CN215295419U - 一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于节能环保技术领域，公开了一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统。包括依次顺序连接的高炉、冲渣水池、渣水换热器、蓄热罐、热水型溴化锂换热机组、初冷器、焦炉；所述蓄热罐与渣水换热器的连接系统上设置有供水泵和水质处理装置；所述蓄热罐还外接有供热装置；所述高炉和冲渣水池之间设有冲渣水泵，所述冲渣水池和渣水换热器之间设有热水泵，所述热水型溴化锂换热机组和初冷器之间设有供冷循环泵。利用冲渣水余热驱动吸收式换热系统制冷，为焦化厂鼓冷工艺服务，可实现余热利用，减少蒸汽消耗，提高设备使用周期，减少设备闲置时间。

Description

一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统

技术领域

本实用新型属于节能环保技术领域，本实用新型涉及一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统。

背景技术

钢铁行业生产是高能耗产业，近年来国内能源形势日益紧张，这要求钢铁行业加快从粗放型向集约型增长方式转变的步伐。针对钢铁厂在生产过程中产生的大量70～90℃的高炉冲渣水，一般钢铁厂采用的是池面露天降温或者冷却塔降温方式，使冲渣水所蕴含的大量热量散失到环境中，造成了热污染和能源浪费。基于此情况，部分钢铁企业进行了一些冲渣水余热回收改造工程，但实际效果并不理想，因此找到一个更加完善的技术方案，不仅使企业的节能减排工作上升至一个新的高度，还会给企业带来可观的经济效益。

国内很早就进行了冲渣水的余热回收研究，技术路线主要分为两种：第一种是余热回收供暖，采用了直接利用冲渣水显热换热的模式，这种模式也是目前应用最为广泛的技术方案。另一种就是利用冲渣水余热发电，但是余热发电机技术尚不成熟，仍存在设备成本高，发电效率低，系统回收周期长，电力无法上网等诸多情况，距离大规模应用还需要一段时间。

冲渣水余热回收供暖当冲渣水波动较大时，热负荷输出不稳定，系统则需要增加蓄热罐等储热设备。这种直接利用冲渣水显热换热的余热回收模式主要应用于冬季供暖为主，洗浴用卫生热水等为辅的场景，在某种程度上实现了节能利用，并且具有系统简单、投资少、维修成本低等优点。但这种余热利用模式最主要的问题是没有和钢铁集团自己的生产工艺深度结合，尚未实现自身工艺流程的优化，不能进行全年余热回收，以至于除了供暖季节之外，余热资源还是处在一个浪费的状态。

焦化行业煤焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。生产过程中，从焦炉炭化室导出的荒煤气温度达650～700℃,必须冷却。来自焦炉的荒煤气与焦油和氨水沿吸煤气管道至气液分离器，气液分离后荒煤气进入横管初冷器分冷却。上段用循环水，下段用低温水将煤气冷却至21～22℃。由横管初冷器下部排出的煤气，进入电捕焦油器，除掉煤气中夹带的焦油雾后，再由煤气鼓风机压送至下一个工段。此系统中的初冷器下段需要大量23-16℃工艺冷水，以满足荒煤气的冷却需要。尤其是是夏季季节，目前的做法是采用蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组，通过消耗蒸汽热源，实现制取23-16℃工艺冷水。

在此焦化工艺段中主要由两种余热利用方式供冷1)上升管余热利用技术2)循环氨水余热回收制冷技术。但由于国内社会和技术环境等多方面因素影响，很多企业选择了上升管余热技术制取蒸汽，由于该余热技术方案的运用造成：循环氨水热量降低，给使用循环氨水余热制冷技术方案造成一定的困难。因此如何回收其他热源满足初冷器制冷负荷是一种迫切需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统，在冬季：保持市政采暖不变，利用高炉冲渣水余热市政供暖输出，实现节能减排，创造经济效益。在夏季：将钢厂高炉冲渣水余热系统与焦化生产鼓冷工艺初冷器下段用冷负荷需求结合，利用冲渣水余热驱动吸收式换热系统制冷，为焦化厂鼓冷工艺服务，可实现余热利用，减少蒸汽消耗，提高设备使用周期，减少设备闲置时间。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统，包括依次顺序连接的高炉、冲渣水池、渣水换热器、蓄热罐、热水型溴化锂换热机组、初冷器、焦炉；所述蓄热罐与渣水换热器的连接系统上设置有供水泵和水质处理装置；所述蓄热罐还外接有供热装置；所述高炉和冲渣水池之间设有冲渣水泵，所述冲渣水池和渣水换热器之间设有热水泵，所述热水型溴化锂换热机组和初冷器之间设有供冷循环泵。

进一步的，所述热水型溴化锂换热机组的热源侧直接与冲渣水换热后的蓄热罐相连接，热水型溴化锂换热机组的制冷侧与初冷器直接相连。

进一步的，蓄热罐与热水型溴化锂换热机组的连接系统上设置有热源阀门组和热源泵，蓄热罐与供热装置的连接系统上设置有供热阀门组和供热循环泵。

本实用新型所述的一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统：夏季将钢厂高炉冲渣水热量回收用于焦化厂鼓冷工段初冷器下段供冷。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

本实用新型提供的回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统，不仅可以解决目前冲渣水余热回收只能冬季采暖使用造成的设备闲置周期长、经济效益差等问题。还可以解决焦化系统制冷负荷需求，可实现余热利用与工业生产的工艺深度融合，能源的梯级利用。该系统应用于钢铁工业的冲渣水余热利用具有较好的节能和经济效益，在钢铁行业有着较好的应用前景。实现降耗节能，为实现碳中和目标提供了技术支持，是一种节能环保的供冷供热方式。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统示意图。

图2是现行钢厂冲渣水冬季供暖示意图。

图中1.高炉，2.冲渣水泵，3.冲渣水池，4.热水泵，5.渣水换热器，6.水质处理装置，7.供水泵，8.蓄热罐，9.供热阀门组，10.供热装置，11.供热循环泵，12.热源阀门组，13.热源泵，14.热水型溴化锂换热机组，15.供冷循环泵，16.初冷器，17.焦炉。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1

一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统，如图1所示，包括依次顺序连接的高炉1、冲渣水池3、渣水换热器5、蓄热罐8、热水型溴化锂换热机组14、初冷器16、焦炉17；所述蓄热罐8与渣水换热器5的连接系统上设置有供水泵7和水质处理装置6；所述蓄热罐8还外接有供热装置10；所述高炉1和冲渣水池3之间设有冲渣水泵2，所述冲渣水池3和渣水换热器5之间设有热水泵4，所述热水型溴化锂换热机组14和初冷器16之间设有供冷循环泵15。

进一步的，所述热水型溴化锂换热机组14的热源侧直接与冲渣水换热后的蓄热罐8相连接，热水型溴化锂换热机组14的制冷侧与初冷器16直接相连。

进一步的，蓄热罐8与热水型溴化锂换热机组14的连接系统上设置有热源阀门组12和热源泵13，蓄热罐8与供热装置10的连接系统上设置有供热阀门组9和供热循环泵11。

本实用新型所述的一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统：夏季将钢厂高炉1冲渣水热量回收用于焦化厂鼓冷工段初冷器16下段供冷。

如图2所示：现行钢厂冲渣水冬季供暖示意图；直接利用冲渣水显热换热的余热回收模式主要应用于冬季供暖为主，洗浴用卫生热水等为辅的场景，在某种程度上实现了节能利用，并且具有系统简单、投资少、维修成本低等优点。但这种余热利用模式最主要的问题是没有和钢铁集团自己的生产工艺深度结合，尚未实现自身工艺流程的优化，不能进行全年余热回收，以至于除了供暖季节之外，余热资源还是处在一个浪费的状态。

举例说明：

某钢铁集团高炉冲渣水条件如下，现已经进行了冬季采暖工程改造。冲渣水余热利用冬季供暖设计工况下表1所示：

表1.冲渣水余热利用冬季供暖设计工况表

其焦化厂焦炉年产焦近260万t，在焦化厂内鼓冷工艺段配备11台蒸汽型溴化锂吸收式机组，主要在夏季时间段开启，但是机组已经进入衰减期，同时焦化厂蒸汽量不足，致使蒸汽型溴化锂吸收式机组制冷效果衰减严重，影响了后续化产工艺。鼓冷工艺蒸汽型制冷机组参数如下表2所示：

表2.鼓冷工艺蒸汽型制冷机组参数表

将焦化厂内蒸汽型溴化锂机组部分更换为回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统，替换的蒸汽型溴化锂吸收式机组负荷输出，这样形成一种利用高炉冲渣水余热应用于焦化鼓冷工艺制冷的一个能源转化系统，将高炉余热和焦化厂制冷工艺深度结合,从而形成冲渣水余热夏季供暖，冬季采暖的全年利用模式。通过利用冲渣水余热，实现3 000万kcal的制冷能力，基本满足焦化厂鼓冷工艺的制冷负荷需求。此外，设备更新后的制冷效果大幅提升，解决了制冷量衰减问题，热源更改为冲渣水余热，缓解了焦化厂蒸汽供给不足的问题。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统，其特征是，包括依次顺序连接的高炉(1)、冲渣水池(3)、渣水换热器(5)、蓄热罐(8)、热水型溴化锂换热机组(14)、初冷器(16)、焦炉(17)；所述蓄热罐(8)与渣水换热器(5)的连接系统上设置有供水泵(7)和水质处理装置(6)；所述蓄热罐(8)还外接有供热装置(10)；所述高炉(1)和冲渣水池(3)之间设有冲渣水泵(2)，所述冲渣水池(3)和渣水换热器(5)之间设有热水泵(4)，所述热水型溴化锂换热机组(14)和初冷器(16)之间设有供冷循环泵(15)。

2.如权利要求1所述的一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统，其特征是，所述热水型溴化锂换热机组(14)的热源侧直接与冲渣水换热后的蓄热罐(8)相连接，热水型溴化锂换热机组(14)的制冷侧与初冷器(16)直接相连。

3.如权利要求2所述的一种回收高炉冲渣水余热用于焦化制冷系统，其特征是，蓄热罐(8)与热水型溴化锂换热机组(14)的连接系统上设置有热源阀门组(12)和热源泵(13)，蓄热罐(8)与供热装置(10)的连接系统上设置有供热阀门组(9)和供热循环泵(11)。

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