專利名稱：高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種焦?fàn)t煙氣余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的系統(tǒng)。技術(shù)背景[0002]高爐煉鐵過程中產(chǎn)生溫度高達(dá)1450°C高溫熔融渣，含有大量余熱資源?，F(xiàn)有工藝主要采用水淬方式進(jìn)行資源化處理，爐渣水淬時(shí)產(chǎn)生大量乏蒸汽和熱沖渣水，爐渣熱量經(jīng)由乏蒸汽及熱沖渣水排放到環(huán)境中，同時(shí)沖渣水循環(huán)冷卻時(shí)需要大量電力，導(dǎo)致熱能、電力等能源浪費(fèi)，同時(shí)鋼鐵企業(yè)需要大量高品位蒸汽作為熱源供供熱裝置使用，出現(xiàn)高品質(zhì)能源低品質(zhì)使用的不合理現(xiàn)象。[0003]爐渣水淬工藝已經(jīng)非常成熟，產(chǎn)生的“水渣”具有很高的活性，不僅可以作為水泥的熟料，很可以作為建筑業(yè)混凝土的“添加劑”。東北大學(xué)及某些科研機(jī)構(gòu)曾經(jīng)用風(fēng)淬法及其他方法對(duì)高爐爐渣余熱進(jìn)行回收利用研究，但由于這種方法改變了爐渣的最終活性使?fàn)t渣難以資源化利用，因此無(wú)法推廣實(shí)施；同時(shí)鋼鐵廠有很多煙氣低溫余熱資源，例如熱風(fēng)爐煙氣，由于溫度僅有150°C左右無(wú)法利用。[0004]目前有少量高爐沖渣水余熱回收主要用于冬季取暖或日常洗澡，但由于高爐沖渣水水質(zhì)受高爐礦料等因素影響，水質(zhì)多變，無(wú)法直接使用，更多的沖渣水(含乏蒸汽)低溫余熱資源直接通過冷卻塔排放到大氣環(huán)境中，即使是工業(yè)采用回收利用設(shè)備加以對(duì)沖渣水、 乏蒸汽與煙氣余熱利用還存在著沒有充分利用沖渣水、乏蒸汽、煙氣溫度逐級(jí)增加的特點(diǎn)， 對(duì)能量進(jìn)行逐級(jí)回收利用，以至于增加熱污染及視覺污染問題；另外，不能根據(jù)用戶需要提供相應(yīng)能源，造成能源浪費(fèi)，亂排亂放，形成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型目的在于提供涉及一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中工業(yè)采用回收利用設(shè)備加以對(duì)沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱利用還存在著沒有充分利用沖渣水、乏蒸汽、煙氣溫度逐級(jí)增加的特點(diǎn)，對(duì)能量進(jìn)行逐級(jí)回收利用，以至于增加熱污染及視覺污染問題；另外，不能根據(jù)用戶需要提供相應(yīng)能源，造成能源浪費(fèi)，亂排亂放，形成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題。[0006]本實(shí)用新型目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)[0007]一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的系統(tǒng)，包括高爐沖渣子系統(tǒng)、換熱子系統(tǒng)、熱水利用子系統(tǒng)，[0008]所述高爐沖渣子系統(tǒng)包括高爐渣淬化造粒裝置以及乏蒸汽煙囪，[0009]所述換熱子系統(tǒng)包括沉淀池、乏蒸汽熱量回收器、凈水換熱器以及低溫?zé)煔鈸Q熱器，高爐渣淬化造粒裝置的高溫沖渣水出口連接沉淀池，沉淀池的出口連接乏蒸汽熱量回收器，高爐渣淬化造粒裝置的乏蒸汽出口通過乏蒸汽熱量回收器連接至所述沉淀池，沖渣水經(jīng)過乏蒸汽熱量回收器溫度提升后進(jìn)入與乏蒸汽熱量回收器連接的凈水換熱器，經(jīng)凈水換熱器后沖渣水熱量被凈水回收，沖渣水返回冷卻塔，冷卻后重新進(jìn)入高爐沖渣子系統(tǒng)進(jìn)行沖渣，加熱后凈水通過低溫?zé)煔鈸Q熱器后連接至所述熱水利用子系統(tǒng)，[0010]所述熱水利用子系統(tǒng)包括保溫水箱、熱水泵、供熱裝置、低溫發(fā)電裝置、低溫制冷裝置，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器熱水出口分別連接于供熱裝置入口、低溫發(fā)電裝置熱水入口、低溫制冷裝置熱水入口，熱凈水經(jīng)所述低溫發(fā)電裝置、低溫制冷裝置后進(jìn)入凈水換熱器凈水入口 ；所述保溫水箱還可直接與凈水換熱器連接，再與低溫?zé)煔鈸Q熱器熱水進(jìn)口連接，[0011 ] 所述熱水利用子系統(tǒng)還包括補(bǔ)水口，補(bǔ)水口通過管路與凈水換熱器連接，補(bǔ)水口用于補(bǔ)充供熱裝置、低溫發(fā)電裝置、低溫制冷裝置所消耗掉的水份，[0012]系統(tǒng)包括以下循環(huán)通道，所述高爐渣淬化造粒裝置產(chǎn)生的乏蒸汽經(jīng)過乏蒸汽熱量回收器與沖渣水進(jìn)行熱交換后形成乏蒸汽冷凝水，進(jìn)入沉淀池，由此高爐渣淬化造粒裝置、 乏蒸汽熱量回收器及沉淀池形成乏蒸汽流通通道；所述高爐渣淬化造粒裝置產(chǎn)生的沖渣水經(jīng)沉淀池凈化，再經(jīng)乏蒸汽熱量回收器的熱交換、送入凈水換熱器與凈水進(jìn)行換熱后進(jìn)入冷卻塔冷卻，冷卻后沖渣水再送高爐渣淬化造粒裝置沖渣水入口繼續(xù)沖渣，依次經(jīng)過高爐渣淬化造粒裝置、沉淀池、乏蒸汽熱量回收器、凈水換熱器與冷卻塔形成沖渣水循環(huán)利用通道；所述凈水通過凈水換熱器補(bǔ)水口進(jìn)行過熱后產(chǎn)生的熱水進(jìn)入低溫?zé)煔鈸Q熱，高溫?zé)煔馔ㄟ^低溫?zé)煔鈸Q熱器煙氣入口進(jìn)入并與熱水進(jìn)行熱交換后從煙氣出口流出，凈水溫度進(jìn)一步提高后送入保溫水箱，進(jìn)入熱水保溫箱后的熱凈水通過熱水泵分別送入供熱裝置入口、 低溫發(fā)電裝置熱水入口、低溫制冷裝置熱水入口，依次進(jìn)行供熱、發(fā)電、制冷，所述凈水換熱器、低溫?zé)煔鈸Q熱器、熱水保溫箱、低溫發(fā)電裝置/低溫制冷裝置形成凈水循環(huán)利用通道。[0013]所述低溫?zé)煔鈸Q熱器的位置為以下其中之一設(shè)在保溫水箱的前端、或設(shè)在保溫水箱的后端。[0014]一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的方法，包括以下步驟[0015](I)高爐渣淬化造粒裝置沖渣時(shí)產(chǎn)生乏蒸汽和一定溫度沖渣水，乏蒸汽流向乏蒸汽煙囪，沖渣水經(jīng)沉淀池過濾后，去除水中所含的大顆粒；[0016](2)高爐沖渣水通過水泵送入乏蒸汽熱量回收器，乏蒸汽熱量回收器從乏蒸汽煙囪回收乏蒸汽的熱量繼續(xù)為乏蒸汽熱量回收器內(nèi)的高爐沖渣水提升溫度；[0017](3)升溫后的沖渣水送凈水換熱器換熱后進(jìn)入冷卻塔，冷卻后經(jīng)水泵送高爐渣淬化造粒裝置繼續(xù)沖渣；[0018](4)凈水通過補(bǔ)水入口進(jìn)入凈水換熱器與過熱沖渣水進(jìn)行換熱后生成溫度較高的熱水送保溫水箱；[0019](5)保溫水箱中熱水經(jīng)水泵送入低溫?zé)煔鈸Q熱器再次通過高溫?zé)煔馓峁┑臒崃窟M(jìn)一步加熱；[0020]( 6 )加熱后熱水通過低溫發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電，通過低溫制冷裝置進(jìn)行制冷，通過供熱裝置出口送供熱裝置使用，經(jīng)過低溫發(fā)電裝置與低溫制冷裝置利用后的熱水返回凈水換熱器進(jìn)一步加熱循環(huán)使用。[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有以下有益效果[0022]I、本實(shí)用新型充分利用沖渣水、乏蒸汽、煙氣溫度逐級(jí)增加的特點(diǎn)，對(duì)能量進(jìn)行逐級(jí)回收利用，減少熱污染及視覺污染；[0023]2、本實(shí)用新型提供了熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的功能，根據(jù)用戶需要提供相應(yīng)能源，節(jié)約能源，減少排放，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。


[0024]圖I為本實(shí)用新型一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的系統(tǒng)的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
[0025]
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型。[0026]請(qǐng)參閱圖1-5，一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的系統(tǒng)的系統(tǒng)，包括高爐沖渣子系統(tǒng)、沉淀?yè)Q熱子系統(tǒng)、熱水利用子系統(tǒng)以及低溫發(fā)電裝置、低溫制冷裝置和供熱裝置，高爐沖渣子系統(tǒng)包括產(chǎn)生乏蒸汽及高溫沖渣水的高爐渣淬化造粒裝置11以及乏蒸汽煙 12，沉淀?yè)Q熱子系統(tǒng)進(jìn)一步包括沉淀池21、乏蒸汽熱量回收器22、凈水換熱器 24以及低溫?zé)煔鈸Q熱器23，高爐渣淬化造粒裝置11的高溫沖渣水出口連接沉淀池21，沉淀池21的出口連接乏蒸汽熱量回收器22，高爐渣淬化造粒裝置11的乏蒸汽出口通過乏蒸汽熱量回收器22連接至所述沉淀池21，沖渣水經(jīng)過乏蒸汽熱量回收器22溫度提升后進(jìn)入與乏蒸汽熱量回收器22連接的凈水換熱器24，經(jīng)凈水換熱器24后沖渣水熱量與凈水交換回收，沖渣水返回冷卻塔4冷卻后重新進(jìn)入高爐沖渣子系統(tǒng)進(jìn)行沖渣，加熱后的凈水通過低溫?zé)煔鈸Q熱器22后連接至所述熱水利用子系統(tǒng)，[0027]所述熱水利用子系統(tǒng)包括熱水泵31、保溫水箱32、供熱裝置33、低溫發(fā)電裝置34 與低溫制冷裝置35，所述凈水換熱器24的沖渣水進(jìn)口與乏蒸汽熱量回收器22沖渣水出口連接，所述凈水換熱器24沖渣水出口與冷卻塔4進(jìn)口連接，冷卻塔4出口連接至高爐渣淬化造粒裝置11沖渣水進(jìn)口，所述補(bǔ)水口 241通過管路與凈水換熱器24連接，凈水換熱器24 熱水出口連接保溫水箱32熱水進(jìn)口，保溫水箱32熱水出口連接至低溫?zé)煔鈸Q熱器23熱水進(jìn)口，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器23還包括煙氣入口 231與煙氣出口 232，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器 23熱水出口分別連接于供熱裝置33入口、低溫發(fā)電裝置34熱水入口與低溫制冷裝置35熱水入口，熱凈水經(jīng)所述低溫發(fā)電裝置34、低溫制冷裝置35進(jìn)入凈水換熱器24凈水入口 ；在本實(shí)例中，經(jīng)凈水換熱器24加熱后的熱凈水進(jìn)入保溫水箱32存儲(chǔ)，保溫水箱32內(nèi)的熱凈水通過熱水泵31泵入低溫?zé)煔鈸Q熱器23，再次加熱后分別送入供熱裝置33、低溫發(fā)電裝置 34與低溫制冷裝置35使用。[0028]系統(tǒng)包括以下循環(huán)通道，所述高爐渣淬化造粒裝置11產(chǎn)生的乏蒸汽經(jīng)過乏蒸汽熱量回收器22與沖渣水進(jìn)行熱交換后形成乏蒸汽冷凝水，然后進(jìn)入沉淀池21，由此高爐渣淬化造粒裝置11、乏蒸汽熱量回收器22及沉淀池21形成乏蒸汽流通通道，所述高爐渣淬化造粒裝置11產(chǎn)生的沖渣水經(jīng)沉淀池21凈化，再經(jīng)乏蒸汽熱量回收器22的熱交換、送入凈水換熱器24與凈水進(jìn)行換熱后進(jìn)入冷卻塔4冷卻，冷卻后沖渣水再送高爐渣淬化造粒裝置 11沖渣水入口繼續(xù)沖渣，依次高爐渣淬化造粒裝置11、沉淀池21、乏蒸汽熱量回收器22、凈水換熱器24與冷卻塔4，再回到高爐渣淬化造粒裝置11，形成沖渣水整體循環(huán)利用通道，所述凈水通過補(bǔ)水口 241進(jìn)入凈水換熱器24，過熱后產(chǎn)生的凈熱水進(jìn)入保溫水箱32，進(jìn)入熱水保溫箱32后的熱水通過熱水泵31送入低溫?zé)煔鈸Q熱器23，高溫?zé)煔馔ㄟ^低溫?zé)煔鈸Q熱器23的煙氣入口 231進(jìn)入并與凈熱水再次進(jìn)行熱交換后從煙氣出口 232流出，經(jīng)過高溫?zé)煔膺M(jìn)一步加熱的凈熱水分別送入低溫發(fā)電裝置34熱水入口、低溫制冷裝置35熱水入口和供熱裝置33出口，依次進(jìn)行發(fā)電、制冷與為熱水用戶供熱水，所述凈水換熱器24、保溫水箱 32、低溫?zé)煔鈸Q熱器23與低溫發(fā)電裝置34，低溫制冷裝置35后回到凈水換熱器24重新加熱，形成凈水循環(huán)利用通道。[0029]另外，本系統(tǒng)還包括若干水泵，所述水泵分別設(shè)置于沉淀池21的出口與乏蒸汽熱量回收器22連接處、保溫水箱32熱水出口與低溫?zé)煔鈸Q熱器熱水進(jìn)口連接處、冷卻塔4與高爐渣淬化造粒裝置11沖渣水入口連接處，設(shè)置的若干水泵可使系統(tǒng)運(yùn)行更加流暢。[0030]本實(shí)用新型熱水利用子系統(tǒng)中的供熱裝置33、低溫發(fā)電裝置34和低溫制冷裝置 35可有選擇的設(shè)置其中的一個(gè)或多個(gè)。[0031]本實(shí)用新型的低溫?zé)煔鈸Q熱器23還可設(shè)在凈水換熱器24和保溫水箱32之間，經(jīng)凈水換熱器24的凈水先進(jìn)入低溫?zé)煔鈸Q熱器23再將加熱，然后將再次加熱的凈水送入保溫水箱32內(nèi)存儲(chǔ)，最后通過熱水泵31泵入供熱裝置33、低溫發(fā)電裝置34與低溫制冷裝置 35使用。[0032]參照附圖1，進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方法進(jìn)行描述。[0033]本實(shí)例包括以下步驟[0034](I)高爐渣淬化造粒裝置11沖渣時(shí)產(chǎn)生乏蒸汽和一定溫度沖渣水，乏蒸汽流向乏蒸汽煙囪，沖渣水經(jīng)沉淀池21過濾后，去除水中所含的大顆粒；[0035](2)高爐沖渣水通過水泵送入乏蒸汽熱量回收器22，乏蒸汽熱量回收器22從乏蒸汽煙囪回收乏蒸汽的熱量繼續(xù)為高爐沖渣水提升溫度；[0036](3)升溫后的沖渣水送凈水換熱器24放熱后進(jìn)入冷卻塔4，冷卻后經(jīng)水泵送高爐渣淬化造粒裝置11繼續(xù)沖渣；[0037](4)凈水通過補(bǔ)水入口 241進(jìn)入凈水換熱器24與過熱沖渣水進(jìn)行換熱后生成溫度較高的熱水送保溫水箱32 ；[0038](5)保溫水箱32中熱水經(jīng)水泵送入低溫?zé)煔鈸Q熱器23再次通過高溫?zé)煔馓峁┑臒崃窟M(jìn)一步加熱；[0039](6)加熱后熱水通過低溫發(fā)電裝置34進(jìn)行發(fā)電，通過低溫制冷裝置35進(jìn)行制冷， 通過供熱裝置33出口送供熱裝置供熱水用戶使用，經(jīng)過低溫發(fā)電裝置34與低溫制冷裝置 35利用后的熱水返回凈水換熱器24進(jìn)一步加熱循環(huán)使用。[0040]綜合以上所述本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)與實(shí)施方法可知，本實(shí)用新型具有以下有益效果 一是充分利用沖渣水、乏蒸汽、煙氣溫度逐級(jí)增加的特點(diǎn)，對(duì)能量進(jìn)行逐級(jí)回收利用，減少熱污染及視覺污染；二是系統(tǒng)提供了熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的功能，根據(jù)用戶需要提供相應(yīng)能源，節(jié)約能源，減少排放，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。[0041]以上公開的僅為本申請(qǐng)的幾個(gè)具體實(shí)施例，但本申請(qǐng)并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的系統(tǒng)，其特征在于，包括高爐沖渣子系統(tǒng)、換熱子系統(tǒng)、熱水利用子系統(tǒng)， 所述高爐沖渣子系統(tǒng)包括高爐渣淬化造粒裝置以及乏蒸汽煙囪， 所述換熱子系統(tǒng)包括沉淀池、乏蒸汽熱量回收器、凈水換熱器以及低溫?zé)煔鈸Q熱器，高爐渣淬化造粒裝置的高溫沖渣水出口連接沉淀池，沉淀池的出口連接乏蒸汽熱量回收器，高爐渣淬化造粒裝置的乏蒸汽出口通過乏蒸汽熱量回收器連接至所述沉淀池， 所述熱水利用子系統(tǒng)包括保溫水箱、熱水泵、供熱裝置、低溫發(fā)電裝置、低溫制冷裝置，所述低溫?zé)煔鈸Q熱器熱水出口分別連接于供熱裝置入口、低溫發(fā)電裝置熱水入口、低溫制冷裝置熱水入口，熱凈水經(jīng)所述低溫發(fā)電裝置、低溫制冷裝置后進(jìn)入凈水換熱器凈水入口，所述保溫水箱還可直接與凈水換熱器連接，再與低溫?zé)煔鈸Q熱器熱水進(jìn)口連接， 所述熱水利用子系統(tǒng)還包括補(bǔ)水口，補(bǔ)水口通過管路與凈水換熱器連接。
2.如權(quán)利要求I所述的高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的系統(tǒng)，其特征在于，低溫?zé)煔鈸Q熱器的位置為以下其中之一設(shè)在保溫水箱的前端、或設(shè)在保溫水箱的后端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯(lián)供的系統(tǒng)及方法，包括沖渣水子系統(tǒng)、換熱子系統(tǒng)、熱水利用子系統(tǒng)，所述換熱子系統(tǒng)分別與沖渣水子系統(tǒng)、熱水利用子系統(tǒng)連接，通過換熱裝置將沖渣水、乏蒸汽、煙氣與補(bǔ)水逐級(jí)換熱，所述換熱后熱凈水通過熱水利用子系統(tǒng)進(jìn)行利用，即分別送入供熱裝置、低溫發(fā)電裝置、低溫制冷裝置進(jìn)行供熱、供電、制冷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果一是回收乏蒸汽余熱資源，減少乏蒸汽帶來(lái)的熱污染及視覺污染；二是充分利用沖渣水、乏蒸汽與煙氣溫度逐級(jí)增加的特點(diǎn)，對(duì)能量進(jìn)行逐級(jí)回收利用，并提供了熱電冷三聯(lián)供的功能，根據(jù)用戶需要提供相應(yīng)能源，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C21B3/08GK202814125SQ20122044051
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者曹先常, 王芳 申請(qǐng)人:上海寶鋼節(jié)能技術(shù)有限公司