專利名稱：高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爐沖渣水低溫?zé)嵩吹睦孟到y(tǒng)和方法，具體涉及一種將高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
高爐沖渣水水量大，蘊(yùn)含較大的熱能。但由于水溫較低，熱源品位低，如何高效地利用是一個難題。采用朗肯循環(huán)發(fā)電方法或氨水工質(zhì)循環(huán)的發(fā)電方法，都可能由于發(fā)電效率低造成投入難以回收或回收期過長的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)和方法，利用現(xiàn)有高爐鼓風(fēng)機(jī)即可回收沖渣水的熱源，不需要單獨投資建設(shè)發(fā)電系統(tǒng)，大大減少初期投資成本和運行維護(hù)成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)的方法，其特征在于:將來自高爐渣處理系統(tǒng)的沖渣水作為熱源，把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，高溫高壓的氣態(tài)氨水送入氨水透平推動氨水透平旋轉(zhuǎn)，氨水透平與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)同軸設(shè)置，氨水透平與蒸汽透平共同帶動鼓風(fēng)機(jī)運行，并由鼓風(fēng)機(jī)給高爐鼓風(fēng)。按上述技術(shù)方案，將來自高爐渣處理系統(tǒng)的沖渣水作為熱源輸入氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，通過氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水；所述的氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置氨水泵、冷卻系統(tǒng)和沖洛水換熱系統(tǒng)，沖洛水進(jìn)入沖洛水換熱系統(tǒng)，通過熱交換把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨`水，從沖渣水換熱系統(tǒng)排出的高溫高壓的氣態(tài)氨水送入氨水透平中，推動氨水透平旋轉(zhuǎn)；從氨水透平排出的低壓低溫氨水和乏氨氣經(jīng)冷卻系統(tǒng)冷卻成液態(tài)氨水，再由氨水泵增壓送入沖渣水換熱系統(tǒng)加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，高溫高壓的氣態(tài)氨水被再次送入到氨水透平中推動氨水透平旋轉(zhuǎn)。按上述技術(shù)方案，從氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)排出的沖渣水回水送入高爐渣處理系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)處理。按上述技術(shù)方案，所述的鼓風(fēng)機(jī)吸入大氣，并將排出的壓縮空氣送至熱風(fēng)爐。按上述技術(shù)方案，所述的蒸汽透平吸入來自汽包的高壓蒸汽，并將透平后的低壓蒸汽排至冷凝器。一種高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)，其特征在于:主要包括氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、氨水透平、高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)，且氨水透平與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)同軸設(shè)置并同軸運行；
氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置氨水泵、冷卻系統(tǒng)和沖渣水換熱系統(tǒng)；沖渣水換熱系統(tǒng)中沖渣水循環(huán)通道與高壓氨水通道并行；沖渣水循環(huán)通道的進(jìn)口端與高爐渣處理系統(tǒng)出口連通，出口端與渣水回收處理系統(tǒng)連通；高壓氨水通道的進(jìn)口端與氨水泵的出口端連通，高壓氨水通道的出口端與氨水透平的氨水進(jìn)口相連通；冷卻系統(tǒng)中冷卻水循環(huán)通道與低壓氨水通道并行，低壓氨水通道的進(jìn)口端與氨水透平的氨水出口相連通，低壓氨水通道的出口端與氨水泵的進(jìn)口端連通。按上述技術(shù)方案，鼓風(fēng)機(jī)的氣體輸入口與大氣連通，鼓風(fēng)機(jī)的壓縮空氣排出口與至熱風(fēng)爐連通。按上述技術(shù)方案，所述渣水回收處理系統(tǒng)即為高爐渣處理系統(tǒng)，沖渣水循環(huán)通道的沖渣水回水管與高爐渣處理系統(tǒng)的沖渣水進(jìn)水口相連通。按上述技術(shù)方案，冷卻水循環(huán)通道的進(jìn)水端和回水端均與外部冷卻塔連通。按上述技術(shù)方案，所述的蒸汽透平高壓氣體輸入口與汽包連通，低壓蒸汽排出口與至冷凝器連通。本發(fā)明的核心在于:氨水透平與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)同軸設(shè)置，氨水透平和蒸汽透平共同帶動鼓風(fēng)機(jī)運行，并由鼓風(fēng)機(jī)給高爐鼓風(fēng)，這個方案中并不局限于使用氨水透平，如采用水、氟利昂等工質(zhì)的透平裝置或者是其他形式的能量轉(zhuǎn)換裝置與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)同軸設(shè)置都可以實現(xiàn)本發(fā)明的工藝；換熱系統(tǒng)的熱源也不局限于采用沖渣水熱源進(jìn)行換熱，廢煙氣也同樣可以。本發(fā)明的工作原理為:將高爐沖渣水跟蒸汽透平聯(lián)合工作用于高爐鼓風(fēng)，可以在利用沖渣水能量的同時減少設(shè)備的投入，縮短投資回收期。本發(fā)明的系統(tǒng)主要包括氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、氨水透平、蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)四部分。來自高爐渣處理的沖渣水作為熱源，把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，高溫高壓的氣態(tài)氨水推動與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)同軸的氨水透平旋轉(zhuǎn)，并由鼓風(fēng)機(jī)給高爐鼓風(fēng)。這樣，只需要加大高爐鼓風(fēng)機(jī)的能力，不需要單獨投資用于回收氨水透平旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的發(fā)電設(shè)備，大大減少初期投資成本和運行維護(hù)成本。

同時，由于將沖渣水熱源與高爐蒸汽鼓風(fēng)綜合進(jìn)同一個循環(huán)利用系統(tǒng)，因而簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，且提高了單獨設(shè)置各能源利用系統(tǒng)的不便，對能源的利用效率更高。


圖1是本發(fā)明的高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工藝流程圖。。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖1和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不限定本發(fā)明。如圖1所示，一種高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)的方法，其特征在于:將來自高爐渣處理系統(tǒng)的沖渣水作為熱源，把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，高溫高壓的氣態(tài)氨水送入氨水透平3推動氨水透平3旋轉(zhuǎn)，氨水透平3與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平2和鼓風(fēng)機(jī)4同軸設(shè)置，氨水透平2與蒸汽透平2共同帶動鼓風(fēng)機(jī)4運行，并由鼓風(fēng)機(jī)4給高爐鼓風(fēng)。按上述技術(shù)方案，將來自高爐渣處理系統(tǒng)的沖渣水作為熱源輸入氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)1，通過氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)I把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水；所述的氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)I內(nèi)設(shè)置氨水泵1.2、冷卻系統(tǒng)1.1和沖洛水換熱系統(tǒng)1.3,沖洛水進(jìn)入沖洛水換熱系統(tǒng)1.3，通過熱交換把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，從沖渣水換熱系統(tǒng)1.3排出的高溫高壓的氣態(tài)氨水送入氨水透平3中，推動氨水透平3旋轉(zhuǎn)；從氨水透平3排出的低壓低溫氨水和乏氨氣經(jīng)冷卻系統(tǒng)1.1冷卻成液態(tài)氨水，再由氨水泵1.2增壓送入沖洛水換熱系統(tǒng)1.3加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，高溫高壓的氣態(tài)氨水被再次送入到氨水透平3中推動氨水透平旋轉(zhuǎn)。按上述技術(shù)方案，從氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)I排出的沖渣水回水送入高爐渣處理系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)處理。按上述技術(shù)方案，所述的鼓風(fēng)機(jī)4吸入大氣，并將排出的壓縮空氣送至熱風(fēng)爐。按上述技術(shù)方案，所述的蒸汽透平2吸入來自汽包的高壓蒸汽，并將透平后的低壓蒸汽排至冷凝器。一種高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)，其特征在于:主要包括氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)1、氨水透平3、高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平2和鼓風(fēng)機(jī)4，且氨水透平3與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平2和鼓風(fēng)4機(jī)同軸設(shè)置并同軸運行；
氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)I中設(shè)置氨水泵1.2、冷卻系統(tǒng)1.1和沖洛水換熱系統(tǒng)1.3 ;沖洛水換熱系統(tǒng)1.3中沖渣水循環(huán)通道與高壓氨水通道并行；沖渣水循環(huán)通道的進(jìn)口端與高爐渣處理系統(tǒng)出口連通，出口端與渣水回收處理系統(tǒng)連通；高壓氨水通道的進(jìn)口端與氨水泵
1.2的出口端連通，高壓氨水通道的出口端與氨水透平3的氨水進(jìn)口相連通；冷卻系統(tǒng)1.1中冷卻水循環(huán)通道與低壓氨水通道并行，低壓氨水通道的進(jìn)口端與氨水透平3的氨水出口相連通，低壓氨水通道的出口端與氨水泵1.2的進(jìn)口端連通。鼓風(fēng)機(jī)4的氣體輸入口與大氣連通，鼓風(fēng)機(jī)4的壓縮空氣排出口與熱風(fēng)爐連通。

按上述技術(shù)方案，所述渣水回收處理系統(tǒng)即為高爐渣處理系統(tǒng)，沖渣水循環(huán)通道的沖渣水回水管與與高爐渣處理系統(tǒng)的沖渣水進(jìn)水口相連通。按上述技術(shù)方案，冷卻水循環(huán)通道的進(jìn)水端和回水端均與外部冷卻塔連通。按上述技術(shù)方案，所述的蒸汽透平2高壓氣體輸入口與汽包連通，低壓蒸汽排出口與至冷凝器連通。本發(fā)明的核心在于:氨水透平與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)同軸設(shè)置，氨水透平和蒸汽透平共同帶動鼓風(fēng)機(jī)運行，并由鼓風(fēng)機(jī)給高爐鼓風(fēng)，這個方案中并不局限于使用氨水透平，如采用水、氟利昂等工質(zhì)的透平裝置或者是其他形式的能量轉(zhuǎn)換裝置與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)同軸設(shè)置都可以實現(xiàn)本發(fā)明的工藝；換熱系統(tǒng)的熱源也不局限于采用沖渣水熱源進(jìn)行換熱，廢煙氣也同樣可以。
權(quán)利要求
1.一種高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)的方法，其特征在于:將來自高爐渣處理系統(tǒng)的沖渣水作為熱源，把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，高溫高壓的氣態(tài)氨水送入氨水透平推動氨水透平旋轉(zhuǎn)，氨水透平與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)同軸設(shè)置，氨水透平與蒸汽透平共同帶動鼓風(fēng)機(jī)運行，并由鼓風(fēng)機(jī)給高爐鼓風(fēng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:將來自高爐渣處理系統(tǒng)的沖渣水作為熱源輸入氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，通過氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水；所述的氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置氨水泵、冷卻系統(tǒng)和沖渣水換熱系統(tǒng)，沖渣水進(jìn)入沖渣水換熱系統(tǒng)，通過熱交換把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，從沖洛水換熱系統(tǒng)排出的高溫高壓的氣態(tài)氨水送入氨水透平中，推動氨水透平旋轉(zhuǎn)；從氨水透平排出的低壓低溫氨水和乏氨氣經(jīng)冷卻系統(tǒng)冷卻成液態(tài)氨水，再由氨水泵增壓送入沖洛水換熱系統(tǒng)加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，高溫高壓的氣態(tài)氨水被再次送入到氨水透平中推動氨水透平旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:從氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)排出的沖渣水回水送入高爐渣處理系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于:所述的鼓風(fēng)機(jī)吸入大氣，并將排出壓縮空氣送至熱風(fēng)爐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于:所述的蒸汽透平吸入來自汽包的高壓蒸汽，并將透平后的低壓蒸汽排至冷凝器。
6.一種高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)，其特征在于:主要包括氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、氨水透平、高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)，且氨水透平與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)同軸設(shè)置并同軸運行； 氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置氨水泵、冷卻系統(tǒng)和沖渣水換熱系統(tǒng)；沖渣水換熱系統(tǒng)中沖渣水循環(huán)通道與高壓氨水通道并行；沖渣水循環(huán)通道的進(jìn)口端與高爐渣處理系統(tǒng)出口連通，出口端與渣水回收處理系統(tǒng)連通；高壓氨水通道的進(jìn)口端與氨水泵的出口端連通，高壓氨水通道的出口端與氨水透平的氨水進(jìn)口相連通；冷卻系統(tǒng)中冷卻水循環(huán)通道與低壓氨水通道并行，低壓氨水通道的進(jìn)口端與氨水透平的氨水出口相連通，低壓氨水通道的出口端與氨水泵的進(jìn)口端連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其特征在于:鼓風(fēng)機(jī)的氣體輸入口與大氣連通,鼓風(fēng)機(jī)的壓縮空氣排出口與至熱風(fēng)爐連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述渣水回收處理系統(tǒng)即為高爐渣處理系統(tǒng)，沖渣水循環(huán)通道的沖渣水回水管與高爐渣處理系統(tǒng)的沖渣水進(jìn)水口相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于:冷卻水循環(huán)通道的進(jìn)水端和回水端均與外部冷卻塔連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的蒸汽透平高壓氣體輸入口與汽包連通，低壓蒸汽排出口與至冷凝器連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高爐沖渣水熱源用于高爐蒸汽鼓風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)和方法，主要包括氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、氨水透平、高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)，且氨水透平與高爐鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽透平和鼓風(fēng)機(jī)同軸設(shè)置并同軸運行；將高爐沖渣水跟蒸汽透平聯(lián)合工作用于高爐鼓風(fēng)，可以在利用沖渣水能量的同時減少設(shè)備的投入，縮短投資回收期。只需要加大高爐鼓風(fēng)機(jī)的能力，不需要單獨投資用于回收氨水透平旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的發(fā)電設(shè)備，大大減少初期投資成本和運行維護(hù)成本。
文檔編號F27D17/00GK103244211SQ20131014182
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月23日
發(fā)明者葉理德, 蓋東興, 張佳佳, 周全, 萬磊 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司