CN218065983U - 高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统。该系统包括凝结水，冲渣水‑凝结水换热器，冲渣水循环水池，低温省煤器，低压加热器，除尘器，引风机，闸阀，凝结水升压泵，止回阀，电动闸阀，冲渣水升压泵。凝结水主路经过各级低压加热器，另外一路经过冲渣水‑凝结水换热器和低温省煤器至低压加热器，冲渣水‑凝结水换热器和冲渣水循环水池通过管道连接；除尘器、低温省煤器和引风机通过管道连接。本发明是根据冲渣水和烟气的温度，分级加热煤气发电机组的凝结水，达到余热回收利用的目的，有利于节能环保的技术效果。

Description

高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统

技术领域

本申请涉及煤气发电的技术领域，尤其涉及高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统。

背景技术

高炉在炼铁过程中会产生1500℃左右的高温炉渣，炉渣处理工艺主要是水淬渣工艺方式，这样会产生大量的冲渣水，冲渣水带走的热量约占炼铁能耗的8％左右，约相当于21kg标准煤/吨铁。我国是钢铁产能大户，按照年产量5亿吨计算，冲渣水带走的热量约合标准煤1000万吨标准煤。而用于冲渣的循环水池温度约80℃，属于低温的废热源，利用途径有限，大部分热源还是被浪费掉了，急需开辟更多的余热利用途径。

同时，在钢铁冶炼过程中，也会产生大量的高炉煤气，目前，大部分钢铁厂通过建设清洁能源发电项目，把富裕的高炉煤气用于发电，充分的利用了这部分能源；但是，就目前而言，大部分高炉煤气锅炉，排烟的温度都是在140℃以上，相较于大型燃煤机组，排烟温度还是偏高的，此部分烟气余热尚有进一步回收利用的空间。因此，高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统成为本领域的技术关键之一。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，能够提高机组发电热效率，达到余热回收利用的目的。

本申请提供一种高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，包括冲渣水-凝结水换热器、省煤器、第一加热器、第二加热器、升压管路组件；

其中，所述第二加热器的进水口用以通入凝结水，所述第二加热器的出水口连通所述第一加热器的进水口，以形成凝结水主路；

所述冲渣水-凝结水换热器具有各用以通入冲渣水、凝结水的二进水口，所述冲渣水-凝结水换热器的出水口连通所述升压管路组件的进水口；

所述升压管路组件的出水口连通所述第二加热器的进水口以形成凝结水第一支路；

所述升压管路组件的出水口途经所述省煤器连通所述第一加热器的进水口以形成凝结水第二支路，所述省煤器的进气口用以通入烟气；在所述烟气的温度较低时所述凝结水第二支路被配置成切断，在所述烟气的温度较高时所述凝结水第二支路被配置成开启。

可选地，所述凝结水主路还包括按照凝结水被加热的流动方向依次连通的第四加热器、第三加热器。

可选地，所述升压管路组件包括进水口连通冲渣水-凝结水换热器、出水口连通第二加热器的升压管路，所述升压管路按照凝结水被加热的流动方向依次包括闸阀a、凝结水升压泵a、止回阀a、电动闸阀a。

可选地，所述升压管路组件包括进水口连通冲渣水-凝结水换热器、出水口连通第二加热器的备用升压管路，所述备用升压管路按照凝结水被加热的流动方向依次包括闸阀b，凝结水升压泵b，止回阀b和电动闸阀b。

可选地，所述冲渣水-凝结水换热器用以通入冲渣水的进水口连通有冲渣水上水管路，所述冲渣水上水管路按照指向冲渣水-凝结水换热器的流动方向依次连通的闸阀c、冲渣水升压泵a、止回阀c、电动闸阀c。

可选地，所述冲渣水-凝结水换热器用以通入冲渣水的进水口连通有冲渣水备用上水管路，所述冲渣水备用上水管路按照指向冲渣水-凝结水换热器的流动方向依次连通的闸阀d，冲渣水升压泵b，止回阀d和电动闸阀d。

可选地，所述省煤器的进气口连通有除尘器。

可选地，所述省煤器的出气口连通有引风机。

以上提供的高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，是根据冲渣水和烟气的温度，分级加热煤气发电机组的凝结水，通过冲渣水将部分凝结水由初始温度例如41℃加热至诸如70℃的第一温度，再通过烟气余热将凝结水由第一温度加热至诸如128℃的预定温度，热量通过凝结水利用到煤气发电机组中，提高机组发电热效率，达到余热回收利用的目的，对钢铁企业响应“双碳政策”和环境保护有重要的指导意义。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统的结构示意图。

其中，图中元件标识如下：

1—凝结水；2—冲渣水-凝结水换热器；3—冲渣水循环水池；

4—省煤器；5—第一加热器；6—第二加热器；7—第三加热器；8—第四加热器；9—除尘器；10—引风机；

21—闸阀a；22—凝结水升压泵a；23—止回阀a；24—电动闸阀a；

25—闸阀b；26—凝结水升压泵b；27—止回阀b；28—电动闸阀b；

31—闸阀c；32—冲渣水升压泵a；33—止回阀c；34—电动闸阀c；

35—闸阀d；36—冲渣水升压泵b；37—止回阀d；38—电动闸阀d；41—电动闸阀e；42—电动闸阀f；61—电动闸阀g。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本申请为高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，包括凝结水1，冲渣水-凝结水换热器2，冲渣水循环水池3，省煤器4，第一加热器5，第二加热器6，第三加热器7，第四加热器8，除尘器9，引风机10，闸阀a21，凝结水升压泵a22，止回阀a23，电动闸阀a24，闸阀b25，凝结水升压泵b26，止回阀b27，电动闸阀b28，闸阀c31，冲渣水升压泵a32，止回阀c33，电动闸阀c34，闸阀d35，冲渣水升压泵b36，止回阀d37，电动闸阀d38，电动闸阀e41，电动闸阀f42和电动闸阀g61。

如图1所示，凝结水1，第四加热器8，第三加热器7，第二加热器6和第一加热器5通过管道依次连接，构成凝结水主路，在煤气发电机组中，该部分用于加热凝结水1，大部分的凝结水1经由此凝结水主路。

如图1所示，从凝结水1中抽出部分(温度约41℃)进入冲渣水-凝结水换热器2中进行加热，加热之后的凝结水(温度约70℃)依次经过闸阀a21，凝结水升压泵a22，止回阀a23和电动闸阀a24，从而完成升压。闸阀a21，凝结水升压泵a22，止回阀a23和电动闸阀a24组成的管路为凝结水备用升压管路，当凝结水升压泵a22出现故障时，可以经由此管路完成凝结水的升压动作。升压之后的凝结水可以经由电动闸阀g61去往第二加热器6与凝结水主路(温度约97℃)混合，此为凝结水第一支路，也可以经由电动闸阀e41，省煤器4和电动闸阀f42去往第一加热器5，此为凝结水第二支路。当省煤器4中烟气温度足够高，可以加热凝结水时，凝结水第二支路打开，凝结水第一支路关闭，此时凝结水经过省煤器4加热后(温度约128℃)去往加热温度更高的第一加热器5与凝结水主路(温度约123℃)混合；当省煤器4中烟气温度较低，不满足加热凝结水条件时，凝结水第一支路打开，凝结水第二支路关闭，此时凝结水去往加热温度低一点的第二加热器6。

如图1所示，除尘器9，省煤器4和引风机10通过管道依次连接，构成烟气换热管路，当烟气进入省煤器4温度较高时，可以用于加热凝结水第二支路中的凝结水；当烟气进入省煤器4后温度较低时，为避免低温腐蚀，可不投入凝结水第二支路。

如图1所示，冲渣水循环水池3，闸阀c31，冲渣水升压泵a32，止回阀c33，电动闸阀c34和冲渣水-凝结水换热器2通过管道依次连接，构成冲渣水上水管路，将冲渣水(温度约80℃)送入冲渣水-凝结水换热器2加热凝结水；闸阀d35，冲渣水升压泵b36，止回阀d37和电动闸阀d38通过管道依次连接，构成冲渣水备用上水管路，冲渣水上水管路和冲渣水备用上水管路并联，当冲渣水升压泵b36出现故障时，可以投入冲渣水备用上水管路。冲渣水-凝结水换热器2和冲渣水循环水池3通过管道直接相连，构成冲渣水回水管路，用于回收加热凝结水之后的温度低的冲渣水(温度约50℃)，降温后的冲渣水继续用于炉渣冷却。

在煤气发电机组中，通过抽取汽轮机各级高温高压蒸汽用于加热经过第四加热器8，第三加热器7，第二加热器6和第一加热器5中的凝结水，会造成高品质能量的浪费，通过利用冲渣水和烟气的温度，分级加热煤气发电机组的凝结水，可以减少汽轮机的各级抽汽量，增加汽轮机的做功能力，提高煤气发电机组的发电效率。另外，该系统还充分利用了冲渣水和烟气的余热，减少了热量的损失。

综上所述，本申请根据冲渣水和烟气的温度，分级加热煤气发电机组的凝结水，通过冲渣水将部分凝结水由41℃加热至70℃，再通过烟气余热将凝结水由70℃加热至128℃，热量通过凝结水利用到煤气发电机组中，提高机组发电热效率，达到余热回收利用的目的，对钢铁企业响应“双碳政策”和环境保护有重要的指导意义。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，其特征在于，包括冲渣水-凝结水换热器(2)、省煤器(4)、第一加热器(5)、第二加热器(6)、升压管路组件；

其中，所述第二加热器(6)的进水口用以通入凝结水，所述第二加热器(6)的出水口连通所述第一加热器(5)的进水口，以形成凝结水主路；

所述冲渣水-凝结水换热器(2)具有各用以通入冲渣水、凝结水的二进水口，所述冲渣水-凝结水换热器(2)的出水口连通所述升压管路组件的进水口；

所述升压管路组件的出水口连通所述第二加热器(6)的进水口以形成凝结水第一支路；

所述升压管路组件的出水口途经所述省煤器(4)连通所述第一加热器(5)的进水口以形成凝结水第二支路，所述省煤器(4)的进气口用以通入烟气；在所述烟气的温度较低时所述凝结水第二支路被配置成切断，在所述烟气的温度较高时所述凝结水第二支路被配置成开启。

2.根据权利要求1所述高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，其特征在于，所述凝结水主路还包括按照凝结水被加热的流动方向依次连通的第四加热器(8)、第三加热器(7)。

3.根据权利要求1所述高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，其特征在于，所述升压管路组件包括进水口连通冲渣水-凝结水换热器(2)、出水口连通第二加热器(6)的升压管路，所述升压管路按照凝结水被加热的流动方向依次包括闸阀a(21)、凝结水升压泵a(22)、止回阀a(23)、电动闸阀a(24)。

4.根据权利要求1所述高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，其特征在于，所述升压管路组件包括进水口连通冲渣水-凝结水换热器(2)、出水口连通第二加热器(6)的备用升压管路，所述备用升压管路按照凝结水被加热的流动方向依次包括闸阀b(25)，凝结水升压泵b(26)，止回阀b(27)和电动闸阀b(28)。

5.根据权利要求1所述高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，其特征在于，所述冲渣水-凝结水换热器(2)用以通入冲渣水的进水口连通有冲渣水上水管路，所述冲渣水上水管路按照指向冲渣水-凝结水换热器(2)的流动方向依次连通的闸阀c(31)、冲渣水升压泵a(32)、止回阀c(33)、电动闸阀c(34)。

6.根据权利要求1所述高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，其特征在于，所述冲渣水-凝结水换热器(2)用以通入冲渣水的进水口连通有冲渣水备用上水管路，所述冲渣水备用上水管路按照指向冲渣水-凝结水换热器(2)的流动方向依次连通的闸阀d(35)，冲渣水升压泵b(36)，止回阀d(37)和电动闸阀d(38)。

7.根据权利要求1所述高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，其特征在于，所述省煤器(4)的进气口连通有除尘器(9)。

8.根据权利要求1所述高炉冲渣水与煤气发电机组烟气余热综合利用系统，其特征在于，所述省煤器(4)的出气口连通有引风机(10)。

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