[發明專利]一種鍋爐汽水循環系統及鍋爐補水預熱方法

無效

• 申請號: 201410317337.5
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104075308A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 商福成;孫建軍;陳力軍;楊州;許振興;周亮文;劉美;李傳瑾;林七女;劉春燕
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: F22D1/50
• 分類號: F22D1/50;C21B3/08
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;王敬波

技術領域

本發明屬于低溫余熱利用技術領域，具體地，涉及一種鍋爐汽水循環系統及鍋爐補水預熱方法。

背景技術

鋼鐵生產流程中主要包括煉鐵、煉鋼和軋鋼工序，其中煉鐵工序的能量消耗占整個鋼鐵生產流程的70％以上，而煉鐵工序的能耗去處主要有三個方面，即鐵水、高爐煤氣以及高爐渣。溫度1400～1500℃的高爐渣蘊含著巨大的余熱資源，目前都是采用水淬方法造粒、冷卻處理，產生大量的80～95℃甚至沸騰的沖渣水，同時也產生大量的常壓蒸汽，這部分低溫余熱資源約占高爐工序余熱資源總量的35％，目前很多致力于高爐沖渣水的余熱利用，大多是用于冬季采暖，沖渣水的余熱利用受季節和地域限制，一般在北方地區只有3～5個月時間可以利用，其余時間基本都是白白浪費，南方地區基本全年處于閑置浪費狀態，余熱利用率低。

目前，高爐基本都相應配有燃氣鍋爐，燃用高爐煤氣或混合煤氣以產生蒸汽，然后產生的蒸汽用于高爐汽動鼓風、發電或者其他。在汽水循環系統中，低于45℃的冷凝水通過凝結水泵加壓后依次進入軸封加熱器、低壓加熱器、除氧器，或者通過凝結水泵加壓后直接進入除氧器，在除氧器通過中壓蒸汽升溫，然后進入鍋爐省煤器。對于中溫中壓鍋爐，一般冷凝水在軸封加熱器位置升溫0～2℃，在低壓加熱器位置升溫到60～70℃，進入除氧器后加熱到102～105℃；對于高溫高壓鍋爐，一般將冷凝水在軸封加熱器加熱1～2℃，經過低壓加熱器加熱到110℃左右，然后進入除氧器升溫到150℃左右。一般將冷凝水加熱到102～105℃或者加熱到150℃左右，其過程所消耗熱量約占整個鍋爐燃煤氣產生熱量的5～10％。

發明內容

本發明針對上述問題，提出一種有效利用低品質余熱余能的方式。具體來說本發明要解決的技術問題是提供一種利用高爐沖渣水的熱量用于鍋爐補水預熱的鍋爐汽水循環系統，將回收到的低品位熱能作為較高品位能源的預熱手段，結構簡單合理，使冷卻熱量得以高效地、大量地、順利地進入工廠的能源系統中，以充分提高低品位的沖渣水的余熱利用率，該方法利用高爐沖渣水余熱不受季節和地域限制，可以減少除氧器中高品位蒸汽的消耗量、代替或者部分代替低壓加熱器，以實現節能減排、挖潛增效的目的。

本發明提供的鍋爐汽水循環系統，包括鍋爐系統，所述鍋爐系統包括凝汽器2、凝結水泵3以及除氧器4，所述鍋爐汽水循環系統還包括高爐沖渣水余熱利用系統9，所述高爐沖渣水余熱利用系統9包括沖渣水換熱器91和沖渣水過濾器92；

所述沖渣水換熱器91的加熱水進口通過凝結水泵3與凝汽器2相連通；所述沖渣水換熱器91的加熱水出口與除氧器4相連通。

所述沖渣水過濾器92的高爐沖渣水進口通過管道與外部沖渣水水池相連通；所述沖渣水過濾器的高爐沖渣水出口與沖渣水換熱器91相連通。

具體地，所述沖渣水換熱器的加熱水出口通過管道及閥門與鍋爐汽水循環系統的除氧器連通；所述沖渣水換熱器的加熱水進口通過管道及閥門與鍋爐汽水循環系統的凝汽器連通。

根據本發明的鍋爐汽水循環系統，所述沖渣水換熱器91的加熱水出口與除氧器4之間可以增設低壓加熱器10并通過低壓加熱器相連通。

根據本發明的鍋爐汽水循環系統，所述沖渣水換熱器91還包括高爐沖渣水循環通道，所述高爐沖渣水循環通道的進口端與高爐沖渣水過濾器92的出口端相連通，所述高爐沖渣水過濾器92的進口端與高爐渣處理系統的沖渣水池相連通；所述沖渣水過濾器92具有自清洗功能，清洗返水與高爐渣處理系統的沖渣水池相連通；所述高爐沖渣水循環通道的出口端與沖渣水池相連通。進一步地，所述渣水回收處理系統可以與高爐渣處理系統為同一系統，即沖渣水循環通道的沖渣水回水管與高爐渣處理系統的沖渣水池相連通。

本發明還提了基于上述鍋爐汽水循環系統的鍋爐補水預熱方法，具體包括以下步驟：

1)將沖渣水換熱器的加熱水進口通過凝結水泵與鍋爐系統的凝汽器相連通；將沖渣水換熱器的加熱水出口與鍋爐系統的除氧器相連通；

2)將來自高爐渣處理系統的沖渣水作為熱源，用于加熱來自凝汽器的冷凝水，加熱后的水通過除氧器送入鍋爐系統。

根據本發明的鍋爐補水預熱方法，沖渣水換熱器的加熱水出口還可以通過低壓加熱器與鍋爐系統的除氧器相連通，加熱后的水通過低壓加熱器送入鍋爐系統。

按上述技術方案，來自鍋爐的凝汽器的低溫冷凝水，經過凝結水泵后，通過管道進入高爐沖渣水余熱利用系統的沖渣水換熱器，在沖渣水換熱器中和沖渣水進行熱交換，升溫至60～75℃后通過管道進入鍋爐除氧器或者低壓加熱器。