[發明專利]一種蓄熱換熱一體化蒸汽過熱系統

在審

• 申請號: 202011577859.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112555802A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 白海軍;楊源滿;周春麗;楊明華;張風坡;魏星
• 申請（專利權）人: 北京京誠科林環保科技有限公司;中冶京誠工程技術有限公司
• 主分類號: F22G1/16
• 分類號: F22G1/16;F27D17/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬;臧微微

本發明公開了一種蓄熱換熱一體化蒸汽過熱系統，包括通過管線連接的電加熱式導熱油爐(10)、蓄熱換熱一體化裝置(20)和熱媒儲槽(30)，電加熱式導熱油爐(10)能夠加熱導熱油，蓄熱換熱一體化裝置(20)外連接蒸汽輸入管線(21)和蒸汽輸出管線(22)，蓄熱換熱一體化裝置(20)內的導熱油能夠加熱蓄熱換熱一體化裝置(20)內的蒸汽。該蓄熱換熱一體化蒸汽過熱系統中的蓄熱換熱一體化裝置兼具蓄熱和換熱功能，采用導熱油作為中間熱媒，以電能作為熱源間接加熱飽和蒸汽，將轉爐汽化余熱飽和蒸汽加熱為微過熱蒸汽供煉鋼廠RH真空精煉爐蒸汽泵使用，滿足精煉爐間歇式生產用汽制度。

技術領域

本發明涉及一種蓄熱換熱一體化蒸汽過熱系統。

背景技術

鋼鐵企業常采用蒸汽噴射泵抽真空的精煉方式冶煉潔凈鋼，蒸汽噴射泵需要過熱蒸汽作為動力源，其生產特點是一種周期性的間歇作業方式。

目前，蒸汽噴射泵所用的過熱蒸汽主要來源有：第一、采用燃料燃燒為熱源的快速鍋爐來生產過熱蒸汽。第二、采用電廠中溫中壓及以上參數蒸汽經減溫減壓來生產過熱蒸汽。第三、利用煉鋼轉爐、電爐生產工藝自產飽和蒸汽經過加熱制取過熱蒸汽。現有多種技術和產品對轉爐、電爐自產飽和蒸汽進行過熱處理，如：燃氣式蒸汽過熱、微過熱蓄熱系統、電過熱、電磁過熱、熔鹽蓄熱過熱、導熱油蓄熱過熱等。

以傳統燃料燃燒為熱源的快速鍋爐、燃氣式蒸汽過熱，因有污染物排放受環保限制性強，另外具有熱源系統復雜、初投資高、裝備龐大，啟動時間長、間歇期間熱能浪費嚴重，熱效率相對低等缺點。

以電廠中溫中壓及以上參數蒸汽為熱源的減溫減壓過熱，受上游電廠生產因素影響，且存在高質熱能降級利用，系統能效低。同時精煉爐間歇性生產制度對電廠運行操作和負荷控制提出較高要求。

以電能作為熱源直接加熱飽和蒸汽，未考慮精煉爐間歇性生產制度和電加熱體的特性，無論是采用電阻加熱模式還是采用電磁加熱模式，均是通過電加熱體與飽和蒸汽換熱，對于精煉爐間斷用汽制度，直接電熱體加熱飽和蒸汽的方式難以實現過熱蒸汽溫度的精準控制。當精煉爐用汽時，電熱體被有一定速度的蒸汽沖刷冷卻。當精煉爐瞬間停用時，在無蒸汽流通下電熱體得不到冷卻，處于干燒狀態，對于電阻加熱模式電熱體長期運行容易燒損。飽和蒸汽或多或少會攜帶液態水，液態水具有一定硬度，液態水在電熱體表面蒸發，硬度等殘留在電熱體表面，長期使用電熱體表面結垢嚴重，影響傳熱效率。對于電阻加熱模式電熱體壽命短，更換率高，對于電磁感應模式電耗率增加，電熱體壽命縮短。

以自身為熱源的微過熱變壓式蓄熱器系統，未考慮蓄熱器高壓蒸汽壓力、溫度的波動，未考慮蓄熱器放熱末端的工況，無法實現精準控制出口蒸汽過熱度，甚至不能滿足指定用戶的需要。

以熔鹽做中間媒介間接加熱飽和蒸汽，采用了浸沒式的換熱器形式，換熱強度低，過熱蒸汽溫度精準調節難以實現。此外，熔鹽成分比較復雜，熔鹽中可能含有部分會在受熱管表面形成熱阻垢的雜質鹽，如碳酸鈣等，進而引起系統的復雜化或者影響系統的連續使用壽命。

以導熱油做中間媒介間接加熱飽和蒸汽的方式，采用較大容積熱油槽內設置電加熱器的方式，熱油槽內導熱油流速無法保障導熱油換熱所允許的流速，電加熱器表面換熱強度低容易造成電加熱器表面油膜超溫裂解。同時熱油槽采用常壓運行，高溫導熱油易于氧化變質。

發明內容

為了將轉爐汽化余熱飽和蒸汽轉變為微過熱蒸汽供煉鋼工藝蒸汽泵使用，本發明提供了一種蓄熱換熱一體化蒸汽過熱系統，該蓄熱換熱一體化蒸汽過熱系統中的蓄熱換熱一體化裝置兼具蓄熱和換熱功能，采用導熱油作為中間熱媒，以電能作為熱源間接加熱飽和蒸汽，將轉爐汽化余熱飽和蒸汽加熱為微過熱蒸汽供煉鋼廠RH真空精煉爐蒸汽泵使用，滿足精煉爐間歇式生產用汽制度。