[實用新型]應用熱泵技術回收高爐低溫循環水余熱的設備

無效

• 申請號: 200720028727.6
• 申請日: 2007-10-12
• 公開（公告）號: CN201129861Y
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 孫慶亮;董杰吉;種振宇;劉智偉;董曉春;李燕青;孫進;閆志華
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: F24H4/02
• 分類號: F24H4/02
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本實用新型涉及一種回收鋼鐵生產過程中高爐循環水余熱的設備，尤其是回收高爐循環水余熱用于熱電鍋爐水預熱方法的設備。

背景技術

隨著能源的日趨緊張，節能、減排已成為重要的工作任務。鋼鐵生產過程中產生了大量的低溫余熱，尤其是40-80℃低溫循環水的余熱，據統計這部分的熱量損失占鋼鐵生產能量損失的60％以上，由于循環水溫度低，難以有效利用，長期以來基本上都通過冷卻塔將這部份能量放散掉了，這不僅造成了大量的能源浪費和水資資源浪費，同時也無污染了環境。

CN101000175公開了一種帶有新型熱管和低溫余熱回收系統的低溫余熱回收式熱管鍋爐裝置，在鍋爐體中制有熱管和低溫余熱回收系統，三者構成工質和蒸氣管路順通的燃燒蒸發產生熱能的輸熱系統，鍋爐為能使用礦物或生物質燃料的溴化鋰吸收式制冷機組式結構體系；其爐管為用薄壁銅管加工制成波形吸液芯，殼芯填充金屬鋁，碳鋼管管殼，薄壁銅管加工制成分流管，并在管壁上制有占壁面一定比例的孔，采用碳鋼板加工后鍍Ni-P合金的蒸發和冷凝端蓋制造的以水為工質的熱管，熱管焊接在上鍋體上，相通一體的熱管尾部制有低溫余熱回收系統。該專利技術結構復雜，應用過程中需對現有鍋爐系統進行改造，投資費用高，同時不能用于回收40-50℃的低溫循環水余熱。

實用新型內容

針對冶金生產過程中的低溫循環水余熱利用問題，本實用新型的目的是提供一種回收高爐循環水余熱的設備，本實用新型的原理是在現有高爐循環水系統和蒸汽鍋爐補水系統的基礎上，增設熱泵機組及換熱裝置，利用熱泵原理、方法及相關設備，冷卻高爐循環水，預熱鍋爐新水，盡可能地將高爐循環水中的熱量置換出來，并應用到熱電鍋爐上，起到節能、降耗的目的。

上述目的和任務通過以下技術方案來實現：

本實用新型還提供一套回收高爐循環水余熱的設備，包括：熱泵機組(7)、冷卻塔(4)、鍋爐(9)、吸水池(5)、控制閥門二個；熱泵機組(7)的一個入口通過控制閥門(6)以及高爐低溫循環水輸送管道(2)與高爐(1)的出口相連，其出口通過管道與吸水池(5)的入口相連，吸水池(5)的出口通過管道與高爐(1)的入口相連；熱泵機組(7)的另一個入口通過管道與軟水站(8)相連，其出口通過管道與鍋爐(9)相連；冷卻塔(4)的入口通過控制閥門(6)以及高爐低溫循環水輸送管道(2)與高爐(1)的出口相連，冷卻塔(4)的出口通過管道與吸水池(5)的另一入口相連。

回收高爐循環水余熱的設備，其各部分的作用如下：

熱泵機組一套，用于將高爐系統的40～50℃的低溫循環軟水熱量置換出來，預熱鍋爐新水使其溫度提高到70～80℃；預熱后得到的鍋爐新水輸入鍋爐系統；冷卻后的高爐循環軟水進入吸水池，然后重新進入高爐循環水系統；

冷卻塔一臺，與熱泵機組平行，用于直接將高爐系統的40～50℃的低溫軟循環水冷卻，得到的高爐循環軟水進入吸水池；

鍋爐一臺，位于熱泵機組之后，用于將預熱后的鍋爐新水生產蒸汽；

吸水池一個，位于冷卻塔和熱泵機組之后，用于貯存冷卻后供高爐使用的循環軟水；

控制閥門二個，高爐和冷卻塔之間有控制閥門3；高爐和熱泵機組之間有控制閥門6，用于控制流量和流向。

優選的，熱泵機組為蒸汽壓縮式熱泵。

熱泵機組由蒸發器(10)，壓縮機(11)，冷凝器(12)，膨脹閥(13)依次經管道連接而成；蒸發器(10)的出口通過壓縮機(11)與冷凝器(12)的入口連接，冷凝器(12)的出口通過膨脹閥(13)與蒸發器(10)的入口相連；高爐低溫循環水輸送管道(14)從蒸發器(10)中穿過；鍋爐新水輸送管道(15)從冷凝器(12)中穿過。

熱泵機組各部分的作用如下：蒸發器位于高爐循環軟水管道一側，用于吸收高爐循環軟水中的熱量；冷凝器位于鍋爐補水管道一側，用于將吸收的熱量轉換給鍋爐新水；壓縮機位于由蒸發器到冷凝器回路之間，用于壓縮和輸送低沸點工質從低溫低壓處到高溫高壓處；膨脹閥位于由冷凝器到蒸發器的回路之間，用于對循環工質起到節流降壓的作用。

本實用新型的有益效果是，在已有的高爐循環水管道和鍋爐補新水管道上，僅需增設熱泵機組及換熱裝置，不需要進行大的改造，熱泵機組可以提取高爐低溫循環水中的熱量，將難以有效利用的高爐低溫循環水余熱置換出來，同時冷卻高爐循環水，并通過換熱裝置預熱鍋爐新水，實現余熱回收，達到節能、減排的目的。

附圖說明

圖1本實用新型的系統示意圖。

圖2是本實用新型的熱泵裝置系統示意圖。