CN111928709A - 一种冲渣乏汽余热回收***及回收方法 - Google Patents

一种冲渣乏汽余热回收***及回收方法 Download PDF

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孙普
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唐景涛
唐文凭
陶寿松
李小刚
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陈定乐
刘兰斌
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Abstract

一种冲渣乏汽余热回收***及回收方法，冲渣乏汽余热回收***包括出渣装置、冲渣装置、集汽装置和换热装置；冲渣装置设置在集汽装置的下方；集汽装置包括换热管段和排气管段；排气管段与外界连通；换热装置包括依序连接的进汽口、换热器、出气口和风机；换热管段与进汽口相连通；排气管段与风机的出风口相连通；回收方法，包括：冲洗步骤；换热步骤：将第一阀门关闭并开启风机，乏汽通过风机的负压从换热管段通过进汽口进入换热装置进行换热；排气步骤：完成换热并从换热装置输出的汽气混合物从出气口经风机输送至排气管段排出至外界；回收***，通过对乏汽的热量进行最大化的收集，通过换热装置将热量输送，实现冲渣乏汽的余热的持续回收利用。

Description

一种冲渣乏汽余热回收***及回收方法
技术领域
本发明涉及一种能源回收设备领域，更具体地说，它涉及一种冲渣乏汽余热回收***及回收方法。
背景技术
钢铁行业高炉炼铁过程中，高炉产生大量的高温熔渣(约1400-1500℃)，这些熔渣通过冲渣水冲击破碎进行冷却。高炉冲渣乏汽是冲渣水冲击到高温熔渣时，瞬间产生的高温蒸汽(温度约90℃左右)。冲渣乏汽一般是通过排放管直接排放，所含热能未回收利用，不仅浪费能源和水资源，水蒸汽的排放对周边建筑物也有一定腐蚀。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种冲渣乏汽余热回收***，通过对乏汽的热量进行最大化的收集，换热装置将热量输送，实现冲渣乏汽余热的持续回收利用。
本发明的第二个目的在于提供一种冲渣乏汽余热回收方法，该回收方法结合回收***，实现乏汽的余热的持续回收利用。
本发明的上述技术第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：一种冲渣乏汽余热回收***，包括出渣装置、冲渣装置、集汽装置和换热装置；
冲渣装置设置在集汽装置的下方；集汽装置包括换热管段和排气管段，换热管段和排气管段之间设有第一阀门；排气管段与外界连通；
换热装置包括依序连接的进汽口、换热器、出气口和风机；换热管段与进汽口相连通；排气管段与风机的出风口相连通。
在其中一个实施例中，出渣装置为高炉。
在其中一个实施例中，冲渣装置包括冲水管、水泵和冲渣池；水泵与冲水管连接；冲渣池设置在集汽装置下方。
在其中一个实施例中，换热管段在排气管段的下方。
在其中一个实施例中，换热装置还包括第二阀门；第二阀门设置在换热管段和进汽口之间。
在其中一个实施例中，冲渣乏汽余热回收***还包括集液装置；换热器通过集液装置与冲渣装置连通。
在其中一个实施例中，换热器包括换热腔、挡板、传热管和集热器；挡板设置在换热腔的出汽端；挡板平面与换热腔出热方向之间的夹角≠0；传热管穿设换热腔，传热管的出口与集热器的入口连接；集热器的出口与传热管的入口连接。
在其中一个实施例中，换热腔至少三个，每一个换热腔的出汽端均设有挡板。
在其中一个实施例中，挡板为波浪形挡板。
本发明的上述技术第二个目的是通过以下技术方案得以实现的：一种冲渣乏汽余热回收方法，包括：冲洗步骤：将出渣装置输出的金属渣通过冲渣装置冲洗并产生乏汽；
换热步骤：将第一阀门关闭并开启风机，乏汽通过风机的负压从换热管段通过进汽口进入换热装置进行换热；
排气步骤：完成换热并从换热装置输出的汽气混合物从出气口经风机输送至排气管段排出至外界。
在其中一个实施例中，换热装置中产生的冷凝水经集液装置收集并输送至冲渣装置中。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明回收***通过对冲渣过程产生乏汽的热量进行最大化的收集，经换热装置将热量输送，实现冲渣乏汽的余热的持续回收利用，热量可以转换用于采暖及澡堂浴室等，节约了能源；
2、通过本发明回收***的的第一阀门可以控制收集集汽装置中排出的乏汽，第一阀门关闭，回收***正常运行；第一阀门打开，乏汽直接排出；使用灵活度高；
3、通过本发明回收***的换热装置实现将乏汽的热量收集利用，风机产生负压抽取乏汽，使得乏汽通过换热器进行热量收集，再经过排气管段排放；
4、本发明回收***具有一定的消白作用，大部分乏汽得到了冷凝，使乏汽排放状态由原来的白烟滚滚的现象得到大大的改善，具有较好的环保效果。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图；
其中，1、出渣装置；2、冲渣装置；21、冲水管；22、水泵；23、冲渣池；3、集汽装置；31、换热管段；32、排气管段；33、第一阀门；4、换热装置；41、进汽口；42、换热器；421、换热腔；4211、出汽端；422、挡板；423、传热管；4231、传热管出口；4232、传热管入口；424、集热器；4241、集热器入口；4242、集热器出口；43、出气口；44、风机；441、出风口；45、第二阀门；5、集液装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。
实施例1：
参照图1，一种冲渣乏汽余热回收***，包括出渣装置1、冲渣装置2、集汽装置3、换热装置4和集液装置5；
冲渣装置2包括冲水管21、水泵22和冲渣池23；水泵22与冲水管21连接；冲渣池23设置在集汽装置3下方；
集汽装置3包括换热管段31和排气管段32；换热管段31在排气管段32的下方；换热管段31和排气管段32之间设有第一阀门33；排气管段32与外界连通；
换热装置4包括依序连接的进汽口41、换热器42、出气口43和风机44；换热装置4还包括第二阀门45；第二阀门45设置在换热管段31和进汽口41之间，第二阀门45打开时，换热管段31与进汽口41相连通；排气管段32与风机44的出风口441相连通；换热器42包括换热腔421、挡板422、传热管423和集热器424；挡板422设置在换热腔421的出汽端4211；换热腔421至少三个，每一个换热腔421的出汽端4211均设有挡板422；挡板422平面与换热腔421出热方向之间的夹角≠0，以保证乏汽可以接触挡板422面积更多，冷凝效果更好；传热管423穿设换热腔421，传热管423的出口4231与集热器424的入口4241连接；集热器424的出口4242与传热管423的入口4232连接；
换热器42通过集液装置5与冲渣装置2连通。
其中，出渣装置1为高炉。
利用上述***的冲渣乏汽余热回收方法，包括：
冲洗步骤：将产生的大量高温熔渣从高炉往冲渣池23输出，水泵22将水从冲水管21泵出并冲洗高温熔渣，然后产生乏汽。
换热步骤：将第一阀门33关闭并开启风机44，乏汽通过风机44的负压从换热管段31通过进汽口41进入换热装置4进行换热；
排气步骤：乏汽依次经过多个换热腔421(图1中换热装置中箭头方向为乏汽的通过路径)，经过挡板422时产生冷凝水，冷凝水流入集液装置5，挡板422可采用类似除雾器的波浪形结构，亦可采用竖向或横向安装，阻挡和导流不断析出的冷凝水；而传热管423中通入水，在换热腔421中，热传递从乏汽经换热腔421传递到传热管423中的水，通过传热管423输送热水至集热器424处，给用户使用或者供热，传热管423中的冷水从集热器424的出口4242输出，重新经过换热腔421，如此循环传递热量至集热器424(图1中传热管中箭头方向为传热管中的水流方向)；如果换热腔421有多个，传热管423的管路穿设多个换热腔421进行循环；而乏汽经过换热器42后，温度大大降低，输出的为汽气混合物，从出气口43经风机44输送至排气管段32排出至外界；
本回收***用冷凝水对高温熔渣进行降温冷却产生乏汽，在换热腔421中，传热管423中的冷水吸收热量后变成热水，热水输出给集热器424的用户使用后，温度下降变成冷水，再输送回换热腔421继续与乏汽进行热交换，通过传热管423的不断循环实现乏汽的余热回收利用；集热器424可以是热水型溴化锂机组制冷、冬季采暖和澡堂浴室等使用场景。
集液步骤：换热器42中产生的冷凝水在挡板422的导流下流至集液装置5(图1中集液装置中箭头方向为冷凝水流方向)收集并输送至冲渣装置2中，经冲渣装置2中的水泵22泵至冲水管21排出，作为冲渣的水流，实现资源的充分利用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冲渣乏汽余热回收***，包括出渣装置、冲渣装置、集汽装置和换热装置；
其特征在于：所述冲渣装置设置在集汽装置的下方；所述集汽装置包括换热管段和排气管段，换热管段和排气管段之间设有第一阀门；所述排气管段与外界连通；
所述换热装置包括依序连接的进汽口、换热器、出气口和风机；所述换热管段与进汽口相连通；所述排气管段与风机的出风口相连通。
2.如权利要求1所述的冲渣乏汽余热回收***，其特征在于，所述冲渣装置包括冲水管、水泵和冲渣池；所述水泵与冲水管连接；所述冲渣池设置在集汽装置下方。
3.如权利要求1所述的冲渣乏汽余热回收***，其特征在于，所述换热管段在排气管段的下方。
4.如权利要求1所述的冲渣乏汽余热回收***，其特征在于，所述换热装置还包括第二阀门；所述第二阀门设置在换热管段和进汽口之间。
5.如权利要求1所述的冲渣乏汽余热回收***，其特征在于，所述冲渣乏汽余热回收***还包括集液装置；所述换热器通过集液装置与冲渣装置连通。
6.如权利要求1所述的冲渣乏汽余热回收***，其特征在于，所述换热器包括换热腔、挡板、传热管和集热器；所述挡板设置在换热腔的出汽端；所述挡板平面与换热腔出热方向之间的夹角≠0；所述传热管穿设换热腔，传热管的出口与集热器的入口连接；所述集热器的出口与传热管的入口连接。
7.如权利要求6所述的冲渣乏汽余热回收***，其特征在于，所述换热腔至少三个，每一个所述换热腔的出汽端均设有挡板。
8.如权利要求7所述的冲渣乏汽余热回收***，其特征在于，所述挡板为波浪形挡板。
9.一种冲渣乏汽余热回收方法，其特征在于包括：
冲洗步骤：将出渣装置输出的金属渣通过冲渣装置冲洗并产生乏汽；
换热步骤：将第一阀门关闭并开启风机，乏汽通过风机的负压从换热管段通过进汽口进入换热装置进行换热；
排气步骤：完成换热并从换热装置输出的汽气混合物从出气口经风机输送至排气管段排出至外界。
10.如权利要求9所述的冲渣乏汽余热回收方法，其特征在于，所述换热装置中产生的冷凝水经集液装置收集并输送至冲渣装置中。
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