[發(fā)明專利]一種利用余熱、余壓、余冷的高爐生產(chǎn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110288907.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN113046504B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳瓊;張衛(wèi)軍;于秋月;張露;劉石;周樂;曹琬;王鑫;郭子楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué);海城鎂礦集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C21B7/10
• 分類號(hào): C21B7/10;C21B7/00;C21B9/14;C21B5/06
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 陳曦

本發(fā)明的一種利用余熱、余壓、余冷的高爐生產(chǎn)系統(tǒng)，包括：高爐、混合換熱器、噴淋器、透平機(jī)、發(fā)電機(jī)組、高爐煤氣換熱器、空氣換熱器、熱風(fēng)爐和引風(fēng)機(jī)；高爐煤氣出爐膛口連接混合換熱器，混合換熱器依次連接噴淋器和透平機(jī)，透平機(jī)與發(fā)電機(jī)組同軸相連；透平機(jī)依次連接高爐煤氣換熱器、混合換熱器和熱風(fēng)爐進(jìn)口，熱風(fēng)爐出口連接高爐進(jìn)口，引風(fēng)機(jī)與熱風(fēng)爐的空氣入口連接；水冷壁換熱管依次連接空氣換熱器和高爐煤氣換熱器；空氣換熱器依次連接混合換熱器和熱風(fēng)爐進(jìn)口。本發(fā)明通過對(duì)高爐煤氣熱能的合理回收利用，實(shí)現(xiàn)冷、熱、電多股能源的聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供，節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高爐能源系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用余熱余壓余冷的高爐生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在高爐冶煉生產(chǎn)過程中,每生產(chǎn)1t鐵水產(chǎn)生約0.3t的高爐渣,而高爐渣所帶走的熱量約占高爐總能耗的18％。我國(guó)鋼鐵廠大部分都利用沖渣水進(jìn)行冷卻降溫處理,因此沖渣水帶走大量的熱量，其溫度能達(dá)到85-110℃左右，并且沖渣水在循環(huán)過程中,不僅造成大量能源浪費(fèi)也造成了水資源浪費(fèi)和熱污染。

目前，對(duì)沖渣水余熱進(jìn)行回收利用的技術(shù)主要有以下幾類：

開式?jīng)_渣水余熱利用系統(tǒng)：此系統(tǒng)將沖渣水經(jīng)過過濾后用于采暖，因?yàn)闆_渣水硬度較高,呈堿性的特點(diǎn)，運(yùn)行一段時(shí)間后,管網(wǎng)和末端設(shè)施容易堵塞和腐蝕,且對(duì)中國(guó)大部分地區(qū),需要采暖的時(shí)間比較短，系統(tǒng)投資回報(bào)率低，不容易推廣。

中國(guó)專利201210135630.0公開了高爐INBA沖渣水余熱回收方法及系統(tǒng)。該系統(tǒng)提出將沖渣水經(jīng)過過濾、加壓后進(jìn)入換熱器與熱用戶用水進(jìn)行熱量交換的。雖然保護(hù)了用戶終端，但是引進(jìn)的換熱器仍存在堵塞和腐蝕的問題，而且,沖渣水的溫度本來就不高,通過換熱之后,熱用戶用水的溫度更低，難以有效利用，同時(shí)高爐在產(chǎn)生大量余熱的同時(shí)，也有大量的余壓與余冷未被利用，這也造成了能源的浪費(fèi)，該系統(tǒng)也沒有解決此問題。

中國(guó)專利200810157561.7提出了閉式?jīng)_渣水余熱采暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)則提出將板翅式吸熱器設(shè)置在熱水池中,吸取熱水池的熱量后通過水泵、蒸汽再熱器送出供采暖用。熱水池中的吸熱氣采用浸入式，不僅表面水流速度慢,換熱效果差，而且吸熱器外表也存在結(jié)垢和腐蝕的問題。此系統(tǒng)也沒有解決余壓與余冷未被利用的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種利用余熱余壓余冷的高爐生產(chǎn)系統(tǒng)，在回收余熱的同時(shí)，利用余壓進(jìn)行發(fā)電，利用余冷進(jìn)行爐內(nèi)降溫的新型技術(shù)，提高了能源利用率，對(duì)環(huán)境也起到積極的環(huán)保作用。

本發(fā)明提供一種利用余熱、余壓、余冷的高爐生產(chǎn)系統(tǒng)，包括：高爐、混合換熱器、噴淋器、透平機(jī)、發(fā)電機(jī)組、高爐煤氣換熱器、空氣換熱器、熱風(fēng)爐和引風(fēng)機(jī)；所述高爐的煤氣出爐膛口通過管道連接混合換熱器的高爐煤氣側(cè)進(jìn)口，混合換熱器的高爐煤氣側(cè)出口依次通過管道連接噴淋器和透平機(jī)，所述透平機(jī)與發(fā)電機(jī)組同軸相連；所述透平機(jī)的乏氣出口通過管道連接高爐煤氣換熱器的高爐煤氣側(cè)進(jìn)口，高爐煤氣換熱器的高爐煤氣側(cè)出口通過管道連接混合換熱器的外部煤氣側(cè)進(jìn)口，混合換熱器的外部煤氣側(cè)出口通過管道連接熱風(fēng)爐進(jìn)口，熱風(fēng)爐出口連接高爐底部的進(jìn)口，引風(fēng)機(jī)與熱風(fēng)爐的空氣入口連接；所述高爐內(nèi)的水冷壁換熱管的出口通過管道依次連接空氣換熱器和高爐煤氣換熱器的冷卻水側(cè)，高爐煤氣換熱器的冷卻水側(cè)出口連接水冷壁換熱管的進(jìn)口；所述空氣換熱器的空氣側(cè)出口通過管道連接混合換熱器的空氣側(cè)進(jìn)口，混合換熱器的空氣側(cè)出口通過管道連接熱風(fēng)爐進(jìn)口。

在本發(fā)明的利用余熱、余壓、余冷的高爐生產(chǎn)系統(tǒng)中，所述高爐與混合換熱器連接的管道上設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥。

在本發(fā)明的利用余熱、余壓、余冷的高爐生產(chǎn)系統(tǒng)中，所述高爐煤氣換熱器與高爐的水冷壁換熱管連接的管道上設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥。

在本發(fā)明的利用余熱、余壓、余冷的高爐生產(chǎn)系統(tǒng)中，所述混合換熱器的外部煤氣側(cè)與熱風(fēng)爐連接的管道上設(shè)有第三調(diào)節(jié)閥；混合換熱器的空氣側(cè)與熱風(fēng)爐連接的管道上設(shè)有第四調(diào)節(jié)閥。