[發明專利]一種用于高爐的余熱型鼓風脫濕系統及其脫濕方法

無效

• 申請號: 201110231624.0
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102925609A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 孫鵬;徐齊越;范新;李國強;賈明興;常保輝
• 申請（專利權）人: 同方節能工程技術有限公司
• 主分類號: C21B9/16
• 分類號: C21B9/16;C21B3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及高爐的沖渣水余熱回收及鼓風脫濕技術領域，特別是用于高爐的余熱型鼓風脫濕系統及其脫濕方法。

背景技術

一方面，高爐煉鐵過程產生的液態爐渣溫度在1400℃左右，一般采用水淬法對其冷卻，從而生成大量的高爐渣及沖渣水，每沖制一噸高爐渣會產生約10噸溫度為75～90℃的沖渣水。沖渣水雖具有大量的低品位余熱，但屬于硬度很高、雜質較多的濁環水，因此除少數北方鋼鐵企業僅在冬季利用很少比例的沖渣水供暖外，現在沒有其它回收或再利用途徑，只能送到冷卻塔排放到環境中去，這樣做不僅熱能白白散失，而且對周邊環境造成了熱污染。

另一方面，高爐鼓風脫濕技術可有效降低焦比、提高噴煤量、穩定工況，隨著“高噴煤、高富氧、高風溫”等高爐冶煉技術的發展，鼓風脫濕有著越來越顯著的經濟效益。冷凝脫濕是鼓風脫濕的主要方法，也即將高爐送風降低到露點溫度以下以使得空氣水分凝結。

現有技術中主要采用兩類冷卻除濕設備，一類是電力驅動的壓縮式制冷機，一類是熱能驅動的吸收式制冷機降溫。前者單機功率有限以至機組設備龐大，且電費不菲，絕非鼓風脫濕未來的發展方向；后者一般以煉鐵、燒結、轉爐和加熱爐的汽化冷卻等工序所副產的蒸汽做驅動，充分利用了余熱，但現有技術中完全采用蒸汽型吸收式制冷機作為除濕冷源的方式對蒸汽消耗量非常大，而隨著節能減排的深入開展，越來越多的鋼鐵企業實施了余熱發電項目，蒸汽不再像過去那么富裕。

高爐煉鐵是鋼鐵生產最耗能的工藝環節，如果能將沖渣水這部分品位很低、但總量很大的余熱有效應用到鼓風脫濕過程中，會對鋼鐵行業的節能產生較大影響，但現有技術文獻中還未見有這方面的報道。

發明內容

為了填補上述現有技術的空白，本發明的目的是提供一種用于高爐的余熱型鼓風脫濕系統及其脫濕方法。它將高爐沖渣水所含的低溫余熱應用到鼓風脫濕過程中，在創造效益的同時節約了能源、減少了熱污染、保護了環境。

為了達到上述發明目的，本發明的技術方案以如下方式實現：

一種用于高爐的余熱型鼓風脫濕系統，它包括沖渣水循環、鼓風脫濕和吸收式制冷機三個子系統。沖渣水子系統包括依次相連的高爐、沖渣槽、沉淀過濾池、蓄水池、泵一和冷卻塔三。在冷卻塔三與高爐之間的連接管路上置有截止閥一，在冷卻塔三與蓄水池之間的返送管路上置有截止閥二。鼓風脫濕子系統由依次相連的過濾器、預冷卻器、再冷卻器、除霧器、鼓風機和熱風爐組成，除霧器下方設置脫濕水排放管道。所述吸收式制冷機子系統包括熱水型吸收式制冷機和蒸汽型吸收式制冷機兩部分。蒸汽型吸收式制冷機發生器換熱管束的進、出口分別與蒸汽管道和凝結水管道相連接，蒸汽型吸收式制冷機的吸收器/冷凝器串聯換熱管束通過泵三與冷卻塔二的上下水管相連，蒸汽型吸收式制冷機的蒸發器換熱管束通過泵六與再冷卻器的換熱管束相連。其結構特點是，熱水型吸收式制冷機的吸收器/冷凝器串聯換熱管束通過泵二與冷卻塔一的上下水管相連，熱水型吸收式制冷機的蒸發器換熱管束通過泵四與預冷卻器換熱管束相連，熱水型吸收式制冷機的發生器換熱管束通過泵五與放置在蓄水池內的換熱器的換熱管束相連。

在上述鼓風脫濕系統中，所述換熱器采用表面式換熱器。

一種用于高爐的余熱型鼓風脫濕系統的脫濕方法，其步驟為：

1)空氣依次經過濾器過濾、預冷卻器初步冷卻、再冷卻器再次冷卻、除霧器汽水分離、鼓風機加壓壓縮、熱風爐提升風溫這些工序后，再送入高爐；

2)高爐沖渣水從高爐經沖渣槽流至沉淀過濾池沉淀、撇油和過濾之后，送入蓄水池儲存以備在出鐵沖渣時段沖入高爐；

3)蓄水池內安置了表面式換熱器，換熱制得的二次熱水用來驅動初步冷卻工序所需的熱水型吸收式制冷機，熱水型吸收式制冷機為預冷卻器提供冷量，以對從過濾器過來的空氣進行初步冷卻；

4)采用蒸汽來驅動蒸汽型吸收式制冷機，蒸汽型吸收式制冷機為再冷卻器提供冷量，以對從預冷卻器過來的空氣進行再次冷卻。

本發明由于采用了上述結構和方法，以與高爐沖渣水換熱所得熱水作為第一級吸收式制冷機的驅動熱源，對高爐進風進行一級除濕，再以蒸汽作為第二級吸收式制冷機的驅動熱源，對進風進行二級除濕。本發明不僅有效利用了高爐沖渣水所含的低溫余熱，減少沖渣水上塔冷卻所耗的泵能、冷卻塔的散熱負荷及熱污染，還能有效減少蒸汽型吸收式制冷機的制冷負荷及蒸汽消耗量，節省出的蒸汽可以用于生產工藝或余熱發電。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

附圖說明

附圖為本發明的結構示意圖。