CN202770235U - 利用钢渣余热制冷供暖的系统 - Google Patents

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游峰
张舒原
彭劲松
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Abstract

本实用新型公开了一种利用钢渣余热制冷供暖的系统，包括蒸气收集装置、制冷供暖装置和至少一个用于产生蒸气的热闷钢渣容器，所述热闷钢渣容器设有通向内部的喷水管，各热闷钢渣容器通过气体管道连接蒸气收集装置，所述蒸气收集装置与所述制冷供暖装置相连。该利用钢渣余热制冷供暖的系统具有结构简单、余热利用率高、可直接用钢渣余热为制冷供暖设备提供能源的优点。

Description

利用钢渣余热制冷供暖的系统
技术领域
本实用新型涉及钢渣余热回收利用的系统，尤其涉及利用钢渣余热制冷供暖的系统。
背景技术
钢铁行业一直是能耗大户，据统计，我国2011年钢铁能耗在全国能耗总量中占到了17%。炼钢流程主要包括焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工序，由于各工序不同的工艺特点和要求，钢铁企业涉及的能源介质种类较多，系统也较为复杂。生产1吨钢铁产生的余热资源总量为8.44GJ，其中产品或者半成品占39%，烟气携带37%，冷却水携带15%，熔渣携带9%。而我国钢铁工业余热的平均回收率只达到25.7%，按照携带余热的物质种类和形态统计：（1）产品显热回收率50.04%；（2）烟气显热回收率14.92%；（3）冷却时的余热回收率1.90%；（4）钢渣余热回收率仅为1.59%。
目前，国内外钢铁企业均未能有效实现钢渣余热的回收利用，只有少数几家钢厂对钢渣余热进行了回收。宝钢采用滚筒法进行钢渣的显热回收开发，可直接用于生活设施或将其加热至600℃用于发电，但是热利用系数不超过40%。俄罗斯乌拉尔钢铁研究院研制了一套附有热能回收的风淬钢渣处理工艺，它是在液态钢渣倾倒过程中，渣与空气接触产生辐射热，通过专用设置收集转换为热水、蒸气和热空气回收利用。日本钢管和三菱重工合作建设了风淬法处理钢渣的示范工厂，其通过液态钢渣在罩式锅炉内与冷空气以及锅炉中的水进行热交换，以实现余热回收。日本住友金属和川崎制铁利用“机械搅拌法熔渣造粒工艺”，钢渣通过与空气换热实现余热回收。
虽然国内外很多钢厂采取了多种技术手段回收钢渣的余热，但由于技术上存在一定的困难，钢渣余热总的利用程度并不高。国内一般采用热闷工艺处理钢渣，钢渣余热只能转化成蒸气余热进行回收利用。而转化的蒸气存在温度低、压力小的特点，致使回收利用率低，某些回收手段在技术上根本不可行。如果回收过程再经过热交换，余热利用的效率必将大打折扣。当前，钢渣余热基本上都是先以电能的形式回收，然后再利用，整个系统复杂，投资成本高，所以国内钢铁企业对于钢渣余热利用都只停留在工业实验或小规模应用的层面上，没有进行大规模的回收利用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、余热利用率高、可直接用钢渣余热为制冷供暖设备提供能源的利用钢渣余热制冷供暖的系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种利用钢渣余热制冷供暖的系统，包括蒸气收集装置、制冷供暖装置和至少一个用于产生蒸气的热闷钢渣容器，所述热闷钢渣容器设有通向内部的喷水管，各热闷钢渣容器通过气体管道连接蒸气收集装置，所述蒸气收集装置与所述制冷供暖装置相连。
所述气体管道包括总管和支管，各热闷钢渣容器分别通过支管与总管连接，所述总管与蒸气收集装置连接。
所述热闷钢渣容器内设有气压计，所述喷水管上装设有给水阀，所述支管上装设有排气阀，所述气压计、给水阀和排气阀共同连接于一主控制器上，所述主控制器根据气压计测得热闷钢渣容器中的压力大小控制给水阀和排气阀的通断。
所述主控制器和气压计均与一报警器连接。
所述制冷供暖装置包括非电空调和/或热交换器。
所述蒸气收集装置包括除尘器、储存罐和单向阀，所述气体管道连接除尘器，所述除尘器通过单向阀与储存罐连接，所述储存罐与制冷供暖装置相连。
所述除尘器为静电除尘器或布袋除尘器。
所述热闷钢渣容器为热闷渣罐或热闷渣槽或热闷渣坑。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型的利用钢渣余热制冷供暖的系统，通过热闷钢渣容器处理钢渣时产生蒸气，并以该蒸气作为热源，直接为制冷供暖装置提供能源，解决了其他钢渣余热回收方法往往需要经过多次转化，余热能源才能利用的问题，减少了能量在转化、传送过程中的损失，余热利用效率大大提高；同时，采用多个热闷钢渣容器同时作业，以提供充足、稳定的蒸气，保证了余热回收的连续性和稳定性。采用主控制器控制喷水并监测渣罐内蒸气压力，保证了蒸气稳定、安全地生成。余热能量的转化通过非电空调和热交换器来实现，既可以制冷，又能供暖，也可以单独采用制冷或供暖，满足了不同地域、不同季节对能源的不同需求，对不同客户要求的适应性强；本系统相对于发电系统来说，投资成本更低，回报更快。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中各标号表示：
1、蒸气收集装置；2、制冷供暖装置；3、热闷钢渣容器；4、喷水管；5、气体管道；6、主控制器；7、报警器；11、除尘器；12、储存罐；13、单向阀；21、非电空调；22、热交换器；31、气压计；41、给水阀；51、总管；52、支管；53、排气阀。
具体实施方式
图1示出了本实用新型的一种利用钢渣余热制冷供暖的系统，包括蒸气收集装置1、制冷供暖装置2和至少一个用于产生蒸气的热闷钢渣容器3，热闷钢渣容器3设有通向内部的喷水管4，各热闷钢渣容器3通过气体管道5连接蒸气收集装置1，蒸气收集装置1与制冷供暖装置2相连，通过热闷钢渣容器3处理钢渣时产生蒸气，并以该蒸气作为热源，直接为制冷供暖装置2提供能源，解决了其他钢渣余热回收方法往往需要经过多次转化，余热能源才能利用的问题，减少了能量在转化、传送过程中的损失，余热利用效率大大提高；同时，采用多个热闷钢渣容器3同时作业，以提供充足、稳定的蒸气，保证了余热回收的连续性和稳定性。
本实施例中，气体管道5包括总管51和支管52，各热闷钢渣容器3分别通过支管52与总管51连接，总管51与蒸气收集装置1连接，热闷钢渣容器3内设有气压计31，喷水管4上装设有给水阀41，支管52上装设有排气阀53，气压计31、给水阀41和排气阀53共同连接于一主控制器6上，主控制器6根据气压计31测得热闷钢渣容器3中的压力大小控制给水阀41和排气阀53的通断，当热闷钢渣容器3中压力较小时，控制给水阀41开启、排气阀53关闭，以增加蒸气产量，并防止总管51中蒸气回流，当热闷钢渣容器3中压力较大时，控制给水阀41关闭、排气阀53开启，以保证热闷钢渣容器3中的压力处在安全范围内，并及时将产生的蒸气送至蒸气收集装置1，通过主控制器6的控制，可以保证蒸气稳定、安全地生成。主控制器6和气压计31均与一报警器7连接，当热闷钢渣容器3中的压力超出设定值后，如果排气阀53还未开启，热闷钢渣容器3中压力仍在上升或有上升趋势时，报警器7将发出报警，提醒工作人员及时进行手动操作，从而进一步提高系统的安全性。
本实施例中，蒸气收集装置1包括除尘器11、储存罐12和单向阀13，气体管道5连接除尘器11，除尘器11通过单向阀13与储存罐12连接，储存罐12与制冷供暖装置2相连，除尘器11用于除去热闷钢渣容器3生成的蒸气中夹带的粉尘，从而保护后面的管道和设备；除尘器11可以选用静电除尘器或布袋除尘器，本实施例采用的是静电除尘器。
制冷供暖装置2包括非电空调21或热交换器22，或者是非电空调21和热交换器22的组合，本实施例中，采用非电空调21和热交换器22的组合，非电空调21和热交换器22分别与储存罐12连接。热闷钢渣容器3为热闷渣罐或热闷渣槽或热闷渣坑，本实施例选用热闷渣罐。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种利用钢渣余热制冷供暖的系统，其特征在于：包括蒸气收集装置（1）、制冷供暖装置（2）和至少一个用于产生蒸气的热闷钢渣容器（3），所述热闷钢渣容器（3）设有通向内部的喷水管（4），各热闷钢渣容器（3）通过气体管道（5）连接蒸气收集装置（1），所述蒸气收集装置（1）与所述制冷供暖装置（2）相连。
2.根据权利要求1所述的利用钢渣余热制冷供暖的系统，其特征在于：所述气体管道（5）包括总管（51）和支管（52），各热闷钢渣容器（3）分别通过支管（52）与总管（51）连接，所述总管（51）与蒸气收集装置（1）连接。
3.根据权利要求2所述的利用钢渣余热制冷供暖的系统，其特征在于：所述热闷钢渣容器（3）内设有气压计（31），所述喷水管（4）上装设有给水阀（41），所述支管（52）上装设有排气阀（53），所述气压计（31）、给水阀（41）和排气阀（53）共同连接于一主控制器（6）上，所述主控制器（6）根据气压计（31）测得热闷钢渣容器（3）中的压力大小控制给水阀（41）和排气阀（53）的通断。
4.根据权利要求3所述的利用钢渣余热制冷供暖的系统，其特征在于：所述主控制器（6）和气压计（31）均与一报警器（7）连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的利用钢渣余热制冷供暖的系统，其特征在于：所述制冷供暖装置（2）包括非电空调（21）和/或热交换器（22）。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的利用钢渣余热制冷供暖的系统，其特征在于：所述蒸气收集装置（1）包括除尘器（11）、储存罐（12）和单向阀（13），所述气体管道（5）连接除尘器（11），所述除尘器（11）通过单向阀（13）与储存罐（12）连接，所述储存罐（12）与制冷供暖装置（2）相连。
7.根据权利要求5所述的利用钢渣余热制冷供暖的系统，其特征在于：所述蒸气收集装置（1）包括除尘器（11）、储存罐（12）和单向阀（13），所述气体管道（5）连接除尘器（11），所述除尘器（11）通过单向阀（13）与储存罐（12）连接，所述储存罐（12）与制冷供暖装置（2）相连。
8.根据权利要求7所述的利用钢渣余热制冷供暖的系统，其特征在于：所述除尘器（11）为静电除尘器或布袋除尘器。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的利用钢渣余热制冷供暖的系统，其特征在于：所述热闷钢渣容器（3）为热闷渣罐或热闷渣槽或热闷渣坑。
10.根据权利要求8所述的利用钢渣余热制冷供暖的系统，其特征在于：所述热闷钢渣容器（3）为热闷渣罐或热闷渣槽或热闷渣坑。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114703330A (zh) * 2022-03-10 2022-07-05 中冶节能环保有限责任公司 一种钢渣热闷余热发电、供暖系统及调节方法

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CN114703330A (zh) * 2022-03-10 2022-07-05 中冶节能环保有限责任公司 一种钢渣热闷余热发电、供暖系统及调节方法
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