CN103937918B - 一种高炉冲渣水预热锅炉水的***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉冲渣水预热锅炉水的***和方法。该***由高炉冲渣水循环***、冲渣水与锅炉水热交换***、锅炉水汽化循环***组成。该方法为高温炉渣被水淬,高炉冲渣水水温升高进入集水池或水池,通过集水池或水池内设置的热交换器与锅炉水进行热交换;冲渣水温度下降,在高炉冲渣水循环***中进行下一个冲渣升温循环;锅炉水温度升高,在锅炉水汽化循环***中被锅炉加热成蒸汽供用户使用,产生的冷凝水及补充水经循环泵送至热交换器进行下一次预热。本发明不改变高炉冲渣水循环流程,不需另行设置水池,不需设置过滤器,换热效率高,技术简单可行,可有效全面的回收高炉冲渣水的余热,利用效率高,且推广价值大。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用高炉冲渣水余热的***和方法,尤其涉及一种高炉冲渣水预热锅炉水的***和方法,属于冶金工业技术领域。
背景技术
高炉渣是炼铁时排出的废渣,每吨铁产生300~900kg的高炉渣,其主要成分是硅酸钙或铝酸钙等。一般钢铁厂在高炉炼铁工艺中,产生的高炉渣温度超过1400℃,高炉渣所带走的热量约占高炉总能耗的16%。目前高炉基本都采用水冲渣工艺,高炉渣显热基本都进入冲渣水中,即便采用强制通风冷却,随着冲渣水的循环,水温仍可上升到约95℃,导致大量蒸汽释放到大气中,除了浪费能源外,同时还会造成水资源浪费和热污染。
目前,国家高校、企业采用的高炉冲渣水余热回收利用的主要技术有以下几类:
1.高炉冲渣水余热采暖***。对于中国大部分地区,需要采暖的时间比较短,***利用率低,推广价值不大;
2.高炉冲渣水余热制冷***。在夏季,热水送入吸收式制冷机组,但制冷机组热水用量有限,***利用率也较低,推广价值也不大;
3.高炉冲渣水余热发电***。由于热水温度不够高,且存在较大幅度的波动,流量大,受现有技术的限制,***效率和作业率均不能达到工业化的条件;
4.高炉冲渣水预热其他工质的***。需要新增水池,将冲渣水过滤,对***耐磨要求高,或经过二级热交换才将冲渣水热能传递给工质进行综合利用,存在投资大、热效率低、运行成本高等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服上述现有高炉冲渣水余热回收技术存在的不足,提供一种技术可靠、简单可行的高炉冲渣水预热锅炉水的***和方法。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为:
一种高炉冲渣水预热锅炉水的***,它包括高炉冲渣水循环***,所述高炉冲渣水循环***包括粒化箱、冲渣沟、粒化槽、渣水分离装置、集水池、回水泵、冷却塔、水池、粒化泵及其连接管道。
该高炉冲渣水预热锅炉水的***还包括冲渣水与锅炉水热交换***、锅炉水汽化循环***,所述冲渣水与锅炉水热交换***包括热交换器及换热工质;所述锅炉水汽化循环***包括锅炉、蒸汽用户、冷凝回水器、循环泵及连接管道;
所述热交换器设置于集水池或水池中,所述热交换器内部的换热工质为锅炉水。
高温炉渣被水淬,高炉冲渣水水温升高进入集水池或水池,通过集水池或水池内设置的热交换器与锅炉水进行热交换,经热交换,高炉冲渣水温度下降,在高炉冲渣水循环***中进行下一个冲渣升温循环。高炉冲渣水热交换的同时,锅炉水温度升高,在锅炉水汽化循环***中被锅炉加热成蒸汽供用户使用,产生的冷凝水及补充水经循环泵送至热交换器进行下一次预热。
作为本发明的优选方案之一,所述热交换器为间壁式热交换器。
进一步的,所述间壁式热交换器可以是单组,也可以是多组串联或并联。
一种高炉冲渣水预热锅炉水的方法,其包括下述步骤:
a.高温炉渣被粒化箱喷射冷却水快速冷却水淬,炉渣被粒化,高炉冲渣水水温升高,进入渣水分离装置进行渣水分离,高炉冲渣水进入集水池经回水泵进入水池,通过集水池或水池内设置的热交换器与锅炉水进行热交换;经热交换,高炉冲渣水温度下降,在高炉冲渣水循环***中进行下一个冲渣升温循环;
b.高炉冲渣水热交换的同时,锅炉水温度升高,在锅炉水汽化循环***中被锅炉加热成蒸汽供用户使用,产生的冷凝水及补充水经循环泵送至热交换器进行下一次预热。
优选的,所述热交换器采用间壁式热交换器。
更优选的,所述间壁式热交换器可以是单组,也可以是多组串联或并联。
作为本发明的优选方案之一,该高炉冲渣水预热锅炉水的***正常作业时,所述热交换器低于水池液面。
作为本发明的优选方案之一,所述冷却塔中的冷却***可部分或全部关闭,这样可以减少冲渣水在进入热交换前的温降,并使回水泵工作扬程降低,减少电耗。
优选的,所述高炉冲渣水与锅炉水的热交换仅由一级热交换即完成。
与现有技术相比,本发明所取得的有益效果是:
本发明技术简单可行,冲渣水与锅炉水热交换***利用了高炉冲渣水循环***中的集水池或水池,冲渣水与锅炉水热交换***不需另行设置水池;不改变高炉冲渣水循环流程,用于热交换的高炉冲渣水不需要经过过滤,没有设置过滤器,不需要进行耐磨处理,降低投资;高炉冲渣水循环***冷却塔可部分或全部关闭,节约电能;高炉冲渣水与锅炉水的热交换仅由一级热交换即完成,换热效率高。本发明可有效全面的回收高炉冲渣水的余热,利用效率高,且推广价值大。
附图说明
为了更清楚地说明本发明结构特征和技术要点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
图1为本发明实施例提供的一种高炉冲渣水预热锅炉水的***的结构及工艺流程图;
图2为本发明实施例提供的另一种高炉冲渣水预热锅炉水的***的结构及工艺流程图。
附图标记说明:1-高温炉渣,2-粒化箱,3-冲渣沟,4-粒化槽,5-渣水分离装置,6-集水池,7-回水泵,8-冷却塔,9-水池,10-粒化泵,11-热交换器,12-锅炉,13-蒸汽用户,14-冷凝回水器,15-循环泵。
具体实施方式
下面结合附图和本实施例对本发明的技术方案作进一步具体、清楚、完整的描述,当然下列实施例不应理解为对本发明的限制。
参见图1所示,为本实施例的一种高炉冲渣水预热锅炉水的***,它包括高温炉渣1、粒化箱2、冲渣沟3、粒化槽4、渣水分离装置5、集水池6、回水泵7、冷却塔8、水池9、粒化泵10、热交换器11、锅炉12、蒸汽用户13、冷凝回水器14、循环泵15及其连接管道,所述粒化箱1设置于冲渣沟3的端部,所述粒化槽4与渣水分离装置5经管道连接,所述渣水分离装置5下方设置有一集水池6,所述集水池6内设置有热交换器11,所述回水泵7分别与集水池6与冷却塔8连接,所述冷却塔8下方设置有一水池9,所述水池9与粒化泵10连接,所述粒化泵10与粒化箱2连接。所述热交换器11与锅炉12连接,所述锅炉12与蒸汽用户13连接,所述蒸汽用户13与冷凝回水器14连接,所述冷凝回水器14与循环泵15连接,所述循环泵15与热交换器11连接。
参见图2所示,为本实施例的另一种高炉冲渣水预热锅炉水的***,它包括高温炉渣1、粒化箱2、冲渣沟3、粒化槽4、渣水分离装置5、集水池6、回水泵7、冷却塔8、水池9、粒化泵10、热交换器11、锅炉12、蒸汽用户13、冷凝回水器14、循环泵15及其连接管道,所述粒化箱1设置于冲渣沟3的端部,所述粒化槽4与渣水分离装置5经管道连接,所述渣水分离装置5下方设置有一集水池6,所述回水泵7分别与集水池6及冷却塔8连接,所述冷却塔8下方设置有一水池9,所述水池9与粒化泵10连接,所述粒化泵10与粒化箱2连接。所述水池9内设置有热交换器11,所述热交换器11与锅炉12连接,所述锅炉12与蒸汽用户13连接,所述蒸汽用户13与冷凝回水器14连接,所述冷凝回水器14与循环泵15连接,所述循环泵15与热交换器11连接。
该***利用集水池6或水池9,冲渣水与锅炉水热交换***不需另行设置水池,不改变高炉冲渣水循环流程,用于热交换的冲渣水不需要经过过滤,没有设置过滤器。所述集水池6或水池9内设置有热交换器11,所述热交换器11为间壁式热交换器,所述间壁式热交换器可以是单组,也可以是多组串联或并联。所述热交换器11内部换热工质为锅炉水,该***运行时,利用热交换器11经过一级换热即可将热量传递给热交换器11内的锅炉水,经预热的锅炉水供锅炉12生产蒸汽。
参见图1及图2所示,本实施例的高炉冲渣水预热锅炉水的方法的工艺流程为:
a.高温炉渣1被粒化箱2喷出的冲渣水在粒化槽4内粒化,冲渣水温升高,进入渣水分离装置5进行渣水分离,高炉冲渣水进入集水池6或水池9,通过集水池6或水池9内设置的热交换器11与锅炉水进行热交换。经热交换,高炉冲渣水温度下降,在高炉冲渣水循环***中进行下一个冲渣升温循环。
b.冲渣水热交换的同时,锅炉水温度升高,在锅炉水汽化循环***中被锅炉12加热成蒸汽供用户13使用,产生的冷凝水及补充水经循环泵15送至热交换器11进行下一次预热。
作为本实施例的优选方案之一,该高炉冲渣水预热锅炉水的***正常作业时,所述热交换器11低于水池液面。
作为本实施例的优选方案之一,所述冷却塔8中的冷却***可部分或全部关闭,这样可以减少冲渣水在进入热交换前的温降,并使回水泵7工作扬程降低,减少电耗。
优选的,所述高炉冲渣水与锅炉水的热交换仅由一级热交换即完成。
综上所述,本实施例技术简单可行,利用集水池或水池,冲渣水与锅炉水热交换***不需另行设置水池;不改变高炉冲渣水循环流程,用于热交换的高炉冲渣水不需要经过过滤,没有设置过滤器。当高炉出渣时,炉渣显热基本都进入冲渣水,并随着冲渣水的循环,部分或全部关闭冷却塔,***中集水池和水池中的水温迅速上升,在集水池或水池中安装间壁式热交换器,***运行时,利用热交换器将热量传递给热交换器内的锅炉水,经预热的锅炉水供锅炉使用。本实施例可有效全面的回收高炉冲渣水的余热,利用效率高,且推广价值大。
上述具体实施方式,仅为说明本发明的技术构思和结构特征,目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施,但以上所述内容并不限制本发明的保护范围,凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰,均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高炉冲渣水预热锅炉水的***,其包括高炉冲渣水循环***,所述高炉冲渣水循环***包括粒化箱、冲渣沟、粒化槽、渣水分离装置、集水池、回水泵、冷却塔、水池、粒化泵及其连接管道,其特征在于,
该高炉冲渣水预热锅炉水的***还包括冲渣水与锅炉水热交换***、锅炉水汽化循环***,所述冲渣水与锅炉水热交换***包括热交换器及换热工质;所述锅炉水汽化循环***包括锅炉、蒸汽用户、冷凝回水器、循环泵及连接管道;
所述热交换器设置于集水池或水池中,所述热交换器内部的换热工质为锅炉水。
2.根据权利要求1所述的一种高炉冲渣水预热锅炉水的***,其特征在于,所述热交换器为间壁式热交换器。
3.根据权利要求2所述的一种高炉冲渣水预热锅炉水的***,其特征在于,所述间壁式热交换器可以是单组,也可以是多组串联或并联。
4.一种高炉冲渣水预热锅炉水的方法,其特征在于,该高炉冲渣水预热锅炉水的方法包括下述步骤:
a.高温炉渣被粒化箱喷射冷却水快速冷却水淬,高温炉渣被粒化,高炉冲渣水水温升高,进入渣水分离装置进行渣水分离,然后高炉冲渣水进入集水池经回水泵进入水池,通过集水池或水池内设置的热交换器与锅炉水进行热交换;经热交换,高炉冲渣水温度下降,在高炉冲渣水循环***中进行下一个冲渣升温循环;
b.高炉冲渣水热交换的同时,锅炉水温度升高,在锅炉水汽化循环***中被锅炉加热成蒸汽供用户使用,产生的冷凝水及补充水经循环泵送至热交换器进行下一次预热。
5.根据权利要求4所述的一种高炉冲渣水预热锅炉水的方法,其特征在于,所述热交换器采用间壁式热交换器。
6.根据权利要求5所述的一种高炉冲渣水预热锅炉水的方法,其特征在于,所述间壁式热交换器可以是单组,也可以是多组串联或并联。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的一种高炉冲渣水预热锅炉水的方法,其特征在于,该高炉冲渣水预热锅炉水***正常作业时,所述热交换器低于水池液面。
8.根据权利要求4所述的一种高炉冲渣水预热锅炉水的方法,其特征在于,所述冷却塔中的冷却***可部分或全部关闭。
9.根据权利要求4所述的一种高炉冲渣水预热锅炉水的方法,其特征在于,所述高炉冲渣水与锅炉水的热交换仅由一级热交换即完成。
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