管,冷凝水管的进水口位于出水口的上方。
本发明的使用流程:
1)、乏汽通过乏汽收集罩2收集通过乏汽导出管3进入乏汽空腔6通过烟气导流板7均匀的进入冷凝换热器8进入降温换热释放潜热,然后进入电磁脱白装置9使气体中物质排放趋近于零经过烟囱10排放。
2)、冷却水进入冷凝换热器8与乏汽进行换热吸收乏汽中的热量温度升高,可用作供暖等达到余热利用节能的目的。
3)、乏汽冷凝水进入冷凝液收集槽11,经过沉降等处理过后可再作为冲渣使用。达到节约用水的目的。
经过以上步骤,冲渣水乏汽达到了排放趋近于零,利用乏汽中的热能进行其他用处,回收了乏汽中的冷凝水,达到了节能节水降低污染的目的。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统,其特征在于,包括,乏汽收集装置和乏汽处理装置,所述乏汽收集装置末端设置有乏汽空腔,所述乏汽空腔与所述乏汽处理装置连通,所述乏汽处理装置包括冷凝换热器和电磁脱白装置,所述乏汽空腔与所述冷凝换热器连接,所述冷凝换热器与所述电磁脱白装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统,其特征在于,所述乏汽收集装置包括设置于渣沟上的乏汽收集罩,所述乏汽收集罩通过乏汽导出管与乏汽空腔连通。
3.根据权利要求2所述的一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统,其特征在于,所述乏汽导出管上设置有旋流风机。
4.根据权利要求1所述的一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统,其特征在于,所述乏汽空腔底部设置有冷凝液收集槽,所述冷凝液收集槽位于冷凝换热器下方位置处。
5.根据权利要求1所述的一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统,其特征在于,所述乏汽空腔与冷凝换热器连接位置处设置有烟气导流板。
6.根据权利要求1所述的一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统,其特征在于,所述冷凝换热器上绕设有冷凝水管,所述冷凝水管的进水口位于出水口的上方。
7.根据权利要求1所述的一种高炉冲渣水汽余热利用消白系统,其特征在于,所述电磁脱白装置底部与所述冷凝换热器连接,顶部设置有烟囱。
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