CN206177058U - 轧钢蒸汽余热二级综合回收利用*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，包括汽水换热器(2)和疏水冷却器(3)，汽水换热器(2)能够回收利用轧钢蒸汽管线(11)内轧钢蒸汽的热量，疏水冷却器(3)能够回收利用冷凝水管线(13)内冷凝水的热量。汽水换热器(2)和疏水冷却器(3)形成蒸汽余热二级回收装置，依次实现蒸汽一级换热、疏水二级换热和凝结水的回收利用功能。该蒸汽余热二级综合回收利用***在保证原有轧钢工艺正常生产的前提下，最大限度利用轧钢厂区余热蒸汽，减少汽轮机回热抽汽量，增加了发电量，减少了初投资和维护费用，提高了全厂经济效益，具有诸多优点及实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***。
背景技术
近年来，我国钢铁工业在技术进步、科技创新和技术装备水平等方面，都取得了长足进步，在提高能源的一次利用率方面发展潜力已不大。因此，为了深入贯彻循环经济的产业政策，达到节能增效的目的，国内钢铁企业不断加大能源循环利用工作力度，提高能源的利用率。加热炉是轧钢生产中不可缺少的设备之一，汽化冷却方式相较于其他冷却方式具有节约水资源和实现能量循环利用等优点，故被广泛应用于加热炉冷却***中。但是汽化冷却产生的蒸汽有以下特点：属饱和蒸汽，压力级别较低；干度较差；杂质较多且波动性大。因此汽化冷却加热炉汽化蒸汽不能直接应用于发电***。
现阶段对汽化冷却产生的低压蒸汽使用方式存在很多问题：除少部分设备保温、管线吹扫外，主要用于采暖、洗浴等生产辅助环节；在夏季活蒸汽有富余的时段，还存在较多放散状况，造成巨大的能源浪费，同时放散的大量蒸汽排向大气，造成噪声等环境污染。
汽轮机给水回热***在汽轮机组中占有重要地位，可以使汽轮机在抽汽时产生的热量用于加热给水的温度。给水回热循环提供的热量远远多于传统朗肯循环所提供的热量，为企业带来巨大的经济效益所以受到企业的青睐，因此被应用于所有火电厂的汽轮机发电***中。如果在降低汽轮机抽汽量的情况下，设法保证主给水温度，汽轮机的发电能力将得到提升，经济效益十分可观。
实用新型内容
为了进一步充分利用轧钢蒸汽，本实用新型提供了一种轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，该轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***进一步整合了钢铁厂区余热资源，减少初期投资和维护成本，提高全厂的循环经济效益，确保***运行的稳定性。该***不仅对蒸汽余热进行回收利用，最大程度的提高了给水温度，减少了回热***抽汽量，还对蒸汽换热生成的凝结水进行二级换热，实现了物质和能量的多级利用和高效产出，最终经过二级换热后的凝结水被送回轧钢车间循环使用，达到能耗最小化、废物再资源化及效益最大化的协同优化。该***在原有工艺基础上改造，改造工期短，投资量小，投资回收期仅两到三个月，经济效益十分可观，具有诸多优点及实用价值。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，包括汽水换热器和疏水冷却器，汽水换热器与轧钢蒸汽管线连接，汽水换热器能够回收利用轧钢蒸汽管线内轧钢蒸汽的热量，汽水换热器和疏水冷却器之间通过冷凝水管线连接，冷凝水管线能够将该轧钢蒸汽在汽水换热器中放热后形成的冷凝水输送至疏水冷却器，疏水冷却器能够回收利用冷凝水管线内冷凝水的热量。
汽水换热器能够将轧钢蒸汽管线内轧钢蒸汽的热量传递给凝结水管线中的凝结水，疏水冷却器能够将冷凝水管线内冷凝水的热量传递给除盐水管线中的除盐水。
轧钢蒸汽管线与汽水换热器的壳程入口连接，凝结水管线通过凝结水第一支管线与汽水换热器的管程入口连接，凝结水管线通过凝结水第二支管线与汽水换热器的管程出口连接，汽水换热器排出的吸热后的凝结水能够进入除氧器。
凝结水管线的一端与除氧器连接，凝结水第一支管线的一端与凝结水管线连接，凝结水第一支管线的另一端与汽水换热器的管程入口连接，凝结水第二支管线的一端与凝结水管线连接，凝结水第二支管线的另一端与汽水换热器的管程出口连接，凝结水管线上设有阀门，该阀门位于凝结水第一支管线的一端和凝结水第二支管线的一端之间，凝结水第二支管线上设有止回阀。
冷凝水管线的一端与汽水换热器的壳程出口连接，冷凝水管线的另一端与疏水冷却器的壳程入口连接，冷凝水管线上设有疏水阀，轧钢蒸汽管线上设有电动调节阀。
除盐水管线通过除盐水第一支管线与疏水冷却器的管程入口连接，疏水冷却器的管程出口通过除盐水第二支管线与除氧器连接，疏水冷却器排出的吸热后的除盐水能够进入除氧器。
除盐水管线与除盐水第二支管线之间设有连接管线，连接管线的一端与除盐水管线连接，连接管线的另一端与除盐水第二支管线连接，除盐水第二支管线上设有止回阀，该止回阀位于连接管线的另一端和疏水冷却器的管程出口之间。
该轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***还包括凝结水回收储存装置，凝结水回收储存装置能够回收储存疏水冷却器排出的放热后的冷凝水。
凝结水回收储存装置和疏水冷却器之间设有排水管，排水管的一端与疏水冷却器的壳程出口连接，排水管的另一端与凝结水回收储存装置的入口连接。
凝结水回收储存装置连接有用于将凝结水回收储存装置内的冷凝水送回轧钢车间的输送管线，输送管线上设有第一泵送单元。
输送管线上还设有与第一泵送单元并联的第二泵送单元，凝结水回收储存装置上设有磁翻板液位计和控制单元，第一泵送单元、第二泵送单元和该磁翻板液位计均与该控制单元连接，该控制单元能够根据该磁翻板液位计测量的结果控制第一泵送单元的开关和第二泵送单元的开关。
本实用新型的有益效果是：该轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***具有投资省，回收余热效率高，***简单，维护方便及***运行稳定等优点。该***既能保证提高***的发电能力，又能保证锅炉给水温度，减少汽轮机高品质抽汽，该部分抽汽将全部用于推动汽轮机做功发电。设置了蒸汽二级余热回收装置，最大限度的加热电站凝结水与除盐水，同时产生的凝结水被用于再循环过程。蒸汽二级余热回收装置采用模块化表面式汽水换热型式，汽水换热器产生的冷凝水依靠自身背压进入疏水冷却器，从而加热除盐水，实现余热蒸汽热量的梯级利用。经过汽水换热器加热后的电站凝结水温度信号传输至电动调节阀，电动调节阀根据凝结水温度上限(该温度为除氧器工作压力下蒸汽的饱和温度)自动调节蒸汽流量，从而实现蒸汽余热利用率的最大化。经过二级换热后的冷凝水进入凝结水回收装置，通过自身回收增压泵将低温冷凝水打回到余热源，保持余热汽水的质量平衡，回水增压泵和凝结水回收器之间的水位连锁，实现水位的自动调节，避免了水位因余热蒸汽流量变化带来的波动，保证了设备的安全性，提高了***运行的稳定性。
综上所述,该蒸汽余热二级综合回收利用***能够在保证锅炉给水温度的前提下，最大限度利用厂区余热蒸汽，减少汽轮机回热抽汽量，增加了发电量，减少了初投资和维护费用，提高了全厂经济效益，具有诸多优点及实用价值。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1是轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***的结构示意图。
1、除氧器；2、汽水换热器；3、疏水冷却器；4、凝结水回收储存装置；5、电动调节阀；6、疏水阀；7、第一泵送单元；8、第二泵送单元；
11、轧钢蒸汽管线；
12、凝结水管线；121、凝结水第一支管线；122、凝结水第二支管线；
13、冷凝水管线；
14、除盐水管线；141、除盐水第一支管线；142、除盐水第二支管线；143、连接管线；
15、排水管；
16、输送管线。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
一种轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，包括汽水换热器2和疏水冷却器3，汽水换热器2与轧钢蒸汽管线11连接，汽水换热器2能够回收利用轧钢蒸汽管线11内轧钢蒸汽的热量，汽水换热器2和疏水冷却器3之间通过冷凝水管线13连接，冷凝水管线13能够将该轧钢蒸汽在汽水换热器2中放热后形成的冷凝水输送至疏水冷却器3，疏水冷却器3能够回收利用冷凝水管线13内冷凝水的热量，如图1所示。
在本实施例中，汽水换热器2能够将轧钢蒸汽管线11内轧钢蒸汽的热量传递给凝结水管线12中的凝结水，疏水冷却器3能够将冷凝水管线13内冷凝水的热量传递给除盐水管线14中的除盐水，如图1所示。
在本实施例中，轧钢蒸汽管线11与汽水换热器2的壳程入口连接，凝结水管线12通过凝结水第一支管线121与汽水换热器2的管程入口连接，凝结水管线12通过凝结水第二支管线122与汽水换热器2的管程出口连接，汽水换热器2排出的吸热后的凝结水能够进入除氧器1。具体的，凝结水管线12的一端与除氧器1连接，凝结水第一支管线121的一端与凝结水管线12连接，凝结水第一支管线121的另一端与汽水换热器2的管程入口连接，凝结水第二支管线122的一端与凝结水管线12连接，凝结水第二支管线122的另一端与汽水换热器2的管程出口连接，凝结水管线12上设有阀门，该阀门位于凝结水第一支管线121的一端和凝结水第二支管线122的一端之间，凝结水第二支管线122上设有止回阀，如图1所示。
在本实施例中，冷凝水管线13的一端与汽水换热器2的壳程出口连接，冷凝水管线13的另一端与疏水冷却器3的壳程入口连接，冷凝水管线13上设有疏水阀6，轧钢蒸汽管线11上设有电动调节阀5。轧钢蒸汽管线11进入汽水换热器2后放热形成冷凝水，然后通过冷凝水管线13进入疏水冷却器3进一步放热，如图1所示。
在本实施例中，除盐水管线14通过除盐水第一支管线141与疏水冷却器3的管程入口连接，疏水冷却器3的管程出口通过除盐水第二支管线142与除氧器1连接，疏水冷却器3排出的吸热后的除盐水能够进入除氧器1。具体的，除盐水管线14与除盐水第二支管线142之间设有连接管线143，连接管线143的一端与除盐水管线14连接，连接管线143的另一端与除盐水第二支管线142连接，除盐水第二支管线142上设有止回阀，该止回阀位于连接管线143的另一端和疏水冷却器3的管程出口之间，如图1所示。
除氧器1前的电站凝结水管道(即凝结水管线12)与汽水换热器2管程入口连接，汽水换热器2可以为现有市售产品，汽水换热器2采用模块化表面式汽水换热型式，并能实现水位自动调节，提高了外送疏水量的调节能力，在疏水阀6控制水位的基础上进一步保证了疏水水位的稳定值。加热后的凝结水管道(如凝结水第二支管线122和除盐水第二支管线142)上设置止回阀防止热水逆流，从而导致换热器换热效率降低，最大程度的保证了蒸汽余热的利用率。
另外，轧钢蒸汽(蒸汽温度高于电站凝结水额定温度)与汽水换热器2的壳程入口连接，轧钢蒸汽管线11上设置电动调节阀5，以加热后的凝结水温度为输入信号，当温度低于除氧器1工作压力下蒸汽的饱和温度上限时，加大电动调节阀5阀门开度以增大蒸汽流量，从而提高蒸汽余热的回收量，该部分热量可以替代了汽轮机高品质抽汽。
轧钢蒸汽管线11中轧钢蒸汽通过汽水换热器2换热后形成冷凝水，冷凝水管线13依靠水自身的背压通过疏水阀6与疏水换热器3的壳程入口连接。同时除氧器1前电站的除盐水管线14中除盐水与疏水换热器3的管程入口连接，该除盐水进行加热升温后送至除氧器1。该疏水换热器3可以为现有市售产品，该疏水换热器3采用模块化表面式水水换热型式，与汽水换热器2串联构成了一套阶梯式蒸汽余热回收***，能够最大限度地回收厂区余热，同时具有投资省，回收余热效率高，***简单，维护方便及***运行稳定等特点。
在本实施例中，该轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***还包括凝结水回收储存装置4，凝结水回收储存装置4能够回收和储存疏水冷却器3排出的放热后的冷凝水，即冷凝水管线13中的冷凝水进入疏水冷却器3中进一步放热，然后放热或的冷凝水再进入凝结水回收储存装置4，如图1所示。凝结水回收储存装置4和疏水冷却器3之间设有排水管15，排水管15的一端与疏水冷却器3的壳程出口连接，排水管15的另一端与凝结水回收储存装置4的入口连接。
在本实施例中，凝结水回收储存装置4连接有用于将凝结水回收储存装置4内的冷凝水送回至轧钢车间的输送管线16，输送管线16上设有第一泵送单元7。输送管线16上还设有与第一泵送单元7并联的第二泵送单元8，凝结水回收储存装置4上设有磁翻板液位计和控制单元，第一泵送单元7、第二泵送单元8和该磁翻板液位计均与该控制单元连接，该控制单元能够根据该磁翻板液位计测量的结果控制第一泵送单元7的开关和第二泵送单元8的开关。
轧钢蒸汽管线11中轧钢蒸汽经汽水换热器2和疏水换热器3换热后以冷凝水的形态进入凝结水回收储存装置4，凝结水回收储存装置4包括凝结水回收罐，凝结水回收罐上设有磁翻板液位计，凝结水回收罐内液位达到高点时，控制单元自动启动第一泵送单元7，液位到达超低点时第一泵送单元7中水泵会自动停止防止罐内水被抽空，第一泵送单元7和第二泵送单元8定期切换以保证***的正常运转，同时方便设备检修。
在符合工艺要求的前提下，汽水换热器2和疏水换热器3实现了最大限度的梯级能量回收，采用模块化表面式换热技术，实现余热蒸汽侧与给水侧完全分离，不会产生水质污染，保证锅炉给水的高品质要求。电动调节阀5和疏水阀6的设置，提高了***的稳定性，保证了最大限度的加热电站凝结水和除盐水。
经过凝结水回收器回收的低温冷凝水，通过回水增压泵打回到余热源，保持余热汽水的质量平衡，回水增压泵的自动控制功能可实现水位自动调节，避免了因余热蒸汽流量变化给***带来的波动。两台回水增压泵间的自动切换可避免因泵自身故障造成的停机事故，从而提高了***运行的稳定性。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (10)
1.一种轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，其特征在于，该轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***包括汽水换热器(2)和疏水冷却器(3)，汽水换热器(2)与轧钢蒸汽管线(11)连接，汽水换热器(2)能够回收利用轧钢蒸汽管线(11)内轧钢蒸汽的热量，汽水换热器(2)和疏水冷却器(3)之间通过冷凝水管线(13)连接，冷凝水管线(13)能够将该轧钢蒸汽在汽水换热器(2)中放热后形成的冷凝水输送至疏水冷却器(3)，疏水冷却器(3)能够回收利用冷凝水管线(13)内冷凝水的热量。
2.根据权利要求1所述的轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，其特征在于，汽水换热器(2)能够将轧钢蒸汽管线(11)内轧钢蒸汽的热量传递给凝结水管线(12)中的凝结水，疏水冷却器(3)能够将冷凝水管线(13)内冷凝水的热量传递给除盐水管线(14)中的除盐水。
3.根据权利要求2所述的轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，其特征在于，轧钢蒸汽管线(11)与汽水换热器(2)的壳程入口连接，凝结水管线(12)通过凝结水第一支管线(121)与汽水换热器(2)的管程入口连接，凝结水管线(12)通过凝结水第二支管线(122)与汽水换热器(2)的管程出口连接，汽水换热器(2)排出的吸热后的凝结水能够进入除氧器(1)。
4.根据权利要求3所述的轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，其特征在于，凝结水管线(12)的一端与除氧器(1)连接，凝结水第一支管线(121)的一端与凝结水管线(12)连接，凝结水第一支管线(121)的另一端与汽水换热器(2)的管程入口连接，凝结水第二支管线(122)的一端与凝结水管线(12)连接，凝结水第二支管线(122)的另一端与汽水换热器(2)的管程出口连接，凝结水管线(12)上设有阀门，该阀门位于凝结水第一支管线(121)的一端和凝结水第二支管线(122)的一端之间，凝结水第二支管线(122)上设有止回阀。
5.根据权利要求1所述的轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，其特征在于，冷凝水管线(13)的一端与汽水换热器(2)的壳程出口连接，冷凝水管线(13)的另一端与疏水冷却器(3)的壳程入口连接，冷凝水管线(13)上设有疏水阀(6)，轧钢蒸汽管线(11)上设有电动调节阀(5)。
6.根据权利要求2所述的轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，其特征在于，除盐水管线(14)通过除盐水第一支管线(141)与疏水冷却器(3)的管程入口连接，疏水冷却器(3)的管程出口通过除盐水第二支管线(142)与除氧器(1)连接，疏水冷却器(3)排出的吸热后的除盐水能够进入除氧器(1)。
7.根据权利要求6所述的轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，其特征在于，除盐水管线(14)与除盐水第二支管线(142)之间设有连接管线(143)，连接管线(143)的一端与除盐水管线(14)连接，连接管线(143)的另一端与除盐水第二支管线(142)连接，除盐水第二支管线(142)上设有止回阀，该止回阀位于连接管线(143)的另一端和疏水冷却器(3)的管程出口之间。
8.根据权利要求1所述的轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，其特征在于，该轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***还包括凝结水回收储存装置(4)，凝结水回收储存装置(4)能够回收储存疏水冷却器(3)排出的放热后的冷凝水。
9.根据权利要求8所述的轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，其特征在于，凝结水回收储存装置(4)和疏水冷却器(3)之间设有排水管(15)，排水管(15)的一端与疏水冷却器(3)的壳程出口连接，排水管(15)的另一端与凝结水回收储存装置(4)的入口连接。
10.根据权利要求8所述的轧钢蒸汽余热二级综合回收利用***，其特征在于，凝结水回收储存装置(4)连接有用于将凝结水回收储存装置(4)内的冷凝水送回轧钢车间的输送管线(16)，输送管线(16)上设有第一泵送单元(7)，输送管线(16)上还设有与第一泵送单元(7)并联的第二泵送单元(8)，凝结水回收储存装置(4)上设有磁翻板液位计和控制单元，第一泵送单元(7)、第二泵送单元(8)和该磁翻板液位计均与该控制单元连接，该控制单元能够根据该磁翻板液位计测量的结果控制第一泵送单元(7)的开关和第二泵送单元(8)的开关。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114777544A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-22 | 山东大学 | 一种间歇蒸汽余热回收利用***及工作方法 |
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2016
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