CN203754732U - 一种冲渣水余热综合利用的集成换热机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及钢铁行业的余热回收利用领域，旨在提供一种冲渣水余热综合利用的集成换热机组。该机组包括一次侧供水管路、一次侧回水管路、反冲洗进水管路、反冲洗回水管路、自清洗高效过滤器、水水换热器、二次侧供水总管路、二次侧回水总管路、补水管路和汽水换热器；各管路均设有传感器、阀门，在二次侧回水管路上还有热量表；所述反冲洗进水管路和反冲洗回水管路上设有阀门。该机组结构紧凑，占地面积小，安装方便，自清洗高效过滤器采用自清洗的高效自清洗高效过滤器，可有效解决管路堵塞问题，具备智能控制系统，可以通过运行过程中的参数来调整阀门的开度及水泵的频率，可有效解决冲渣水温度不稳定所带来的供热效果不稳定的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢铁行业的余热回收利用领域，具体涉及一种冲渣水余热综合利用的集成换热机组。
背景技术
目前我国钢铁行业能耗居高不下，严重影响我国经济的发展和环境质量。为了降低钢铁行业能耗，各个高校及研究机构致力研究如何最大限度回收利用钢铁行业的余热及蒸汽。高炉冲渣水的余热利用目前还在起步阶段，其中技术难题久久不能被攻克，所以如何充分有效利用冲渣水余热进行供热，是一个非常有意义的研究方向。
目前我国的高炉冲渣处理工艺主要是水淬渣工艺方式。高炉内的炉渣温度高达1400℃-1500℃。在炼铁工序中，冲渣消耗的新水占新水总耗的50%以上。冲制1吨水渣消耗新水约1-1.2吨，循环水用量为10吨。如果按照我国钢铁产量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%。冲渣水带走的炉渣热量占炼铁能耗的8%左右，大约相当于21千克/标煤。冲渣池的水温在65℃以上，如果这部分热量不加以利用，就会造成很大的浪费。
针对冲渣水余热利用技术，存在以下问题：技术简单，设备投资低；主要是利用冲渣水的显热，利用效率低；直接将冲渣水送至采暖管网，容易造成管网堵塞；冲渣水水质处理工作不到位，导致间接供热系统的换热器堵塞；系统简单，没有有效的自动控制，都是人为的操作。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种冲渣水余热综合利用的集成换热机组。
为解决技术问题，本实用新型的解决方案是：
提供一种冲渣水余热综合利用的集成换热机组，包括一次侧供水管路、一次侧回水管路、反冲洗进水管路、反冲洗回水管路、自清洗高效过滤器、水水换热器、二次侧供水总管路、二次侧回水总管路、补水管路和汽水换热器。
所述一次侧供水管路上设有自清洗高效过滤器，所述自清洗高效过滤器的输入端与高炉冲渣池原有的冲渣泵连接，输出端连接到水水换热器，所述一次侧供水管路通过该水水换热器连接到一次侧回水管路；
所述反冲洗进水管路上设有反冲洗水泵，所述反冲洗水泵的输入端同一次侧回水管路连接，反冲洗水泵的输出端连接至过滤器中反冲洗管路的输入端，过滤器反冲洗管路的输出端连接至高炉冲渣池原有的冷水池；；
所述过滤器输入端、输出端上分别设有过滤器前压力探头、过滤器后压力探头；所述过滤器前压力探头通过压差变送器连接到过滤器后压力探头；
所述二次侧回水总管路设有采暖循环泵和除污器，所述除污器设有旁路，除污器两侧有阀门，旁路侧也有阀门，其输出端连接至采暖循环泵的入口，采暖循环泵输出端连接到水水换热器，所述二次侧回水总管路通过该水水换热器连接到二次侧供水总管路；
所述二次侧回水总管路上连接有二次侧回水支路，所述二次侧供水总管路连接有二次侧供水支路；所述二次侧回水支路连接到汽水换热器的输入端，所述汽水换热器的输出端通过二次侧供水支路连接到二次侧供水总管路上；
所述汽水换热器还设有一次侧入口、一次侧出口，其一次侧入口连接蒸汽供给管路，其一次侧出口连接冷凝水回水管路；
所述一次侧供水管路、一次侧回水管路、二次侧供水总管路、二次侧回水总管路、二次侧回水支路和二次侧供水支路均设有传感器、阀门，在二次侧回水管路上还有热量表；所述反冲洗进水管路和反冲洗回水管路上设有阀门；
所述的补水管路同钢铁厂的自来水管连接，软化装置的输出端同补水箱连接，补水箱的输出端同补水泵连接，补水泵和定压罐一同接至采暖循环泵的吸入口；
作为一种改进，所述传感器包括温度传感器、压力传感器；阀门包括回水支路阀门、供水支路阀门、回水流量调节阀、反冲洗进水阀门、反冲洗回水阀门和蒸汽流量调节阀。
作为一种改进，水水换热器为板式换热器，汽水换热器为管壳式换热器。
作为一种改进，所述集成换热机组还设有一套智能控制系统，可以控制机组内部的各个阀门，能够监测每个温度、压力参数，同时根据运行参数能够控制采暖水泵的台数及频率。
作为一种改进，所述一次侧管路入口接冲渣泵，所述二次侧管路出口接采暖用户，所述反冲洗管路出接高炉冲渣池原有冷水池，入口接在一次侧回水管路上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
该集成换热机组结构紧凑，占地面积小，安装方便，自清洗高效过滤器采用自清洗的高效自清洗高效过滤器，可有效解决管路堵塞问题，具备智能控制系统，可以通过运行过程中的参数来调整阀门的开度及水泵的频率，可有效解决冲渣水温度不稳定所带来的供热效果不稳定的问题。
附图说明
图1为本实用新型的工作流程图。
附图标记：
1：板式换热器；1-1：一次侧供水管路；1-2一次侧供水流量调节阀；1-3：自清洗高效过滤器；1-4：一次侧供水管路温度传感器；1-5：一次侧供水管路压力传感器；1-6：一次侧回水管路压力传感器；1-7：一次侧回水管路温度传感器；1-8：一次侧回水管路阀门；1-9：一次侧回水管路；
1-3-1：压差变送器；1-3-2：反冲洗水回冷水池管路；1-3-3：反冲水回水阀门；1-3-4：自清洗高效过滤器前压力探头；1-3-5：自清洗高效过滤器后压力探头；1-3-6：反冲洗水供水管路阀门；1-3-7：反冲洗水泵；1-3-8：反冲洗供水管路；
2-1：二次侧回水管路；2-2：二次侧回水总管路压力传感器；2-3：二次侧回水总管路温度传感器；2-4：热量表；2-5：除污器前阀门；2-6：除污器；2-7：除污器后阀门；2-8：除污器旁通阀门；2-9：采暖循环泵；2-10：二次侧回水支路1流量调节阀；2-11：二次侧回水支路1压力传感器；2-12：二次侧回水支路1温度传感器；2-13：二次侧供水支路1温度传感器；2-14：二次侧供水支路1压力传感器；2-15：二次侧回水支路1流量调节阀；2-16：二次侧供水总管温度传感器；2-17：二次侧供水总管压力传感器；2-18：二次侧供水总管；
3：管壳式换热器；3-1：二次侧回水支路2流量调节阀；3-2：二次侧回水支路2；3-:3：二次侧回水支路2温度传感器；3-4：二次侧回水支路2压力传感器；3-5：二次侧供水支路2温度传感器；3-6：二次侧供水支路压力传感器；3-7：二次侧供水支路2；3-8：二次侧供水支路2流量调节阀；3-9：蒸汽供管流量调节阀；3-10：蒸汽供管；3-11：冷凝水管路；
4-1：自来水管路；4-2：软化水装置；4-3：补水箱；4-4：补水泵；4-5：定压罐。
具体实施方式
以下的实施例可以使本专业技术领域的技术人员更全面的了解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。
本实用新型为一种冲渣水余热综合利用的集成换热机组，包括一次侧供水管路1-1、一次侧回水管路1-9、反冲洗进水管路1-3-8、反冲洗回水管路1-3-2、自清洗高效过滤器1-3、水水换热器1、二次侧供水总管路2-18、二次侧回水总管路2-1和汽水换热器3。
所述一次侧供水管路1-1上设有自清洗高效过滤器1-3，所述自清洗高效过滤器的输入端同高炉原有的冲渣泵的出口连接，输出端连接到水水换热器1，所述一次侧供水管路1-1通过该水水换热器1连接到一次侧回水管路。
所述反冲洗进水管路1-3-8上设有反冲洗水泵1-3-7，所述反冲洗水泵1-3-7输出端连接到自清洗高效过滤器1-3反冲洗输入端，所述自清洗高效过滤器1-3反冲洗输出端与高炉原有的冷水池连接。
所述自清洗高效过滤器1-3输入端、输出端上分别设有自清洗高效过滤器前压力探头1-3-5、自清洗高效过滤器后压力探头1-3-6；所述自清洗高效过滤器前压力探头1-3-5通过压差变送器1-3-2连接到自清洗高效过滤器后压力探头1-3-6。
所述二次侧回水总管路2-1设有采暖循环泵2-9和除污器2-6，所述除污器2-6的输入端同采暖回水总管连接，输出端同采暖循环泵2-9的输入端连接，采暖循环泵2-9输出端连接到水水换热器1，所述二次侧回水总管路2-1通过该水水换热器1连接到二次侧供水总管路2-18。
所述二次侧回水总管路2-1上连接有二次侧回水支路，所述二次侧供水总管路2-18连接有二次侧供水支路；所述二次侧回水支路连接到汽水换热器3的输入端，所述汽水换热器3的输出端通过二次侧供水支路连接到二次侧供水总管路上。
所述汽水换热器3还设有一次侧入口、一次侧出口，其一次侧入口连接蒸汽供给管路3-10，其一次侧出口连接冷凝水回水管路3-11。
所述的补水管路同钢铁厂的自来水管连接，软化装置4-2的输出端同补水箱4-3连接，补水箱的输出端同补水4-4泵连接，补水泵4-4和定压罐4-5一同接至采暖循环泵2-9的吸入口；
所述一次侧供水管路1、一次侧回水管路9、二次侧供水总管路17、二次侧回水总管路16、二次侧回水支路和二次侧供水支路均设有温度传感器、压力传感器、阀门。
所述反冲洗进水管路1-3-6和反冲洗回水管路1-3-3设有阀门。
所述温度传感器有一次侧供水温度传感器1-4、一次侧回水温度传感器1-7、二次侧回水支路1温度传感器2-12、二次侧回水总管温度传感器2-3、二次侧供水总管温度传感器2-16、二次侧供水支路1温度传感器2-13、二次侧回水支路2温度传感器3-3、二次侧供水支路2温度传感器3-5。
所述压力传感器有一次侧供水压力传感器1-5、一次侧回水压力传感器1-6、二次侧回水支路1压力传感器2-11、二次侧回水总管压力传感器2-2、二次侧供水总管压力传感器2-17、二次侧供水支路1压力传感器2-14、二次侧回水支路2压力传感器3-4、二次侧供水支路2压力传感器3-6。
所述阀门有一次侧供水流量调节阀1-2、一次侧回水阀门1-8、二次侧回水支路1流量调节阀2-10、二次侧供水支路1流量调节阀门2-15、二次侧回水支路2流量调节阀门3-1、二次侧供水支路2流量调节阀门3-8、蒸汽流量调节阀3-9、反冲洗进水阀门1-3-6、反冲洗回水阀门1-3-3。
所述水水换热器为板式换热器1，汽水换热器为管壳式换热器3。
所述集成换热机组还设有一套智能控制系统，可以控制机组内部的各个阀门，能够监测每个温度、压力参数，能够实时记录向用户提供的热量，同时根据运行参数能够控制采暖水泵的台数及频率。
所述一次侧管路入口接高炉原有的冲渣泵，所述二次侧管路出口接采暖用户，所述反冲洗管路出口接至高炉原有的冷水池，入口同一次侧回水连接。
本实用新型的应用方法
如图1所示该机组的工作示意图，由高炉原有的冲渣泵将冲渣水抽出送至自清洗自清洗高效过滤器1-3，然后送至板式换热器1与采暖水进行换热，换热后的冲渣水送回至冷水池。在一般情况下，采暖水在板式换热器1内与冲渣水进行换热，但是在使用初期及末期以及室外温度变化较大时，为保证用户的采暖效果，在板式换热器1上并联一个管壳式换热器3，用以补足温度。当使用初期及末期及室外温度变化较大时，开启二次侧回水支路阀门3-1、二次侧供水支路阀门3-8，采暖水一部分流入管壳式换热器3内与蒸汽换热，得热后的水送回采暖水的二次侧的供水总管，从管壳式换热器3出来的冷凝水送回冷水池。两组换热器可同时使用也可以使用其中之一，根据天气及运行情况而定。
当使用一段时间后发现压差变送器压差超过设定值时，开启反冲洗进水阀门1-3-6和反冲洗回水阀门1-3-3，将水反送至自清洗高效过滤器内进行清洗，清洗后的水送回冲渣水冷水池。
当采暖循环水由于温度变化，导致水的热膨胀或者收缩，此时二次侧水系统就需要通过引来的自来水进行补水，此时开启补水泵4-4，将补水箱4-3的水送入二次侧回水总管，在这个过程中，定压罐4-5使二次侧系统压力稳定。
该集成机组还配有一套智能控制系统，该控制系统能够监测机组的运行参数，以及对机组进行及时的控制。在该控制系统中，能够监测到的数据有：一次侧供水温度、一次侧供水压力、一次侧回水温度、一次侧回水压力、自清洗高效过滤器前后压差、一次侧流量调节阀阀门开度；二次侧总管供水温度、二次侧总管供水压力、二次侧总管回水温度、二次侧总管回水压力、二次侧供水支管温度1、二次侧供水支管压力1、二次侧回水支管温度1、二次侧回水支管压力1、二次侧供水支管温度2、二次侧供水支管压力2、二次侧回水支管温度2、二次侧回水支管压力2、二次侧采暖水泵使用台数及频率、二次侧蒸汽路流量调节阀、向用户提供的热量。
当采暖负荷以及冲渣水温度发生波动时，为保证采暖效果，该控制系统需要通过控制阀门及水泵来满足需求。当检测到二次侧供水温度2-16和回水温度2-3较低时，同时换热温差很低时，就需要打开二次侧回水支路阀门3-1和二次侧供水支路阀门3-8，使用管壳式换热器3。当二次侧总管供水温度和总管回水温度偏高时，就需要关闭二次侧回水支路阀门3-1和二次侧供水支路阀门3-8。如果检测到压差变送器1-3-1的压差高于设定值时，则对该自清洗高效过滤器进行反冲洗，同时也需要开启二次侧回水支路阀门3-1和二次侧供水支路阀门3-8。冲渣水的流量及压力需要靠一次侧回水流量调节阀1-2来控制。蒸汽的进气量需要靠蒸汽流量调节阀3-9来控制。通过这样一个智能控制系统，能够及时对负荷的变化做出反应，确保满足用户需求。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做进一步的修改，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种冲渣水余热综合利用的集成换热机组，包括一次侧供水管路、一次侧回水管路，其特征在于，还包括反冲洗进水管路、反冲洗回水管路、自清洗高效过滤器、水水换热器、二次侧供水总管路、二次侧回水总管路、补水管路和汽水换热器；
所述一次侧供水管路上设有自清洗高效过滤器，所述自清洗高效过滤器的输入端与高炉冲渣池原有的冲渣泵连接，输出端连接到水水换热器，所述一次侧供水管路通过该水水换热器连接到一次侧回水管路；
所述反冲洗进水管路上设有反冲洗水泵，所述反冲洗水泵的输入端同一次侧回水管路连接，反冲洗水泵的输出端连接至过滤器中反冲洗管路的输入端，过滤器反冲洗管路的输出端连接至高炉冲渣池原有的冷水池；
所述过滤器输入端、输出端上分别设有过滤器前压力探头、过滤器后压力探头；所述过滤器前压力探头通过压差变送器连接到过滤器后压力探头；
所述二次侧回水总管路设有采暖循环泵和除污器，所述除污器设有旁路，除污器两侧有阀门，旁路侧也有阀门，其输出端连接至采暖循环泵的入口，采暖循环泵输出端连接到水水换热器，所述二次侧回水总管路通过该水水换热器连接到二次侧供水总管路；
所述二次侧回水总管路上连接有二次侧回水支路，所述二次侧供水总管路连接有二次侧供水支路；所述二次侧回水支路连接到汽水换热器的输入端，所述汽水换热器的输出端通过二次侧供水支路连接到二次侧供水总管路上；
所述汽水换热器还设有一次侧入口、一次侧出口，其一次侧入口连接蒸汽供给管路，其一次侧出口连接冷凝水回水管路；
所述一次侧供水管路、一次侧回水管路、二次侧供水总管路、二次侧回水总管路、二次侧回水支路和二次侧供水支路均设有传感器、阀门，在二次侧回水管路上还有热量表；所述反冲洗进水管路和反冲洗回水管路上设有阀门；
所述的补水管路同钢铁厂的自来水管连接，软化装置的输出端同补水箱连接，补水箱的输出端同补水泵连接，补水泵和定压罐一同接至采暖循环泵的吸入口。
2.根据权利要求1中所述的集成换热机组，其特征在于，所述传感器包括温度传感器、压力传感器。
3.根据权利要求1所述的集成换热机组，其特征在于，所述水水换热器为板式换热器，汽水换热器为管壳式换热器。
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| CN110257573A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-20 | 天津天钢联合特钢有限公司 | 一种高炉冲渣水余热回收管路系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140806 |