[發明專利]回收冶金余熱的裝置及方法

有效

• 申請號: 202011171995.X
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112284146B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 樊河雲;劉功國;齊建玲;田中君
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F26B21/00;C10B27/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 成杰

本發明涉及一種回收冶金余熱的裝置以及一種回收冶金余熱的方法，屬于冶金余熱回收利用技術領域。本發明設計為兩級干燥工藝，采用梯級利用余熱資源思想，利用焦化荒煤氣650℃～850℃中高品位余熱與鋼鐵工業爐窯的產生的150℃～350℃煙氣中低品位的余熱，用來干燥鋼鐵工藝流程中所需的鋼鐵冶煉固體物料。采用本發明工藝，能夠使焦爐荒煤氣顯熱和鋼鐵行業工業爐窯煙氣余熱經濟有效高質回收，對推動鋼鐵企業節能技術進步，降低生產過程碳排放和顯熱回收經濟化均具有重要意義。

技術領域

本發明涉及一種回收冶金余熱的裝置以及一種回收冶金余熱的方法，屬于冶金余熱回收利用技術領域。

背景技術

我國鋼鐵工業用能居高不下，約占全國總能耗16％左右，是一次能源的最大用戶。但是我國鋼鐵行業生產過程中伴生余熱資源約1.2億-1.6億tce，各企業余熱回收率參差不齊，平均回收利用率僅35％左右。鋼鐵行業余熱回收利用率每提高10％，每年可多回收1000余萬tce。

其中焦爐煉焦過程中，焦爐上升管內的荒煤氣溫度高達650℃～850℃，含有大量的顯熱，屬于中高品位能源。實際生產中，為保證設備安全和工藝順行，普遍的做法是采用噴氨水急冷的工藝對中高溫荒煤氣進行冷卻，即在橋管與集氣管噴灑循環氨水與荒煤氣直接接觸，使荒煤氣急劇降溫至80℃～85℃，降溫后荒煤氣在初冷器中再用冷卻水間接冷卻至常溫。該工藝流程不僅浪費了大量荒煤氣的顯熱，而且消耗大量的氨水和工業冷卻水，造成了大量污水排放和電力消耗。

熱風爐、加熱爐、鋼包烘烤等工業爐窯是冶金行業的關鍵的加熱設備，使用冶金副產物煤氣高爐煤氣、焦爐煤氣與轉爐煤氣，產生煙氣。煙氣排煙溫度大多都在150℃以上，少數甚至在300℃，屬于中低品位能源，現有處理方式是直接排放，不僅余熱資源白白浪費，還對周圍環境造成熱污染。

而鋼鐵行業中工藝流程的中的所需鋼鐵冶煉固體物料都有嚴格的水分含量要求，進入生產前，必須進行干燥。這個過程大多使用的煤氣、蒸汽等高價值能源，很少利用鋼鐵工藝中余熱資源，例如，高爐煉鐵所用噴煤的干燥運用最多是煤氣燃燒和熱風煙氣共同干燥工藝，焦化用煤干燥所用蒸汽干燥工藝中蒸汽一般來自于干熄焦發電所用中壓蒸汽的減溫減壓等。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是：提供一種回收冶金余熱的裝置，能夠使焦爐荒煤氣顯熱和鋼鐵行業工業爐窯煙氣余熱經濟有效地高質回收。

為解決上述技術問題本發明所采用的技術方案是：回收冶金余熱的裝置，包括焦爐荒煤氣上升管，焦爐荒煤氣上升管的內部或者外壁套設有換熱器,換熱器的輸入端與進油母管相連接,進油母管通過給油泵及管道連接于油箱，給油泵的進油端位于靠近油箱的一端；換熱器的輸出端與回汽母管相連接，回汽母管通過管道連接于油蒸汽匯集箱的上部，油蒸汽匯集箱的上部通過循環泵及管道連接于一級干燥器的換熱器進汽端，一級干燥器的換熱器冷凝回油端通過管道連接于油箱；一級干燥器的進料端配設有第一料倉，一級干燥器的出料端連接二級干燥器的進料端，二級干燥器的出料端配設有第二料倉，二級干燥器的換熱器進氣端配設有引風機及連接管道，二級干燥器的換熱器出氣端連接尾氣排放處理裝置。優選地，油蒸汽匯集箱的下部通過輸送管道及閥門與油箱相連接。

進一步的是：油蒸汽匯集箱的上部與一級干燥器的換熱器進汽端之間的管道上配設有蒸汽物性信號采集器，第一料倉配設有第一料倉物料信號采集器,一級干燥器的出料端與二級干燥器之間的管道上配設有一級干燥后物料信號采集器，二級干燥器的出料端與第二料倉之間的管道上配設有二級干燥后物料信號采集器；循環泵、引風機、蒸汽物性信號采集器、第一料倉物料信號采集器、一級干燥后物料信號采集器、二級干燥后物料信號采集器均與控制系統電氣連接。

進一步的是：油箱出口與焦爐荒煤氣上升管換熱器之間的輸油管道上配設有溫度信號采集器,溫度信號采集器、給油泵均與控制系統電氣連接。

在上述回收冶金余熱的裝置的基礎上，本發明同時還提供一種回收冶金余熱的方法，包括如下步驟：