[發(fā)明專利]煉鐵高爐沖渣蒸汽及熱水余熱收集方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010101522.2
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN101792830A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張福明;李勇;毛慶武;徐輝;周玉磊;錢世崇;馬廣霄;劉詩樂;王岐
• 申請（專利權(quán)）人: 北京首鋼國際工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C21B3/08
• 分類號: C21B3/08;F22B1/00;F22G1/00
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于余熱收集技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種煉鐵高爐沖渣蒸汽及熱水余熱收集方法及其裝置。

背景技術(shù)

鋼鐵廠在高爐煉鐵過程中，產(chǎn)生的熔渣溫度大約為1500℃，此熔渣在沖制箱內(nèi)由沖渣水泵提供的高速水流急速粒化并快速冷卻成水渣，作為生產(chǎn)水泥的主要摻加原料。這一過程中能夠產(chǎn)生大量100℃的蒸汽和溫度在80-95℃的低溫?zé)崴Ｄ壳暗乃a(chǎn)工藝中，蒸汽一般都是直接放散，直接放散不僅損失了寶貴的水資源，同時(shí)浪費(fèi)了大量的熱量，而且又污染了環(huán)境。而沖渣水為了保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，一般則是在過濾沉淀后進(jìn)入冷卻塔，經(jīng)冷卻后再次循環(huán)沖渣，這樣又使得沖渣水的熱量在冷卻塔中流失，而且冷卻塔中散失的蒸汽也污染了環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種煉鐵高爐沖渣蒸汽及熱水余熱收集方法及其裝置，可以收集沖渣蒸汽及沖渣水的熱量，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，這樣既節(jié)約了能源，又減輕了對環(huán)境的污染。

本發(fā)明的沖渣蒸汽及熱水余熱收集方法是：將常規(guī)高爐渣處理系統(tǒng)過濾后的沖渣水，送至循環(huán)預(yù)熱器，用以加熱工作介質(zhì)，離開循環(huán)預(yù)熱器的沖渣水溫度下降，回到高爐繼續(xù)沖渣使用；被預(yù)熱器加熱后的工作介質(zhì)再次進(jìn)入循環(huán)蒸發(fā)器，工作介質(zhì)在此處吸收沖渣蒸汽冷凝過程中釋放的熱量后被汽化，汽化后的蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)；離開汽輪機(jī)后的工作介質(zhì)冷凝為液體，流回循環(huán)預(yù)熱器、蒸發(fā)器被反復(fù)加熱、汽化循環(huán)使用。

本發(fā)明的工作介質(zhì)在換熱器內(nèi)吸收熱量后變成100℃的過熱蒸氣，然后進(jìn)入汽輪機(jī)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，對外輸出電能，或直接拖動(dòng)設(shè)備，或輸出蒸汽；離開循環(huán)預(yù)熱器的沖渣水再回到高爐繼續(xù)沖渣使用；100℃的沖渣蒸汽經(jīng)過循環(huán)蒸發(fā)器后冷凝為100℃的水，與80-95℃的沖渣水匯集在一起進(jìn)入循環(huán)預(yù)熱器；冷凝為液體的工作介質(zhì)經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱后再流回循環(huán)蒸發(fā)器汽化來循環(huán)使用。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明沖渣蒸汽及熱水余熱收集方法的設(shè)備包括沖渣蒸汽換熱回路、沖渣水換熱循環(huán)回路和工作介質(zhì)循環(huán)回路，沖渣蒸汽換熱回路、沖渣水換熱循環(huán)回路、工作介質(zhì)循環(huán)回路順序連接；沖渣蒸汽換熱回路由水渣粒化塔、蒸發(fā)換熱器構(gòu)成，水渣粒化塔、蒸發(fā)換熱器順序連接；沖渣水換熱循環(huán)回路由沖渣及過濾系統(tǒng)設(shè)備、熱水池、預(yù)熱換熱器、循環(huán)熱水泵構(gòu)成，沖渣及過濾系統(tǒng)設(shè)備、熱水池、預(yù)熱換熱器、循環(huán)熱水泵順序連接；工作介質(zhì)循環(huán)回路由預(yù)熱換熱器、蒸發(fā)換熱器的介質(zhì)流通管道與汽輪機(jī)、冷凝器、有機(jī)工質(zhì)泵構(gòu)成，預(yù)熱換熱器、蒸發(fā)換熱器的介質(zhì)流通管道與汽輪機(jī)、冷凝器、有機(jī)工質(zhì)泵順序連接。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，回收沖渣蒸汽及沖渣水的余熱，同時(shí)回收了水，既環(huán)保又回收了大量的能源和資源，實(shí)現(xiàn)了資源的再生利用，保護(hù)了環(huán)境，減少了污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明設(shè)備的示意圖。其中，水渣粒化塔(或煙囪)1、蒸發(fā)換熱器2、過濾系統(tǒng)設(shè)備3、熱水池4、預(yù)熱換熱器5、循環(huán)熱水泵6、汽輪機(jī)7、發(fā)電機(jī)8、冷凝器9、補(bǔ)充工作介質(zhì)泵10、有機(jī)工作介質(zhì)泵11。

具體實(shí)施方式

見圖1，本發(fā)明的專用設(shè)備包括沖渣蒸汽換熱回路、沖渣水換熱循環(huán)回路和工作介質(zhì)循環(huán)回路。水渣粒化塔(或煙囪)1、蒸發(fā)換熱器2順序連接構(gòu)成沖渣蒸汽換熱回路；沖渣及過濾系統(tǒng)設(shè)備3、熱水池4、預(yù)熱換熱器5、循環(huán)熱水泵6順序連接構(gòu)成沖渣水換熱循環(huán)回路；預(yù)熱換熱器5、蒸發(fā)換熱器2的工作介質(zhì)流通管道與汽輪機(jī)7、冷凝器9、有機(jī)工作介質(zhì)泵11順序連接構(gòu)成工作介質(zhì)循環(huán)回路。

下面結(jié)合附圖1描述本發(fā)明沖渣蒸汽及沖渣水的余熱收集的過程：煉鐵高爐沖渣時(shí)產(chǎn)生大量100℃的蒸汽和大約85-90℃的沖渣熱水，沖渣水經(jīng)過水渣處理設(shè)備過濾處理后進(jìn)入預(yù)熱換熱器5，在此將熱量傳遞給工作介質(zhì)，溫度降到50℃左右，再送到高爐供沖渣循環(huán)使用，回收了一定量的沖渣熱水余熱。被預(yù)熱器5加熱后的工作介質(zhì)(約80℃)再次進(jìn)入蒸發(fā)換熱器2，工作介質(zhì)在蒸發(fā)換熱器2內(nèi)吸收沖渣蒸汽冷凝過程釋放的熱量后變成100℃的過熱蒸氣，然后進(jìn)入汽輪機(jī)7做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng)，對外輸出電能，或直接拖動(dòng)設(shè)備。做功后的工作介質(zhì)變成低壓過熱蒸氣，低壓過熱蒸氣進(jìn)入冷凝器9放出熱量，變成低溫低壓的液體介質(zhì)，然后由有機(jī)工作介質(zhì)泵11送到預(yù)熱換熱器5、蒸發(fā)換熱器2?中吸熱，再次變成過熱蒸氣去推動(dòng)汽輪機(jī)7做功。