CN208567550U - 一种高炉冲渣水余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高炉冲渣水余热回收装置，属于余热回收技术领域。所述高炉冲渣水余热回收装置包括：高温冲渣水进水管；超低负压蒸发容器具有进水端、出汽端、出水端，超低负压蒸发容器的进水端与高温冲渣水进水管连通；负压冷凝容器具有进汽端、进水端及出水端，负压冷凝容器的进汽端与超低负压蒸发容器的出汽端连通；低温冲渣水出水管与超低负压蒸发容器的出水端连通；低温净水进水管与负压冷凝容器的进水端连通；高温净水出水管与负压冷凝容器的出水端连通。本实用新型高炉冲渣水余热回收装置保证管道安全，可以避免高温冲渣水与换热壁面的直接接触，避免换热壁面结晶、结垢以及腐蚀等问题而导致的换热器失效、管道腐蚀破裂漏水。

Description

一种高炉冲渣水余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及热回收技术领域，特别涉及一种高炉冲渣水余热回收装置。

背景技术

高炉余热余能的回收利用率相当低，例如高炉炼铁的生产中，炉渣是高炉炼铁的副产品，高炉炉渣的处理主要采用水力冲渣的方式，高温炉渣通过冲渣水冷却，这一过程中能够产生大量高温的冲渣水。通常，为了保证冲渣水的循环利用效果，需要将这部分冲渣水在沉淀过滤后引入开式冷却塔，降温到一定温度以下再次循环利用冲渣，或进行自然降温后继续循环利用，因此通常都会导致大量的冲渣水热量流失，并且排放大量含有渣尘的蒸汽以及二氧化硫等有毒有害气体。

现钢铁厂冲渣水余热回收多用于：

一、冬季采暖水供应，但冲渣水水质差，补水水源也为污水回用水，水质难以改善，造成管道常发生腐蚀破裂造成漏水，对厂区生产以及生活采暖水都造成不利的影响，并且冲渣水作为取暖水稳定性极差，同时受到生产波动影响，严重影响供暖水的稳定性。

二、采用板式、管式等常规的换热设备的冲渣水余热回收利用方法，然而反复利用的冲渣水中溶解部分硅酸盐，同时溶进了炉渣中含有的多种无机盐形成了饱和状态的无机盐类水溶液，随着热的饱和溶液降温后，溶质以晶体的形式析出，在连续的生产过程中，挂附在设备上，沉积物易于沉积在设备表面。对换热壁面造成污染和导致传热系数的迅速降低，并持续恶化，严重会导致渣水通道堵塞及系统瘫痪，换热设备都出现了不同程度的污染甚至堵塞现象，另外大多存在比较严重的腐蚀情况。

实用新型内容

本实用新型提供一种高炉冲渣水余热回收装置，解决了或部分解决了现有技术中冲渣水余热回收因冲渣水质问题导致的余热回收过程中管道腐蚀破裂，换热设备管壁结晶、腐蚀堵塞、换热系数降低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高炉冲渣水余热回收装置包括：高温冲渣水进水管；超低负压蒸发容器，具有进水端、出汽端、出水端，所述超低负压蒸发容器的进水端与所述高温冲渣水进水管连通；负压冷凝容器，具有进汽端、进水端及出水端，所述负压冷凝容器的进汽端与所述超低负压蒸发容器的出汽端连通；低温冲渣水出水管，与所述超低负压蒸发容器的出水端连通；低温净水进水管，与所述负压冷凝容器的进水端连通；高温净水出水管，与所述负压冷凝容器的出水端连通。

进一步地，所述高炉冲渣水余热回收装置还包括：控制机构及负压泵；所述控制机构包括：可编程逻辑控制器及压力传感器；所述负压泵与所述超低负压蒸发容器的抽气端连接；所述可编程逻辑控制器与所述负压泵及压力传感器连接；其中，所述可编程逻辑控制器接收所述压力传感器发送的压力信号，根据所述压力信号向所述负压泵发送启动信号。

进一步地，所述控制机构还包括：第一控制阀及第一监控部件；所述第一控制阀设置在所述超低负压蒸发容器与所述高温冲渣水进水管之间，所述第一监控部件设置在所述超低负压蒸发容器内；所述可编程逻辑控制器与所述第一控制阀及第一监控部件连接；所述可编程逻辑控制器接收所述第一监控部件发送的第一监控信号，根据所述第一监控信号向所述第一控制阀发送第一开闭信号。

进一步地，所述第一监控机构包括：第一温度感应器，设置在所述超低负压蒸发容器内，所述第一温度感应器与所述可编程逻辑控制器连接；其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第一温度感应器发送的第一温度信号，根据所述第一温度信号向所述第一控制阀发送第一开闭信号。

进一步地，所述第一监控机构包括：第一流量感应器，设置在所述超低负压蒸发容器内，所述第一流量感应器与所述可编程逻辑控制器连接；其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第一流量感应器发送的第一流量信号，根据所述第一流量信号向所述第一控制阀发送第一开闭信号。

进一步地，所述第一监控机构包括：第一液位感应器，设置在所述超低负压蒸发容器内，所述第一液位感应器与所述可编程逻辑控制器连接；其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第一液位感应器发送的第一液位信号，根据所述第一液位信号向所述第一控制阀发送第一开闭信号。

进一步地，所述控制机构还包括：第二控制阀及第二监控部件；所述第二控制阀设置在低温净水进水管与所述负压冷凝容器之间，所述第二监控部件及压力传感器设置在所述负压冷凝容器内；所述可编程逻辑控制器与所述第二控制阀及第二监控部件连接；其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第二监控部件发送的第二监控信号，根据所述第二监控信号向所述第二控制阀发送第二开闭信号。

进一步地，所述第二监控机构包括：第二温度感应器，设置在所述负压冷凝容器内，所述第二温度感应器与所述可编程逻辑控制器连接；其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第二温度感应器发送的第二温度信号，根据所述第二温度信号向所述第二控制阀发送第二开闭信号。

进一步地，所述第二监控机构包括：第二流量感应器，设置在所述负压冷凝容器内，所述第二流量感应器与所述可编程逻辑控制器连接；其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第二流量感应器发送的第二流量信号，根据所述第二流量信号向所述第二控制阀发送第二开闭信号。

进一步地，所述第二监控机构包括：第二液位感应器，设置在所述负压冷凝容器内，所述第二液位感应器与所述可编程逻辑控制器连接；其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第二液位感应器发送的第二液位信号，根据所述第二液位信号向所述第二控制阀发送第二开闭信号。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于超低负压蒸发容器具有进水端、出汽端、出水端，超低负压蒸发容器的进水端与高温冲渣水进水管连通，所以，高温冲渣水进入超低负压蒸发容器，超低负压蒸发容器内的负压达到近真空状态，使得高温冲渣水沸点降低，迅速的发生闪蒸，由于负压冷凝容器具有进汽端、进水端及出水端，负压冷凝容器的进汽端与超低负压蒸发容器的出汽端连通，所以，高温的冲渣水闪蒸出的清洁的水蒸气携带大量热能的蒸汽进入负压冷却容器，由于低温冲渣水出水管与超低负压蒸发容器的出水端连通，所以，闪蒸后剩下的低温冲渣水由低温冲渣水出水管排出，低温净水进水管与负压冷凝容器的进水端连通，高温净水出水管与负压冷凝容器的出水端连通，所以，低温净水进水与高温蒸汽换热后通过高温净水出水管输送到用户端，高温净水不附带任何轧制，可以保证管道安全，可以避免高温冲渣水与换热壁面的直接接触，避免换热壁面结晶、结垢以及腐蚀等问题而导致的换热器失效、管道腐蚀破裂漏水。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的高炉冲渣水余热回收装置的流程示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型实施例提供了一种高炉冲渣水余热回收装置包括：高温冲渣水进水管、超低负压蒸发容器、负压冷凝容器、低温冲渣水出水管、低温净水进水管及高温净水出水管。

超低负压蒸发容器具有进水端、出汽端、出水端，所述超低负压蒸发容器的进水端与所述高温冲渣水进水管连通。

负压冷凝容器具有进汽端、进水端及出水端，所述负压冷凝容器的进汽端与所述超低负压蒸发容器的出汽端连通。

低温冲渣水出水管与所述超低负压蒸发容器的出水端连通。

低温净水进水管与所述负压冷凝容器的进水端连通。

高温净水出水管与所述负压冷凝容器的出水端连通。

本申请具体实施方式由于超低负压蒸发容器具有进水端、出汽端、出水端，超低负压蒸发容器的进水端与高温冲渣水进水管连通，所以，高温冲渣水进入超低负压蒸发容器，超低负压蒸发容器内的负压达到近真空状态，使得高温冲渣水沸点降低，迅速的发生闪蒸，由于负压冷凝容器具有进汽端、进水端及出水端，负压冷凝容器的进汽端与超低负压蒸发容器的出汽端连通，所以，高温的冲渣水闪蒸出的清洁的水蒸气携带大量热能的蒸汽进入负压冷却容器，由于低温冲渣水出水管与超低负压蒸发容器的出水端连通，所以，闪蒸后剩下的低温冲渣水由低温冲渣水出水管排出，低温净水进水管与负压冷凝容器的进水端连通，高温净水出水管与负压冷凝容器的出水端连通，所以，低温净水进水与高温蒸汽换热后通过高温净水出水管输送到用户端，高温净水不附带任何轧制，可以保证管道安全，可以避免高温冲渣水与换热壁面的直接接触，避免换热壁面结晶、结垢以及腐蚀等问题而导致的换热器失效、管道腐蚀破裂漏水。

本实用新型高炉冲渣水余热回收装置还包括：控制机构及负压泵。

控制机构包括：可编程逻辑控制器及压力传感器。

负压泵与超低负压蒸发容器的抽气端连接。

可编程逻辑控制器与负压泵及压力传感器连接。

其中，可编程逻辑控制器接收压力传感器发送的压力信号，根据所述压力信号向所述负压泵发送启动信号。

即：可编程逻辑控制器接收压力传感器发送的压力信号，当超低负压蒸发容器内的压力高于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向负压泵发送启动信号，负压泵使超低负压蒸发容器内负压达到近真空状态。

控制机构还包括：第一控制阀及第一监控部件。

第一控制阀设置在超低负压蒸发容器与高温冲渣水进水管之间，第一监控部件设置在超低负压蒸发容器内。

可编程逻辑控制器与第一控制阀及第一监控部件连接。

可编程逻辑控制器接收第一监控部件发送的第一监控信号，根据第一监控信号向第一控制阀发送第一开闭信号。

第一监控机构包括：第一温度感应器。

第一温度感应器设置在超低负压蒸发容器内，第一温度感应器与可编程逻辑控制器连接。

其中，可编程逻辑控制器接收第一温度感应器发送的第一温度信号，根据第一温度信号向第一控制阀发送第一开闭信号。

即：可编程逻辑控制器接收第一温度感应器发送的温度信号，当超低负压蒸发容器内的温度低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第一控制阀发送开启信号，高温冲渣水进水管向超低负压蒸发容器输送高温冲渣水。

第一监控机构包括：第一流量感应器。

第一流量感应器设置在超低负压蒸发容器内，第一流量感应器与可编程逻辑控制器连接。

其中，可编程逻辑控制器接收第一流量感应器发送的第一流量信号，根据第一流量信号向第一控制阀发送第一开闭信号。

即：可编程逻辑控制器接收第一流量感应器发送的温度信号，当超低负压蒸发容器内的流量低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第一控制阀发送开启信号，高温冲渣水进水管向超低负压蒸发容器输送高温冲渣水。

第一监控机构包括：第一液位感应器。

第一液位感应器设置在超低负压蒸发容器内，第一液位感应器与可编程逻辑控制器连接。

其中，可编程逻辑控制器接收第一液位感应器发送的第一液位信号，根据第一液位信号向第一控制阀发送第一开闭信号。

即：可编程逻辑控制器接收第一液位感应器发送的温度信号，当超低负压蒸发容器内的液位低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第一控制阀发送开启信号，高温冲渣水进水管向超低负压蒸发容器输送高温冲渣水。

控制机构还包括：第二控制阀及第二监控部件。

第二控制阀设置在低温净水进水管与负压冷凝容器之间，第二监控部件及压力传感器设置在负压冷凝容器内。

可编程逻辑控制器与第二控制阀及第二监控部件连接。

其中，可编程逻辑控制器接收第二监控部件发送的第二监控信号，根据第二监控信号向第二控制阀发送第二开闭信号。

第二监控机构包括：第二温度感应器。

第二温度感应器设置在负压冷凝容器内，第二温度感应器与可编程逻辑控制器连接。

其中，可编程逻辑控制器接收第二温度感应器发送的第二温度信号，根据第二温度信号向第二控制阀发送第二开闭信号。

即：可编程逻辑控制器接收第二温度感应器发送的温度信号，当负压冷凝容器内的温度低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第二控制阀发送关闭信号，低温净水进水管停止向负压冷凝容器输送低温净水。

第二监控机构包括：第二流量感应器。

第二流量感应器设置在负压冷凝容器内，第二流量感应器与可编程逻辑控制器连接。

其中，可编程逻辑控制器接收第二流量感应器发送的第二流量信号，根据第二流量信号向第二控制阀发送第二开闭信号。

即：可编程逻辑控制器接收第二流量感应器发送的温度信号，当负压冷凝容器内的流量低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第二控制阀发送开启信号，低温净水进水管向负压冷凝容器输送低温净水。

第二监控机构包括：第二液位感应器。

第二液位感应器设置在负压冷凝容器内，第二液位感应器与可编程逻辑控制器连接。

其中，可编程逻辑控制器接收第二液位感应器发送的第二液位信号，根据第二液位信号向第二控制阀发送第二开闭信号。

即：可编程逻辑控制器接收第二液位感应器发送的温度信号，当负压冷凝容器内的液位低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第二控制阀发送开启信号，低温净水进水管向负压冷凝容器输送低温净水。

第一控制阀及第二控制阀可为电磁阀。

为了更清楚介绍本实用新型实施例，下面从本实用新型实施例的使用方法上予以介绍。

超低负压蒸发容器的进水端与高温冲渣水进水管连通，高温冲渣水进入超低负压蒸发容器，超低负压蒸发容器内的负压达到近真空状态，使得高温冲渣水沸点降低，迅速的发生闪蒸，负压冷凝容器的进汽端与超低负压蒸发容器的出汽端连通，高温的冲渣水闪蒸出的清洁的水蒸气携带大量热能的蒸汽进入负压冷却容器。低温冲渣水出水管与超低负压蒸发容器的出水端连通，闪蒸后剩下的低温冲渣水由低温冲渣水出水管排出，可以再次进行冲渣，节约水资源。低温净水进水管与负压冷凝容器的进水端连通，高温净水出水管与负压冷凝容器的出水端连通，低温净水进水与高温蒸汽换热后通过高温净水出水管输送到用户端，高温净水不附带任何轧制，可以保证管道安全，可以避免高温冲渣水与换热壁面的直接接触，避免换热壁面结晶、结垢以及腐蚀等问题而导致的换热器失效、管道腐蚀破裂漏水。

控制机构包括：可编程逻辑控制器及压力传感器。

负压泵与超低负压蒸发容器的抽气端连接，可编程逻辑控制器与负压泵及压力传感器连接，可编程逻辑控制器接收压力传感器发送的压力信号，当超低负压蒸发容器内的压力高于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向负压泵发送启动信号，负压泵使超低负压蒸发容器内负压达到近真空状态。

第一控制阀设置在超低负压蒸发容器与高温冲渣水进水管之间，第一监控部件设置在超低负压蒸发容器内，可编程逻辑控制器与第一控制阀及第一监控部件连接，可编程逻辑控制器接收第一监控部件发送的第一监控信号，根据第一监控信号向第一控制阀发送第一开闭信号。

第一监控机构包括：第一温度感应器、第一流量感应器或/及第一液位感应器。

第一温度感应器设置在超低负压蒸发容器内，第一温度感应器与可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器接收第一温度感应器发送的温度信号，当超低负压蒸发容器内的温度低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第一控制阀发送开启信号，高温冲渣水进水管向超低负压蒸发容器输送高温冲渣水。

第一流量感应器设置在超低负压蒸发容器内，第一流量感应器与可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器接收第一流量感应器发送的温度信号，当超低负压蒸发容器内的流量低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第一控制阀发送开启信号，高温冲渣水进水管向超低负压蒸发容器输送高温冲渣水。

第一液位感应器设置在超低负压蒸发容器内，第一液位感应器与可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器接收第一液位感应器发送的温度信号，当超低负压蒸发容器内的液位低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第一控制阀发送开启信号，高温冲渣水进水管向超低负压蒸发容器输送高温冲渣水。

控制机构还包括：第二控制阀及第二监控部件。

第二控制阀设置在低温净水进水管与负压冷凝容器之间，第二监控部件及压力传感器设置在负压冷凝容器内。

可编程逻辑控制器与第二控制阀及第二监控部件连接。

其中，可编程逻辑控制器接收第二监控部件发送的第二监控信号，根据第二监控信号向第二控制阀发送第二开闭信号。

第二监控机构包括：第二温度感应器、第二流量感应器或/及第二液位感应器。

第二温度感应器设置在负压冷凝容器内，第二温度感应器与可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器接收第二温度感应器发送的温度信号，当负压冷凝容器内的温度低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第二控制阀发送关闭信号，低温净水进水管停止向负压冷凝容器输送低温净水。

第二流量感应器设置在负压冷凝容器内，第二流量感应器与可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器接收第二流量感应器发送的温度信号，当负压冷凝容器内的流量低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第二控制阀发送开启信号，低温净水进水管向负压冷凝容器输送低温净水。

第二液位感应器设置在负压冷凝容器内，第二液位感应器与可编程逻辑控制器连接，可编程逻辑控制器接收第二液位感应器发送的温度信号，当负压冷凝容器内的液位低于设定的阈值时，可编程逻辑控制器向第二控制阀发送开启信号，低温净水进水管向负压冷凝容器输送低温净水。

通过控制机构进行自动化操作，便于操控。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种高炉冲渣水余热回收装置，其特征在于，包括：

高温冲渣水进水管；

超低负压蒸发容器，具有进水端、出汽端、出水端，所述超低负压蒸发容器的进水端与所述高温冲渣水进水管连通；

负压冷凝容器，具有进汽端、进水端及出水端，所述负压冷凝容器的进汽端与所述超低负压蒸发容器的出汽端连通；

低温冲渣水出水管，与所述超低负压蒸发容器的出水端连通；

低温净水进水管，与所述负压冷凝容器的进水端连通；

高温净水出水管，与所述负压冷凝容器的出水端连通。

2.根据权利要求1所述的高炉冲渣水余热回收装置，其特征在于，所述高炉冲渣水余热回收装置还包括：控制机构及负压泵；

所述控制机构包括：可编程逻辑控制器及压力传感器；

所述负压泵与所述超低负压蒸发容器的抽气端连接；

所述可编程逻辑控制器与所述负压泵及压力传感器连接；

其中，所述可编程逻辑控制器接收所述压力传感器发送的压力信号，根据所述压力信号向所述负压泵发送启动信号。

3.根据权利要求2所述的高炉冲渣水余热回收装置，其特征在于，所述控制机构还包括：

第一控制阀及第一监控部件；

所述第一控制阀设置在所述超低负压蒸发容器与所述高温冲渣水进水管之间，所述第一监控部件设置在所述超低负压蒸发容器内；

所述可编程逻辑控制器与所述第一控制阀及第一监控部件连接；

所述可编程逻辑控制器接收所述第一监控部件发送的第一监控信号，根据所述第一监控信号向所述第一控制阀发送第一开闭信号。

4.根据权利要求3所述的高炉冲渣水余热回收装置，其特征在于，所述第一监控机构包括：

第一温度感应器，设置在所述超低负压蒸发容器内，所述第一温度感应器与所述可编程逻辑控制器连接；

其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第一温度感应器发送的第一温度信号，根据所述第一温度信号向所述第一控制阀发送第一开闭信号。

5.根据权利要求3所述的高炉冲渣水余热回收装置，其特征在于，所述第一监控机构包括：

第一流量感应器，设置在所述超低负压蒸发容器内，所述第一流量感应器与所述可编程逻辑控制器连接；

其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第一流量感应器发送的第一流量信号，根据所述第一流量信号向所述第一控制阀发送第一开闭信号。

6.根据权利要求3所述的高炉冲渣水余热回收装置，其特征在于，所述第一监控机构包括：

第一液位感应器，设置在所述超低负压蒸发容器内，所述第一液位感应器与所述可编程逻辑控制器连接；

其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第一液位感应器发送的第一液位信号，根据所述第一液位信号向所述第一控制阀发送第一开闭信号。

7.根据权利要求2所述的高炉冲渣水余热回收装置，其特征在于，所述控制机构还包括：第二控制阀及第二监控部件；

所述第二控制阀设置在低温净水进水管与所述负压冷凝容器之间，所述第二监控部件及压力传感器设置在所述负压冷凝容器内；

所述可编程逻辑控制器与所述第二控制阀及第二监控部件连接；

其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第二监控部件发送的第二监控信号，根据所述第二监控信号向所述第二控制阀发送第二开闭信号。

8.根据权利要求7所述的高炉冲渣水余热回收装置，其特征在于，所述第二监控机构包括：

第二温度感应器，设置在所述负压冷凝容器内，所述第二温度感应器与所述可编程逻辑控制器连接；

其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第二温度感应器发送的第二温度信号，根据所述第二温度信号向所述第二控制阀发送第二开闭信号。

9.根据权利要求7所述的高炉冲渣水余热回收装置，其特征在于，所述第二监控机构包括：

第二流量感应器，设置在所述负压冷凝容器内，所述第二流量感应器与所述可编程逻辑控制器连接；

其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第二流量感应器发送的第二流量信号，根据所述第二流量信号向所述第二控制阀发送第二开闭信号。

10.根据权利要求7所述的高炉冲渣水余热回收装置，其特征在于，所述第二监控机构包括：

第二液位感应器，设置在所述负压冷凝容器内，所述第二液位感应器与所述可编程逻辑控制器连接；

其中，所述可编程逻辑控制器接收所述第二液位感应器发送的第二液位信号，根据所述第二液位信号向所述第二控制阀发送第二开闭信号。