[發(fā)明專利]一種低壓下盤管式閃蒸裝置及閃蒸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410401234.7
• 申請(qǐng)日: 2014-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104212923A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 儀垂杰;王亭亭;周揚(yáng)民;馬巖美;黃國(guó)濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C21B3/08
• 分類號(hào): C21B3/08
• 代理公司: 青島致嘉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 37236
• 代理人: 王曉曉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于蒸發(fā)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓下盤管式閃蒸裝置及閃蒸方法。

背景技術(shù)

煉鐵生產(chǎn)過(guò)程中，焦炭在高爐內(nèi)部燃燒，將鐵礦石融化并產(chǎn)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生1450℃左右的鐵水和高爐渣。高爐渣和鐵水經(jīng)分離后，鐵水進(jìn)入煉鋼的下一個(gè)生產(chǎn)流程；高爐渣是主要的副產(chǎn)品，需要從高爐流出，其包含的能量相當(dāng)大。目前，高爐每煉出1t生鐵約產(chǎn)生0.05t爐渣，排出的溫度在1450℃左右。1t高爐渣約含1700MJ的熱量，相當(dāng)于0.058t標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱值。僅2012年中國(guó)的粗鋼總產(chǎn)量約為7.28億噸，這些高爐渣如果不加以資源化處理，日積月累，造成資源極大浪費(fèi)，污染環(huán)境等一系列嚴(yán)重問(wèn)題。因此，高爐渣資源化既可以變廢為寶、又可以減少環(huán)境的污染，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙贏的局面。

目前，高爐渣處理工藝一般有濕法和干法兩種，干法處理工藝主要包括風(fēng)淬法工藝、雙冷卻轉(zhuǎn)筒粒化工藝、機(jī)械粒化法工藝等。濕法處理工藝又稱水淬工藝。其主要處理工藝有：底慮法、因巴法、拉薩法等，鋼鐵公司利用濕法處理高爐渣的比較多。水淬法消耗的水量雖然大，經(jīng)過(guò)水淬產(chǎn)生的80℃的熱水經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理可產(chǎn)生蒸汽加以利用。此類方法在高爐沖渣水利用及熱能的回收技術(shù)過(guò)程中要求合理的控制水的進(jìn)出溫度及閃蒸箱的結(jié)構(gòu)形式和合理的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種低壓下盤管式閃蒸裝置及閃蒸方法，所述裝置針對(duì)高爐沖渣水所含有的熱量交換后進(jìn)行閃蒸，采用本發(fā)明所述裝置可以避免熱量的流失，經(jīng)過(guò)冷熱水間的換熱可以大大提高高爐沖渣水的利用率，充分利用高爐渣內(nèi)含的巨大能量。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種低壓下盤管式閃蒸裝置，它包括密封的閃蒸箱體，所述閃蒸箱體內(nèi)設(shè)有由多層盤管組成的熱水通道，所述多層盤管穿出閃蒸箱體右側(cè)壁設(shè)有熱水進(jìn)水口，所述多層盤管穿出閃蒸箱體左側(cè)壁設(shè)有熱水出水口；所述閃蒸箱體上端偏左的位置設(shè)有冷水進(jìn)水口，閃蒸箱體下端偏左位置設(shè)有飽和水出水口；所述箱體內(nèi)還設(shè)有冷水噴頭，冷水噴頭與冷水進(jìn)水口通過(guò)冷水進(jìn)水管道連通，所述閃蒸箱體上端偏右位置設(shè)有蒸汽出口；所述蒸汽出口處設(shè)有抽氣裝置，所述熱水進(jìn)水口、熱水出水口、冷水進(jìn)水口、飽和水出水口和蒸汽出口處均設(shè)有控制開(kāi)合的閥門。

本發(fā)明還提供了利用所述的閃蒸裝置的閃蒸方法，它包括以下步驟：

（1）開(kāi)始前整個(gè)裝置所有閥門均處于關(guān)閉狀態(tài)，開(kāi)始工作時(shí)，首先打開(kāi)蒸汽出口處的閥門，使用抽氣裝置將箱體內(nèi)抽成壓強(qiáng)為0.02-0.05MPa的低壓環(huán)境，此時(shí)蒸汽出口處的閥門立即關(guān)閉；

（2）然后熱水進(jìn)水口處的閥門打開(kāi)，換熱前的熱水由熱水進(jìn)水口進(jìn)入盤管，換熱后的熱水流經(jīng)盤管后從熱水出水口處流出；

（3）然后冷水進(jìn)水口處的閥門打開(kāi)，換熱前的冷水由冷水進(jìn)水口進(jìn)入流經(jīng)冷水噴頭灑落到盤管上，冷水與熱水通過(guò)盤管換熱，換熱后的冷水在所述壓強(qiáng)的環(huán)境下閃蒸成蒸汽，所述蒸汽經(jīng)過(guò)濾后從蒸汽出口抽出；在抽取蒸汽的過(guò)程中箱體內(nèi)壓強(qiáng)再次達(dá)到步驟（1）中所述壓強(qiáng)條件時(shí)，蒸汽出口處閥門立即關(guān)閉，閃蒸過(guò)程中產(chǎn)生的不能閃蒸的飽和水達(dá)到飽和水液位時(shí)，從飽和水出水口處的閥門抽出；

在抽取蒸汽的過(guò)程中冷水與熱水持續(xù)不斷流入，箱體內(nèi)的壓力跟隨變化，換熱后的冷水閃蒸成蒸汽，換熱后的熱水再經(jīng)過(guò)冷凝用作再循環(huán)的冷水，循環(huán)往復(fù)直至完成閃蒸過(guò)程。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1、本發(fā)明針對(duì)高爐沖渣水和蒸汽的特性，采用內(nèi)設(shè)盤管的閃蒸裝置，實(shí)現(xiàn)冷熱水間的高效換熱，最大限度的利用高爐沖渣水資源。

2、本發(fā)明所述蒸汽出口與抽真空口為同一出口，閃蒸前此出口作為抽真空口，當(dāng)閃蒸箱體內(nèi)達(dá)到一定的低壓時(shí)，此時(shí)箱體內(nèi)即為真空狀態(tài)，此后不再需要抽取真空，因此閃蒸過(guò)程中此出口作為蒸汽出口。閃蒸過(guò)程中箱體內(nèi)產(chǎn)生蒸汽量的變化導(dǎo)致箱體內(nèi)壓力的變化。

3、本發(fā)明所述的冷水經(jīng)噴頭噴淋到盤管上，冷水依次從小直徑的噴頭噴下，冷水與所述的盤管接觸換熱，熱水進(jìn)水口側(cè)噴出的水量較大，隨著熱水的不斷流動(dòng)，盤管內(nèi)熱水的溫度將會(huì)逐漸降低。在熱水的出水口側(cè)噴出的冷水量較少，避免了普通閃蒸箱內(nèi)換熱溫度不均勻的情況。

4、本發(fā)明還通過(guò)壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)閃蒸箱內(nèi)的壓力，并通過(guò)傳遞控制器信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)控制蒸汽出口（抽真空口）處自動(dòng)閥門的開(kāi)關(guān)，更好的控制蒸汽的閃蒸量及蒸汽出口的溫度，達(dá)到冷水與熱水充分進(jìn)行換熱并能最大程度產(chǎn)生蒸汽量的效果。