CN214666109U - 一种可回收冶炼冲渣水全热的余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可回收冶炼冲渣水全热的余热回收系统，包括一次网循环泵和冲渣水全热回收装置；所述冲渣水全热回收装置包括炉渣水池冲渣水余热回收装置和冲渣槽冲渣水余热回收装置；炉渣水池冲渣水余热回收装置包括第一热网水入口调节阀、水‑渣水换热器、第一热网水出口调节阀、冷却塔顶水管道阀门、冷却塔、冷却塔水池管道阀门、冲渣水循环泵、渣池和水池。与常见的炉渣水池冲渣水余热回收系统相比，采用本发明回收的冲渣水余热量更大，理论上可以达到全热回收水平，从而提升了冲渣水余热供热的能力，更大程度解决城市集中供热热源建设的问题。

Description

一种可回收冶炼冲渣水全热的余热回收系统

技术领域

本实用新型属于余热回收技术领域，尤其是涉及一种可回收冶炼冲渣水全热的余热回收系统。

背景技术

清洁取暖和低碳供热已经成为我国集中供热系统发展的必然要求，冶炼行业生产过程中的低品位工业余热是一种丰富的清洁热源。其中冲渣水余热广泛存在于钢铁冶炼、铜冶炼等工业生产过程中，目前国内已有很多工程案例回收利用了炉渣水池内的冲渣水显热。

常见的冲渣流程一般是在冶炼炉出口出渣的同时，大量冲渣冷却循环水对热渣进行水冲渣，产生闪蒸蒸汽带走热渣含有的部分热量，渣水混和物顺着冲渣槽坡度向下流动，沿途自然冷却直至进入炉渣水池，在炉渣水池中继续自然冷却，再被冲渣泵提升进入冷却塔强迫冷却，最后经冷却后的冲渣水循环回到冶炼炉出口继续冲渣。因此冲渣水的冷却过程（包括闪蒸、自然冷却和强迫冷却）实际是热渣热量通过蒸发散热的方式排放至大气中。

目前已有的工程案例仅回收利用炉渣水池内的冲渣水余热，而对冶炼炉出口冲渣水的闪蒸蒸汽余热、冲渣槽内的冲渣水余热并未回收利用。有一些钢铁厂试图通过在冲渣槽上加盖盲板以减少蒸发，或试图在冲渣槽周围敷设环形水冷壁装置回收部分余热，但均未产生好的效果，且闪蒸蒸汽余热、冲渣槽内冲渣水蒸发潜热都难以回收，这部分热量保守估计约占热渣余热量的30%以上。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能够显著提高冲渣水余热回收率的可回收冶炼冲渣水全热的余热回收系统。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种可回收冶炼冲渣水全热的余热回收系统，包括一次网循环泵和冲渣水全热回收装置；

所述冲渣水全热回收装置包括炉渣水池冲渣水余热回收装置和冲渣槽冲渣水余热回收装置；

所述炉渣水池冲渣水余热回收装置包括第一热网水入口调节阀、水-渣水换热器、第一热网水出口调节阀、冷却塔顶水管道阀门、冷却塔、冷却塔水池管道阀门、冲渣水循环泵、渣池和水池，所述第一热网水入口调节阀设置在水-渣水换热器的第一入口端，所述第一热网水出口调节阀设置在水-渣水换热器的第一出口端；所述水-渣水换热器的第二出口端通过管道以及冷却塔顶水管道阀门接入冷却塔中，并且所述水-渣水换热器的第二出口端还通过管道以及冷却塔水池管道阀门与冷却塔的水池连接，所述冷却塔的水池通过管道以及冲渣水循环泵与渣池的入口端连接，所述渣池的出口端与水-渣水换热器的第二入口端连接；

所述冲渣槽冲渣水余热回收装置包括若干级相结构相同且串联的余热回收单元，自冲渣水出口起为第一级余热回收单元221，之后是第二级余热回收单元222、第三级余热回收单元223……，直至最后一级余热回收单元22n；

所述余热回收单元包括第二热网水入口调节阀、水-蒸汽换热器、第二热网水出口调节阀、冲渣槽、槽顶保温玻璃盖、蒸发塔、蒸发塔顶阀、真空泵、连通管、增压风机和溢流管，所述第二热网水入口调节阀设置在水-蒸汽换热器的第一入口端，所述第二热网水出口调节阀设置在水-蒸汽换热器的第一出口端；所述水-蒸汽换热器的第二入口端通过连通管、增压风机与蒸发塔顶部连接；所述水-蒸汽换热器的第二出口端与溢流管上端连接；所述溢流管下端与槽顶保温玻璃盖上端开口连接；所述槽顶保温玻璃盖与冲渣槽两侧壁面密封连接；所述蒸发塔底部穿过槽顶保温玻璃盖插入冲渣槽内；所述蒸发塔顶部通过蒸发塔顶阀和管道与所述真空泵连接；

作为优选，所述一次网循环泵连通至第一热网水入口调节阀，所述第一热网水出口调节阀连通至第一级余热回收单元的第二热网水入口调节阀，上一级余热回收单元的第二热网水出口调节阀连接至下一级余热回收单元的第二热网水入口调节阀，最后一级余热回收单元n的第二热网水出口调节阀通过管路连接供给用户。

作为优选，所述第一热网水入口调节阀的入口端与第一热网水出口调节阀的出口端之间并联设置有第一旁通管，所述第一旁通管上设置用于切换水路的第一阀门。

作为优选，所述第二热网水入口调节阀的入口端与第二热网水出口调节阀的出口端之间并联设置有第二旁通管，所述第二旁通管上设置用于切换水路的第二阀门。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：

1.本发明由于采用可回收冶炼冲渣水全热的余热回收装置收集冶炼厂冲渣口闪蒸蒸汽、冲渣槽冲渣水、炉渣水池冲渣水的余热，用于加热通过一次网循环泵流入冶炼厂内的一次网回水，吸热升温后的一次网回水以一次网供水的形式提供给用户，因此本发明能够在基本不消耗额外一次能源的情况下，吸收冶炼冲渣水全热（包括潜热和显热），为集中供热系统提供热量，从而有效缓解城市集中供热热源紧缺的形势。

2.本发明由于采用炉渣水池冲渣水余热回收装置和冲渣槽冲渣水余热回收装置的串联结构，逐级回收较低品位的炉渣水池冲渣水余热和较高品位的冲渣槽冲渣水余热，梯级加热热网水，并且采用若干级余热回收单元串联构成冲渣槽冲渣水余热回收装置，充分回收冲渣口和冲渣槽冲渣水的余热，余热回收率高。

3.本发明由于回收了冶炼厂内原采用冲渣槽、炉渣水池自然冷却和冷却塔强迫冷却方式排放的低品位余热，并将吸收的热量传递给一次网回水，加热升温后的一次网回水以一次网供水的形式提供给用户，因此本发明在冲渣水余热回收过程中能够大量节约生产用水，降低冷却塔风机电耗。

4.本发明由于在余热回收装置的入口调节阀的入口端与出口调节阀的出口端处并联设置旁通管，并在旁通管上设置用于切换水路的阀门，因此本发明能够保证冶炼炉生产出现大幅度减产时，各余热热源的温度不受影响；而在冶炼厂出现停产检修时，一次网回水可以不经过炉渣水池和冲渣槽冲渣水的余热取热设备，从而避免发生由于各余热热源温度过低导致各余热热源带走一次网回水热量的情况。基于以上优点，本发明可以广泛应用于冶炼厂冲渣水低品位余热回收中。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本发明的结构示意图

图2是炉渣水池冲渣水余热回收装置的结构示意图

图3是冲渣槽冲渣水余热回收装置的结构示意图

图4是冲渣槽冲渣水余热回收单元的结构示意图

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细描述：

如图1所示的一种可回收冶炼冲渣水全热的余热回收系统，包括一次网循环泵1和冲渣水全热回收装置2；所述冲渣水全热回收装置2包括炉渣水池冲渣水余热回收装置21和冲渣槽冲渣水余热回收装置22；

如图2所示，所述炉渣水池冲渣水余热回收装置21包括第一热网水入口调节阀2111、水-渣水换热器212、第一热网水出口调节阀2131、冷却塔顶水管道阀门214、冷却塔216、冷却塔水池管道阀门215、冲渣水循环泵217、渣池218和水池219，所述第一热网水入口调节阀2111设置在水-渣水换热器212的第一入口端，所述第一热网水出口调节阀2131设置在水-渣水换热器212的第一出口端；所述水-渣水换热器212的第二出口端通过管道以及冷却塔顶水管道阀门214接入冷却塔216中，并且所述水-渣水换热器212的第二出口端还通过管道以及冷却塔水池管道阀门215与冷却塔216的水池219连接，所述冷却塔216的水池219通过管道以及冲渣水循环泵217与渣池218的入口端连接，所述渣池218的出口端与水-渣水换热器212的第二入口端连接；

如图3所示，所述冲渣槽冲渣水余热回收装置22包括若干级相结构相同且串联的余热回收单元，自冲渣水出口起为第一级余热回收单元221，之后是第二级余热回收单元222、第三级余热回收单元223……，直至最后一级余热回收单元22n；

如图4所示，所述余热回收单元包括第二热网水入口调节阀2112、水-蒸汽换热器2217、第二热网水出口调节阀2132、冲渣槽2219、槽顶保温玻璃盖2211、蒸发塔2212、蒸发塔顶阀2214、真空泵2213、连通管2215、增压风机2216和溢流管2218，所述第二热网水入口调节阀2112设置在水-蒸汽换热器2217的第一入口端，所述第二热网水出口调节阀2132设置在水-蒸汽换热器2217的第一出口端；所述水-蒸汽换热器2217的第二入口端通过连通管2215、增压风机2216与蒸发塔2212顶部连接；所述水-蒸汽换热器2217的第二出口端与溢流管2218上端连接；所述溢流管2218下端与槽顶保温玻璃盖2211上端开口连接，使得所述水-蒸汽换热器2217内释放全热后的冷凝水回到冲渣槽2219内以维持水侧循环；所述槽顶保温玻璃盖2211与冲渣槽2219两侧壁面密封连接，用于所述冲渣槽2219内渣水的保温；所述蒸发塔2212底部穿过槽顶保温玻璃盖2211插入冲渣槽2219内，使得所述冲渣槽2219内的冲渣水可以自由进入所述蒸发塔2212内；所述蒸发塔2212顶部通过蒸发塔顶阀2214和管道与所述真空泵2213连接，所述真空泵2213不定期开动以维持所述蒸发塔2212内的负压，从而控制所需的冲渣水蒸发温度；

所述一次网循环泵1连通至第一热网水入口调节阀2111，所述第一热网水出口调节阀2131连通至第一级余热回收单元221的第二热网水入口调节阀2112，上一级余热回收单元的第二热网水出口调节阀2132连接至下一级余热回收单元的第二热网水入口调节阀2112，最后一级余热回收单元22n的第二热网水出口调节阀2132通过管路连接供给用户。

所述第一热网水入口调节阀2111的入口端与第一热网水出口调节阀2131的出口端之间并联设置有第一旁通管241，所述第一旁通管241上设置用于切换水路的第一阀门231。

所述第二热网水入口调节阀2112的入口端与第二热网水出口调节阀2132的出口端之间并联设置有第二旁通管242，所述第二旁通管242上设置用于切换水路的第二阀门232。

炉渣水池冲渣水余热回收装置21、冲渣槽冲渣水余热回收装置22分别将渣池218内冲渣水的余热、冲渣槽2219冲渣水的余热进行回收用于用于加热一次网回水，吸热升温后的一次网回水以一次网供水的形式提供给用户，与常见的炉渣水池冲渣水余热回收系统相比，采用本发明回收的冲渣水余热量更大，理论上可以达到全热回收水平，从而提升了冲渣水余热供热的能力，更大程度解决城市集中供热热源建设的问题。

需要强调的是：对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (3)

1.一种可回收冶炼冲渣水全热的余热回收系统，其特征在于：包括一次网循环泵（1）和冲渣水全热回收装置（2）；

所述冲渣水全热回收装置（2）包括炉渣水池冲渣水余热回收装置（21）和冲渣槽冲渣水余热回收装置（22）；

所述炉渣水池冲渣水余热回收装置（21）包括第一热网水入口调节阀（2111）、水-渣水换热器（212）、第一热网水出口调节阀（2131）、冷却塔顶水管道阀门（214）、冷却塔（216）、冷却塔水池管道阀门（215）、冲渣水循环泵（217）、渣池（218）和水池（219），所述第一热网水入口调节阀（2111）设置在水-渣水换热器（212）的第一入口端，所述第一热网水出口调节阀（2131）设置在水-渣水换热器（212）的第一出口端；所述水-渣水换热器（212）的第二出口端通过管道以及冷却塔顶水管道阀门（214）接入冷却塔（216）中，并且所述水-渣水换热器（212）的第二出口端还通过管道以及冷却塔水池管道阀门（215）与冷却塔（216）的水池（219）连接，所述冷却塔（216）的水池（219）通过管道以及冲渣水循环泵（217）与渣池（218）的入口端连接，所述渣池（218）的出口端与水-渣水换热器（212）的第二入口端连接；

所述冲渣槽冲渣水余热回收装置（22）包括若干级相结构相同且串联的余热回收单元，自冲渣水出口起为第一级余热回收单元221，之后是第二级余热回收单元222、第三级余热回收单元223……，直至最后一级余热回收单元22n；

所述余热回收单元包括第二热网水入口调节阀（2112）、水-蒸汽换热器（2217）、第二热网水出口调节阀（2132）、冲渣槽（2219）、槽顶保温玻璃盖（2211）、蒸发塔（2212）、蒸发塔顶阀（2214）、真空泵（2213）、连通管（2215）、增压风机（2216）和溢流管（2218），所述第二热网水入口调节阀（2112）设置在水-蒸汽换热器（2217）的第一入口端，所述第二热网水出口调节阀（2132）设置在水-蒸汽换热器（2217）的第一出口端；所述水-蒸汽换热器（2217）的第二入口端通过连通管（2215）、增压风机（2216）与蒸发塔（2212）顶部连接；所述水-蒸汽换热器（2217）的第二出口端与溢流管（2218）上端连接；所述溢流管（2218）下端与槽顶保温玻璃盖（2211）上端开口连接；所述槽顶保温玻璃盖（2211）与冲渣槽（2219）两侧壁面密封连接；所述蒸发塔（2212）底部穿过槽顶保温玻璃盖（2211）插入冲渣槽（2219）内；所述蒸发塔（2212）顶部通过蒸发塔顶阀（2214）和管道与所述真空泵（2213）连接；

所述一次网循环泵（1）连通至第一热网水入口调节阀（2111），所述第一热网水出口调节阀（2131）连通至第一级余热回收单元221的第二热网水入口调节阀（2112），上一级余热回收单元的第二热网水出口调节阀（2132）连接至下一级余热回收单元的第二热网水入口调节阀（2112），最后一级余热回收单元22n的第二热网水出口调节阀（2132）通过管路连接供给用户。

2.根据权利要求1所述的可回收冶炼冲渣水全热的余热回收系统，其特征在于：所述第一热网水入口调节阀（2111）的入口端与第一热网水出口调节阀（2131）的出口端之间并联设置有第一旁通管（241），所述第一旁通管（241）上设置用于切换水路的第一阀门（231）。

3.根据权利要求1所述的可回收冶炼冲渣水全热的余热回收系统，其特征在于：所述第二热网水入口调节阀（2112）的入口端与第二热网水出口调节阀（2132）的出口端之间并联设置有第二旁通管（242），所述第二旁通管（242）上设置用于切换水路的第二阀门（232）。

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