CN216081012U - 一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，涉及余热利用技术领域，解决了相关技术中高炉冲渣水经真空相变与冷凝器换热后的冷凝水输送至冷水池造成后续熔渣冷淬效果不好的技术问题。本系统包括热水池和冷凝器，热水池连接蒸发器和冷却塔，冷却塔与冷却池连接，蒸发器与冷凝器的热流管道连接，冷凝器另连接有冷凝水罐，冷凝水罐与冷却塔连接，冷却塔设有冷却单元，沿流体路径冷凝水罐、冷却单元与冷水池依次设置。通过将冷凝水经过冷却塔的冷却单元的冷作作用后再输送至冷水池，从而降低进入冷水池的冷凝水的温度，改善由于冷凝水温度较高而造成熔渣冷淬效果不好的影响，有利于减小冲渣水系统中渣棉含量，有利于管道维护。

Description

一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统

技术领域

本实用新型涉及余热利用技术领域，尤其涉及一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统。

背景技术

利用高炉冲渣水的余热包括采暖实践，由于渣水中携带的悬浮物、颗粒物较多，渣水品质较低，再加上冲渣水自身具有腐蚀性，故直接换热供暖技术极易堵塞管道及换热设备。目前真空相变换热技术使得冲渣水可以在真空的环境中汽化为高温的水蒸气与采暖水进行全热交换。

真空相变换热技术中，70℃的冲渣水充分闪蒸为水蒸气在冷凝器中与冷水进行逆向换热，高温水蒸气与采暖水换热后的冷凝水通过冷凝水泵输送至冷水池或者直接排放。

冲渣水温的高低直接影响对熔渣的冷淬效果，水温高于40℃时，水渣中含渣棉量增加，冲渣工艺要求冲渣水温45℃以下。一般情况下，采暖水供水温度要求高于75℃，采暖水回水温度要求50℃，高温渣水温度>80℃，换热后的渣水温度达到45℃以下较为困难，渣水回水温过高，熔渣冷淬效果不好，导致冲渣水系统中渣棉含量大幅度增加，造成转鼓滤网过水性能下降，需要经常更换滤网，造成过多的人力投入，而且更换滤网造成材料费用增加，采暖系统供回水温度与参与换热完毕后的冲渣水温度只能二者取其一。

实用新型内容

本申请提供一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，解决了相关技术中高炉冲渣水经真空相变与冷凝器换热后的冷凝水输送至冷水池造成后续熔渣冷淬效果不好的技术问题。

本申请提供一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，包括热水池和冷凝器，热水池连接蒸发器和冷却塔，冷却塔与冷却池连接，蒸发器与冷凝器的热流管道连接，冷凝器另连接有冷凝水罐，冷凝水罐与冷却塔连接，冷却塔设有冷却单元，沿流体路径冷凝水罐、冷却单元与冷水池依次设置。

可选地，蒸发器底部通过退水泵连接冷却塔，冷凝水罐与退水泵的入口连接，沿流体路径退水泵、冷却单元与冷却池依次设置。

可选地，热水池通过上塔泵连接蒸发器，上塔泵与蒸发器之间设有第一阀门，上塔泵与冷却塔之间设有第二阀门。

可选地，冷凝器的冷流管道的两端呈采暖水入口和采暖水出口设置。

可选地，蒸发器和冷凝器通过法兰连接，蒸发器的内腔与冷凝器的内腔连通，冷凝器连接有真空泵。

可选地，蒸发器和冷凝器之间设有除雾器，蒸发器、除雾器与冷凝器依次通过法兰连接。

可选地，上塔泵通过第一管道与冷却塔连接，第一管道设置第二阀门，沿流体路径第一管道、冷却单元与冷却池依次设置；

上塔泵还通过第二管道与冷却塔连接，第二管道设有第三阀门，第二管道与冷却池连通。

可选地，第二管道一端与冷却塔连接，第二管道另一端与第一管道连接，沿流体路径第二阀门、第三阀门与冷却池依次设置。

可选地，退水泵的出口通过第三管道与第一管道连接，第三管道与第一管道交于交接点，沿流体路径第二阀门、交接点与冷却塔依次设置。

可选地，第一阀门与蒸发器之间设有第四阀门。

本申请有益效果如下：本申请提供一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，冲渣后的高温冲渣水引入热水池中，当处于非余热利用阶段，高温冲渣水直接输送至冷却塔，当处于余热利用阶段，高温冲渣水输送至蒸发器，真空相变产生热蒸汽输入冷凝水罐进行余热利用，后产生冷凝水汇聚至冷凝水罐中，冷凝水罐与冷却塔连接，将较高温度的冷凝水输送至冷却塔，且关键的是，冷凝水还经过冷却塔的冷却单元的冷作作用后再输送至冷水池，从而降低进入冷水池的冷凝水的温度，使冷却池中温度处45℃甚至40℃以下，改善由于冷凝水温度较高而造成熔渣冷淬效果不好的影响，有利于减小冲渣水系统中渣棉含量，有利于管道维护。

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。

图1为本申请提供的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统的示意图。

附图标注：100-热水池，110-上塔泵，120-第一阀门，130-第二阀门，200-蒸发器，210-退水泵，220-第四阀门，300-冷却塔，310-冷却单元，320-第一管道，330-第二管道，331-第三阀门，340-第三管道，341-交接点，400-冷却池，500-冷凝器，510-采暖水入口，520-采暖水出口，530-真空泵，600-冷凝水罐，700-除雾器。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，解决了相关技术中高炉冲渣水经真空相变与冷凝器换热后的冷凝水输送至冷水池造成后续熔渣冷淬效果不好的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，包括热水池和冷凝器，热水池连接蒸发器和冷却塔，冷却塔与冷却池连接，蒸发器与冷凝器的热流管道连接，冷凝器另连接有冷凝水罐，冷凝水罐与冷却塔连接，冷却塔设有冷却单元，沿流体路径冷凝水罐、冷却单元与冷水池依次设置。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

请参照图1，本实施例提供一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，包括热水池100和冷凝器500，热水池100连接蒸发器200和冷却塔300，冷却塔300与冷却池400连接，蒸发器200与冷凝器500的热流管道连接，冷凝器500另连接有冷凝水罐600，冷凝水罐600与冷却塔300连接，冷却塔300设有冷却单元310，沿流体路径冷凝水罐600、冷却单元310与冷水池依次设置。

在上述系统中，冲渣后的高温冲渣水引入热水池100中，当处于非余热利用阶段，高温冲渣水直接输送至冷却塔300；当处于余热利用阶段，高温冲渣水输送至蒸发器200，真空相变产生热蒸汽输入冷凝水罐600进行余热利用，后产生冷凝水汇聚至冷凝水罐600中，冷凝水罐600与冷却塔300连接，将较高温度的冷凝水输送至冷却塔300。

且关键的是，冷凝水还经过冷却塔300的冷却单元310的冷作作用后再输送至冷水池，从而降低进入冷水池的冷凝水的温度，使冷却池400中温度处45℃甚至40℃以下，改善由于冷凝水温度较高而造成熔渣冷淬效果不好的影响，有利于减小冲渣水系统中渣棉含量，有利于后期管道维护。

可选地，请参照图1，蒸发器200底部通过退水泵210连接冷却塔300，冷凝水罐600与退水泵210的入口连接，沿流体路径退水泵210、冷却单元310与冷却池400依次设置。进入蒸发器200的冲渣水，在蒸发器200内的真空环境下发生相变，产生高温水蒸气进入冷凝水罐600，进行余热利用。在蒸发器200内部分冲渣水发生真空相变，另部分冲渣水经退水泵210输送至冷却塔300，且经过冷却塔300的冷却单元310的冷却作用后，进入冷水池。

而且，冷凝水罐600与退水泵210的入口连接，依靠退水泵210管道负压将冷凝水回收利用，相较于原先专门设置冷凝水泵来提供动力的方式，本技术方案既可以降低电能消耗，实现低能耗回收冷凝水，相较于冷凝水直接排放，还改善了由于补水量不足对生产系统带来的困扰，降低了余热利用阶段冲渣水系统的水耗。

可选地，请参照图1，热水池100通过上塔泵110连接蒸发器200，上塔泵110与蒸发器200之间设有第一阀门120，上塔泵110与冷却塔300之间设有第二阀门130，本系统通过第一阀门120和第二阀门130配合，实现余热利用阶段和非余热利用阶段的调控。具体地，当处于非余热利用阶段时，第一阀门120关闭，第二阀门130打开，热水池100内高温冲渣水经上塔泵110直接殊荣至冷却塔300，再进入冷水池；当处于余热利用阶段，第一阀门120打开，第二阀门130关闭，热水池100内高温冲渣水经上塔泵110、第一阀门120进入蒸发器200，经真空相变和余热利用后输送至冷却塔300，进入冷却池400。

可选地，请参照图1，冷凝器500的冷流管道的两端呈采暖水入口510和采暖水出口520设置，相应地，上述的余热利用阶段即为采暖阶段，非余热利用阶段即为非采暖阶段。

更多地，在采暖阶段可以分成充分采暖阶段和部分采暖阶段，其中部分采暖阶段为实际仅需要少部分的采暖水供应的时间阶段。部分采暖阶段，通过调控第一阀门120和第二阀门130的相对开度打开，使部分高温冲渣水进入蒸发器200、另部分直接输送至冷却塔300。

当将高炉冲渣水的余热利用至采暖领域，冷凝器500可以由多效组成。

本实施例提供的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，也可以选择利用到海水淡化领域等。

可选地，蒸发器200和冷凝器500通过法兰连接，蒸发器200的内腔与冷凝器500的内腔连通，冷凝器500连接有真空泵530。通过一个真空泵530系统即可维持蒸发器200内腔和冷凝器500内腔的真空度。

可选地，请参照图1，第一阀门120与蒸发器200之间设有第四阀门220。经上塔泵110和第一阀门120的高温冲渣水，经第四阀门220进入蒸发器200，第四阀门220设置在蒸发器200的入口侧，第四阀门220可选择电动阀门。

可选地，请参照图1，蒸发器200和冷凝器500之间设有除雾器700，蒸发器200、除雾器700与冷凝器500依次通过法兰连接。通过除雾器700将高温水蒸气进行过滤和除水。

可选地，请参照图1，上塔泵110通过第一管道320与冷却塔300连接，第一管道320设置第二阀门130，沿流体路径第一管道320、冷却单元310与冷却池400依次设置。上塔泵110还通过第二管道330与冷却塔300连接，第二管道330设有第三阀门331，第二管道330与冷却池400连通。针对第一管道320可能堵塞、而整个装置是定期维护、不便于因小问题而随时维护的情形，在第一管道320慢慢部分堵塞而导致出水流量变小时，通过第三阀门331部分打开，通过第二管道330临时将部分冲渣水输送至冷却塔300内，直至冷水池。

可选地，请参照图1，第二管道330一端与冷却塔300连接，第二管道330另一端与第一管道320连接，沿流体路径第二阀门130、第三阀门331与冷却池400依次设置。由此，第二管道330利用了部分的第一管道320，有利于简化管道设计。

可选地，请参照图1，退水泵210的出口通过第三管道340与第一管道320连接，第三管道340与第一管道320交于交接点341，沿流体路径第二阀门130、交接点341与冷却塔300依次设置。退水泵210所在的第三管道340，利用了部分第一管道320，与冷却塔300连接，有利于简化管道设计，充分利用管道设施。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，其特征在于，包括：

热水池，所述热水池连接蒸发器和冷却塔，所述冷却塔与冷却池连接；

冷凝器，所述蒸发器与所述冷凝器的热流管道连接，所述冷凝器另连接有冷凝水罐，所述冷凝水罐与所述冷却塔连接；

所述冷却塔设有冷却单元，沿流体路径所述冷凝水罐、所述冷却单元与所述冷水池依次设置。

2.如权利要求1所述的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，其特征在于，所述蒸发器底部通过退水泵连接所述冷却塔，所述冷凝水罐与所述退水泵的入口连接，沿流体路径所述退水泵、所述冷却单元与所述冷却池依次设置。

3.如权利要求2所述的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，其特征在于，所述热水池通过上塔泵连接蒸发器，所述上塔泵与所述蒸发器之间设有第一阀门，所述上塔泵与所述冷却塔之间设有第二阀门。

4.如权利要求3所述的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，其特征在于，所述冷凝器的冷流管道的两端呈采暖水入口和采暖水出口设置。

5.如权利要求3所述的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，其特征在于，所述蒸发器和所述冷凝器通过法兰连接，所述蒸发器的内腔与所述冷凝器的内腔连通，所述冷凝器连接有真空泵。

6.如权利要求5所述的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，其特征在于，所述蒸发器和所述冷凝器之间设有除雾器，所述蒸发器、所述除雾器与所述冷凝器依次通过法兰连接。

7.如权利要求3所述的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，其特征在于，所述上塔泵通过第一管道与所述冷却塔连接，所述第一管道设置所述第二阀门，沿流体路径所述第一管道、所述冷却单元与所述冷却池依次设置；

所述上塔泵还通过第二管道与所述冷却塔连接，所述第二管道设有第三阀门，所述第二管道与所述冷却池连通。

8.如权利要求7所述的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，其特征在于，所述第二管道一端与所述冷却塔连接，所述第二管道另一端与所述第一管道连接，沿流体路径所述第二阀门、所述第三阀门与所述冷却池依次设置。

9.如权利要求8所述的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，其特征在于，所述退水泵的出口通过第三管道与所述第一管道连接，所述第三管道与所述第一管道交于交接点，沿流体路径所述第二阀门、所述交接点与所述冷却塔依次设置。

10.如权利要求5所述的基于真空相变的高炉冲渣水余热回收系统，其特征在于，所述第一阀门与所述蒸发器之间设有第四阀门。

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