CN205115507U - 高炉冲渣水处理系统 - Google Patents

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黄永红
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Abstract

本实用新型涉及冲渣水处理,提供一种高炉冲渣水处理系统,包括高炉冲渣装置、热水池以及冷水池,还包括换热器、闪蒸罐以及海水淡化装置,所述闪蒸罐具有热水进口以及低压蒸汽出口,所述换热器内具有两个流路,其中一所述流路依次连通所述热水进口、所述闪蒸罐、所述低压蒸汽出口以及所述海水淡化装置,另一所述流路串接于所述热水池与所述冷水池之间,且所述高炉冲渣装置与所述热水池以及所述冷水池均连通。本实用新型中,冲渣水的余温通过热交换后可以用于海水的淡化处理,不但可以提高冲渣水的利用率,而且由于其为免费热源,可有效降低海水淡化处理成本,对于热交换后的冲渣水还可收集至冷水池内冷却高炉,即能够被重复利用。

Description

高炉冲渣水处理系统
技术领域
本实用新型涉及冲渣水处理,尤其涉及一种高炉冲渣水处理系统。
背景技术
目前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。
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吨渣大约消耗新水1-1.2吨,循环用水量约为10吨左右。按照我国钢铁生产产量9亿吨,按350千克渣比计算,仅用于冲渣的新水消耗就超过3.5亿吨,占钢铁工业新水消耗的4%,冲渣水带走的高炉渣的物理热量占炼铁能耗的8%左右。换热介质池的水温范围60℃-85℃,属于工业低温废热源,如果不加以利用,这部分能量就会被白白浪费。
目前,国内对冲渣水余热回收方式主要有两种:一是利用冲渣水进行集中采暖;二是利用冲渣水进行余热发电。
利用冲渣水进行集中采暖技术简单、改造成本很低,但存在一些问题:(1)冲渣水水量大,蕴含的热量很大,而一般厂区办公楼的采暖负荷较小,不能够将冲渣水的余热能力完全发挥出来;(2)采暖只适用于北方的城市冬季使用,夏季不需要,而南方城市一年四季都不需要采暖,因此这种方式存在局限性。
利用冲渣水进行发电主要是通过换热器回收冲渣水的低温余热,将余热传递给低温工质,低温工质进入膨胀机中进行膨胀,带动发电机发电。目前这种方式余热利用效率低、系统回收期较长、经济性还较差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高炉冲渣水处理系统,旨在用于解决现有的冲渣水利用率较低的问题。
本实用新型是这样实现的:
本实用新型实施例提供一种高炉冲渣水处理系统,包括高炉冲渣装置、热水池以及冷水池,还包括换热器、闪蒸罐以及海水淡化装置,所述闪蒸罐具有热水进口以及低压蒸汽出口,所述换热器内具有两个流路,其中一所述流路依次连通所述热水进口、所述闪蒸罐、所述低压蒸汽出口以及所述海水淡化装置,另一所述流路串接于所述热水池与所述冷水池之间,且所述高炉冲渣装置与所述热水池以及所述冷水池均连通。
进一步地,所述闪蒸罐还具有冷水出口,所述冷水出口连通至所述换热器对应的所述流路。
进一步地,所述热水池与所述换热器之间的流路上设有冲渣水过滤器。
进一步地,所述海水淡化装置由所述闪蒸罐低压蒸汽供热,且所述低压蒸汽换热产生的冷凝水回流至所述换热器内。
进一步地,所述海水淡化装置包括若干多效降膜蒸发器,各所述多效降膜蒸发器依次串联。
进一步地,所述多效降膜蒸发器的蒸发温度不高于70℃,进入所述海水淡化装置内的海水温度为0-35℃。
具体地,所述多效降膜蒸发器的壳体与管板均为不锈钢,其管束为铝黄铜管。
具体地,所述海水淡化装置还包括海水预热器以及海水过滤器,所述海水过滤器、所述海水预热器以及各所述多效降膜蒸发器依次导通。
本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型的处理系统中,高炉冲渣装置产生的冲渣水进入热水池内,由热水池导至换热器内进行热交换,使得换热器内的换热介质温度升高,经闪蒸罐作用可将升温的换热介质用于海水淡化装置的海水淡化。在上述过程中,通过冲渣水的低温余热可以实现低温多效海水的淡化处理,余热利用率比较高,可以达到节能减排和降低钢铁企业成本的目的,同时降低了海水淡化处理成本。另外在上述过程中,被换热器热交换后的冲渣水也可以回收至冷水池中进行高炉冷却,即达到重复利用的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的高炉冲渣水处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
参见图1,本实用新型实施例提供一种高炉冲渣水处理系统,包括高炉冲渣装置1以及热水池2,两者之间采用管道连通,高炉冲渣装置1产生具有一定余温的冲渣水,经管道导入热水池2内,处理系统还包括有换热器3、闪蒸罐4、海水淡化装置5以及冷水池6,换热器3内具有两个流路,其中一条流路与闪蒸罐4以及海水淡化装置5对应,具体为该条流路依次连通闪蒸罐4与海水淡化装置5,而闪蒸罐4具有热水进口41以及低压蒸汽出口42,流路与热水进口41连通,低压蒸汽出口42则连通至海水淡化装置5,而另一条流路与热水池2以及冷水池6对应,其串接于热水池2以及冷水池6之间,且高炉冲渣装置5与热水池2以及冷水池6均连通,具体导通方式为:高炉冲渣装置1-热水池2-换热器3的该条流路-冷水池6-高炉冲渣装置1-热水池2-……,依次循环。本实用新型中,换热器3为水-水高效换热器,具有两个流路,其中一个流路中具有换热介质,通常也为水,用于向海水淡化装置1供热,另一个流路内为冲渣水,在换热器3内可与换热介质形成热交换,当高炉冲渣装置1产生的冲渣水进入热水池2后,由热水池2将具有余温的冲渣水导入换热器3内,此时冲渣水的温度通常为78℃,经换热器3热交换后,由换热器3排出的冲渣水温度为65℃,将其排至冷水池6内,而在换热介质流路中,换热介质经热交换后由换热器3排出的温度通常为70℃,在闪蒸罐4内形成低压蒸汽并由低压蒸汽出口42导至海水淡化装置5向其供热,在海水淡化装置5热交换后排出的换热介质温度为50℃,即在热交换过程中,冲渣水由78℃降至65℃,换热介质的温度由50℃升至70℃。本实施例中,利用冲渣水的余热低温多效淡化处理海水,达到节能减排和降低钢铁企业成本的目的,虽然其属于低品质热源,但冲渣水水量较大、能量总量较多,一年四季均可进行海水淡化处理,且利用高炉冲渣水进行海水淡化可以降低企业制水成本,制取淡水品质较高,能够满足钢铁厂大部分工艺的用水水质要求。另外在上述处理过程中,冲渣水在经过热交换后收集至冷水池6内,可以再次用于高炉冲渣装置1内的冷却,可以有效提高冲渣水的利用率。
优化上述实施例,闪蒸罐4还具有冷水出口43,冷水出口43连通至换热器3与其对应的流路上。本实用新型中,换热介质由热水进口41进入闪蒸罐4内喷淋,由于闪蒸罐4内压力较低,换热介质沸点低,换热后的换热介质在进入闪蒸罐4内后可以闪蒸沸腾,具体为换热介质进入闪蒸罐4内的温度为70℃,经闪蒸罐4作用后部分换热介质汽化为饱和蒸汽由低压蒸汽出口42导入海水淡化装置5内,而还有部分换热介质温度降低至50℃,还保持为液态且经冷水出口进入换热器3内重复利用,对此在换热介质流路中,换热介质的损耗非常小。当然在闪蒸罐4内产生的低压蒸汽向海水淡化装置5供热时,低压蒸汽在换热后产生冷凝水,将该冷凝水回流至换热器3与其对应的流路内,对此在换热器3的该条流路中换热介质基本也均进行重复利用,损耗非常小,从而有效保证海水淡化成本。
继续优化上述实施例,在热水池2与换热器3之间的流路上增设有冲渣水过滤器7。高炉冲渣装置1产生的冲渣水水质极差,氯离子含量高,而且包含有细小沙粒以及渣棉,比较容易腐蚀其它设备或者在设备的内壁上结垢,对此在热水池2与换热器3之间设置有冲渣水过滤器7,在一定程度可以改善流入换热器3内的冲渣水水质,进而保证换热器3的使用寿命。
细化海水淡化装置5,其包括有若干多效降膜蒸发器(图中未示出),各多效降膜蒸发器依次串联。在海水淡化装置5中,沿换热介质蒸汽方向前一效的多效降膜蒸发器的蒸发温度高于后一效的多效降膜蒸发器的蒸发温度,将一定量的换热介质蒸汽通过多次的蒸发与冷凝,从而可以得到多倍于换热介质蒸汽量的海水淡化。海水淡化装置5应在真空环境下运行,其最高的蒸发温度不超过70℃,且海水进入海水淡化装置5内的温度通常为0-35℃。
进一步地,海水淡化装置5还包括有海水预热器(图中未示出)以及海水过滤器(图中未示出),海水过滤器、海水预热器以及各多效降膜蒸发器依次导通。海水具有一定的腐蚀性,在进入海水淡化装置5内先经过海水过滤器过滤,然后采用海水预热器对其预热,温度提升后的海水依次进入各多效降膜蒸发器内进行喷淋蒸发,进而获取淡化后的海水。
对于多效降膜蒸发器的壳体与管板通常采用不锈钢材料制成,比如316L不锈钢,而其管束部分则为铝黄铜管,闪蒸罐4内的蒸发室也采用316L不锈钢,其内用于喷淋换热后换热介质的喷嘴则采用聚丙烯,而冷凝器与海水预热器的管束则采用钛管。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高炉冲渣水处理系统,包括高炉冲渣装置、热水池以及冷水池,其特征在于:还包括换热器、闪蒸罐以及海水淡化装置,所述闪蒸罐具有热水进口以及低压蒸汽出口,所述换热器内具有两个流路,其中一所述流路依次连通所述热水进口、所述闪蒸罐、所述低压蒸汽出口以及所述海水淡化装置,另一所述流路串接于所述热水池与所述冷水池之间,且所述高炉冲渣装置与所述热水池以及所述冷水池均连通。
2.如权利要求1所述的高炉冲渣水处理系统,其特征在于:所述闪蒸罐还具有冷水出口,所述冷水出口连通至所述换热器对应的所述流路。
3.如权利要求1所述的高炉冲渣水处理系统,其特征在于:所述热水池与所述换热器之间的流路上设有冲渣水过滤器。
4.如权利要求1所述的高炉冲渣水处理系统,其特征在于:所述海水淡化装置由所述闪蒸罐低压蒸汽供热,且所述低压蒸汽换热产生的冷凝水回流至所述换热器内。
5.如权利要求1所述的高炉冲渣水处理系统,其特征在于:所述海水淡化装置包括若干多效降膜蒸发器,各所述多效降膜蒸发器依次串联。
6.如权利要求5所述的高炉冲渣水处理系统,其特征在于:所述多效降膜蒸发器的蒸发温度不高于70℃,进入所述海水淡化装置内的海水温度为0-35℃。
7.如权利要求5所述的高炉冲渣水处理系统,其特征在于:所述多效降膜蒸发器的壳体与管板均为不锈钢,其管束为铝黄铜管。
8.如权利要求5所述的高炉冲渣水处理系统,其特征在于:所述海水淡化装置还包括海水预热器以及海水过滤器,所述海水过滤器、所述海水预热器以及各所述多效降膜蒸发器依次导通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106006803A (zh) * 2016-06-21 2016-10-12 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种海水淡化的系统及方法
CN106277141A (zh) * 2016-08-25 2017-01-04 孔令斌 一种利用炉渣热量淡化海水的工艺及设备

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