本實用新型涉及一種軋鋼蒸汽余熱二級綜合回收利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，我國鋼鐵工業(yè)在技術(shù)進步、科技創(chuàng)新和技術(shù)裝備水平等方面，都取得了長足進步，在提高能源的一次利用率方面發(fā)展?jié)摿σ巡淮?。因此，為了深入貫徹循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)政策，達到節(jié)能增效的目的，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)不斷加大能源循環(huán)利用工作力度，提高能源的利用率。加熱爐是軋鋼生產(chǎn)中不可缺少的設(shè)備之一，汽化冷卻方式相較于其他冷卻方式具有節(jié)約水資源和實現(xiàn)能量循環(huán)利用等優(yōu)點，故被廣泛應(yīng)用于加熱爐冷卻系統(tǒng)中。但是汽化冷卻產(chǎn)生的蒸汽有以下特點：屬飽和蒸汽，壓力級別較低；干度較差；雜質(zhì)較多且波動性大。因此汽化冷卻加熱爐汽化蒸汽不能直接應(yīng)用于發(fā)電系統(tǒng)。

現(xiàn)階段對汽化冷卻產(chǎn)生的低壓蒸汽使用方式存在很多問題：除少部分設(shè)備保溫、管線吹掃外，主要用于采暖、洗浴等生產(chǎn)輔助環(huán)節(jié)；在夏季活蒸汽有富余的時段，還存在較多放散狀況，造成巨大的能源浪費，同時放散的大量蒸汽排向大氣，造成噪聲等環(huán)境污染。

汽輪機給水回熱系統(tǒng)在汽輪機組中占有重要地位，可以使汽輪機在抽汽時產(chǎn)生的熱量用于加熱給水的溫度。給水回熱循環(huán)提供的熱量遠遠多于傳統(tǒng)朗肯循環(huán)所提供的熱量，為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益所以受到企業(yè)的青睞，因此被應(yīng)用于所有火電廠的汽輪機發(fā)電系統(tǒng)中。如果在降低汽輪機抽汽量的情況下，設(shè)法保證主給水溫度，汽輪機的發(fā)電能力將得到提升，經(jīng)濟效益十分可觀。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了進一步充分利用軋鋼蒸汽，本實用新型提供了一種軋鋼蒸汽余熱二級綜合回收利用系統(tǒng)，該軋鋼蒸汽余熱二級綜合回收利用系統(tǒng)進一步整合了鋼鐵廠區(qū)余熱資源，減少初期投資和維護成本，提高全廠的循環(huán)經(jīng)濟效益，確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。該系統(tǒng)不僅對蒸汽余熱進行回收利用，最大程度的提高了給水溫度，減少了回熱系統(tǒng)抽汽量，還對蒸汽換熱生成的凝結(jié)水進行二級換熱，實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用和高效產(chǎn)出，最終經(jīng)過二級換熱后的凝結(jié)水被送回軋鋼車間循環(huán)使用，達到能耗最小化、廢物再資源化及效益最大化的協(xié)同優(yōu)化。該系統(tǒng)在原有工藝基礎(chǔ)上改造，改造工期短，投資量小，投資回收期僅兩到三個月，經(jīng)濟效益十分可觀，具有諸多優(yōu)點及實用價值。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種軋鋼蒸汽余熱二級綜合回收利用系統(tǒng)，包括汽水換熱器和疏水冷卻器，汽水換熱器與軋鋼蒸汽管線連接，汽水換熱器能夠回收利用軋鋼蒸汽管線內(nèi)軋鋼蒸汽的熱量，汽水換熱器和疏水冷卻器之間通過冷凝水管線連接，冷凝水管線能夠?qū)⒃撥堜撜羝谄畵Q熱器中放熱后形成的冷凝水輸送至疏水冷卻器，疏水冷卻器能夠回收利用冷凝水管線內(nèi)冷凝水的熱量。

汽水換熱器能夠?qū)④堜撜羝芫€內(nèi)軋鋼蒸汽的熱量傳遞給凝結(jié)水管線中的凝結(jié)水，疏水冷卻器能夠?qū)⒗淠芫€內(nèi)冷凝水的熱量傳遞給除鹽水管線中的除鹽水。

軋鋼蒸汽管線與汽水換熱器的殼程入口連接，凝結(jié)水管線通過凝結(jié)水第一支管線與汽水換熱器的管程入口連接，凝結(jié)水管線通過凝結(jié)水第二支管線與汽水換熱器的管程出口連接，汽水換熱器排出的吸熱后的凝結(jié)水能夠進入除氧器。

凝結(jié)水管線的一端與除氧器連接，凝結(jié)水第一支管線的一端與凝結(jié)水管線連接，凝結(jié)水第一支管線的另一端與汽水換熱器的管程入口連接，凝結(jié)水第二支管線的一端與凝結(jié)水管線連接，凝結(jié)水第二支管線的另一端與汽水換熱器的管程出口連接，凝結(jié)水管線上設(shè)有閥門，該閥門位于凝結(jié)水第一支管線的一端和凝結(jié)水第二支管線的一端之間，凝結(jié)水第二支管線上設(shè)有止回閥。

冷凝水管線的一端與汽水換熱器的殼程出口連接，冷凝水管線的另一端與疏水冷卻器的殼程入口連接，冷凝水管線上設(shè)有疏水閥，軋鋼蒸汽管線上設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥。

除鹽水管線通過除鹽水第一支管線與疏水冷卻器的管程入口連接，疏水冷卻器的管程出口通過除鹽水第二支管線與除氧器連接，疏水冷卻器排出的吸熱后的除鹽水能夠進入除氧器。

除鹽水管線與除鹽水第二支管線之間設(shè)有連接管線，連接管線的一端與除鹽水管線連接，連接管線的另一端與除鹽水第二支管線連接，除鹽水第二支管線上設(shè)有止回閥，該止回閥位于連接管線的另一端和疏水冷卻器的管程出口之間。

該軋鋼蒸汽余熱二級綜合回收利用系統(tǒng)還包括凝結(jié)水回收儲存裝置，凝結(jié)水回收儲存裝置能夠回收儲存疏水冷卻器排出的放熱后的冷凝水。

凝結(jié)水回收儲存裝置和疏水冷卻器之間設(shè)有排水管，排水管的一端與疏水冷卻器的殼程出口連接，排水管的另一端與凝結(jié)水回收儲存裝置的入口連接。

凝結(jié)水回收儲存裝置連接有用于將凝結(jié)水回收儲存裝置內(nèi)的冷凝水送回軋鋼車間的輸送管線，輸送管線上設(shè)有第一泵送單元。

輸送管線上還設(shè)有與第一泵送單元并聯(lián)的第二泵送單元，凝結(jié)水回收儲存裝置上設(shè)有磁翻板液位計和控制單元，第一泵送單元、第二泵送單元和該磁翻板液位計均與該控制單元連接，該控制單元能夠根據(jù)該磁翻板液位計測量的結(jié)果控制第一泵送單元的開關(guān)和第二泵送單元的開關(guān)。

本實用新型的有益效果是：該軋鋼蒸汽余熱二級綜合回收利用系統(tǒng)具有投資省，回收余熱效率高，系統(tǒng)簡單，維護方便及系統(tǒng)運行穩(wěn)定等優(yōu)點。該系統(tǒng)既能保證提高系統(tǒng)的發(fā)電能力，又能保證鍋爐給水溫度，減少汽輪機高品質(zhì)抽汽，該部分抽汽將全部用于推動汽輪機做功發(fā)電。設(shè)置了蒸汽二級余熱回收裝置，最大限度的加熱電站凝結(jié)水與除鹽水，同時產(chǎn)生的凝結(jié)水被用于再循環(huán)過程。蒸汽二級余熱回收裝置采用模塊化表面式汽水換熱型式，汽水換熱器產(chǎn)生的冷凝水依靠自身背壓進入疏水冷卻器，從而加熱除鹽水，實現(xiàn)余熱蒸汽熱量的梯級利用。經(jīng)過汽水換熱器加熱后的電站凝結(jié)水溫度信號傳輸至電動調(diào)節(jié)閥，電動調(diào)節(jié)閥根據(jù)凝結(jié)水溫度上限(該溫度為除氧器工作壓力下蒸汽的飽和溫度)自動調(diào)節(jié)蒸汽流量，從而實現(xiàn)蒸汽余熱利用率的最大化。經(jīng)過二級換熱后的冷凝水進入凝結(jié)水回收裝置，通過自身回收增壓泵將低溫冷凝水打回到余熱源，保持余熱汽水的質(zhì)量平衡，回水增壓泵和凝結(jié)水回收器之間的水位連鎖，實現(xiàn)水位的自動調(diào)節(jié)，避免了水位因余熱蒸汽流量變化帶來的波動，保證了設(shè)備的安全性，提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

綜上所述,該蒸汽余熱二級綜合回收利用系統(tǒng)能夠在保證鍋爐給水溫度的前提下，最大限度利用廠區(qū)余熱蒸汽，減少汽輪機回熱抽汽量，增加了發(fā)電量，減少了初投資和維護費用，提高了全廠經(jīng)濟效益，具有諸多優(yōu)點及實用價值。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。

圖1是軋鋼蒸汽余熱二級綜合回收利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

1、除氧器；2、汽水換熱器；3、疏水冷卻器；4、凝結(jié)水回收儲存裝置；5、電動調(diào)節(jié)閥；6、疏水閥；7、第一泵送單元；8、第二泵送單元；

11、軋鋼蒸汽管線；

12、凝結(jié)水管線；121、凝結(jié)水第一支管線；122、凝結(jié)水第二支管線；

13、冷凝水管線；

14、除鹽水管線；141、除鹽水第一支管線；142、除鹽水第二支管線；143、連接管線；

15、排水管；

16、輸送管線。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。

一種軋鋼蒸汽余熱二級綜合回收利用系統(tǒng)，包括汽水換熱器2和疏水冷卻器3，汽水換熱器2與軋鋼蒸汽管線11連接，汽水換熱器2能夠回收利用軋鋼蒸汽管線11內(nèi)軋鋼蒸汽的熱量，汽水換熱器2和疏水冷卻器3之間通過冷凝水管線13連接，冷凝水管線13能夠?qū)⒃撥堜撜羝谄畵Q熱器2中放熱后形成的冷凝水輸送至疏水冷卻器3，疏水冷卻器3能夠回收利用冷凝水管線13內(nèi)冷凝水的熱量，如圖1所示。

在本實施例中，汽水換熱器2能夠?qū)④堜撜羝芫€11內(nèi)軋鋼蒸汽的熱量傳遞給凝結(jié)水管線12中的凝結(jié)水，疏水冷卻器3能夠?qū)⒗淠芫€13內(nèi)冷凝水的熱量傳遞給除鹽水管線14中的除鹽水，如圖1所示。

在本實施例中，軋鋼蒸汽管線11與汽水換熱器2的殼程入口連接，凝結(jié)水管線12通過凝結(jié)水第一支管線121與汽水換熱器2的管程入口連接，凝結(jié)水管線12通過凝結(jié)水第二支管線122與汽水換熱器2的管程出口連接，汽水換熱器2排出的吸熱后的凝結(jié)水能夠進入除氧器1。具體的，凝結(jié)水管線12的一端與除氧器1連接，凝結(jié)水第一支管線121的一端與凝結(jié)水管線12連接，凝結(jié)水第一支管線121的另一端與汽水換熱器2的管程入口連接，凝結(jié)水第二支管線122的一端與凝結(jié)水管線12連接，凝結(jié)水第二支管線122的另一端與汽水換熱器2的管程出口連接，凝結(jié)水管線12上設(shè)有閥門，該閥門位于凝結(jié)水第一支管線121的一端和凝結(jié)水第二支管線122的一端之間，凝結(jié)水第二支管線122上設(shè)有止回閥，如圖1所示。

在本實施例中，冷凝水管線13的一端與汽水換熱器2的殼程出口連接，冷凝水管線13的另一端與疏水冷卻器3的殼程入口連接，冷凝水管線13上設(shè)有疏水閥6，軋鋼蒸汽管線11上設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥5。軋鋼蒸汽管線11進入汽水換熱器2后放熱形成冷凝水，然后通過冷凝水管線13進入疏水冷卻器3進一步放熱，如圖1所示。

在本實施例中，除鹽水管線14通過除鹽水第一支管線141與疏水冷卻器3的管程入口連接，疏水冷卻器3的管程出口通過除鹽水第二支管線142與除氧器1連接，疏水冷卻器3排出的吸熱后的除鹽水能夠進入除氧器1。具體的，除鹽水管線14與除鹽水第二支管線142之間設(shè)有連接管線143，連接管線143的一端與除鹽水管線14連接，連接管線143的另一端與除鹽水第二支管線142連接，除鹽水第二支管線142上設(shè)有止回閥，該止回閥位于連接管線143的另一端和疏水冷卻器3的管程出口之間，如圖1所示。

除氧器1前的電站凝結(jié)水管道(即凝結(jié)水管線12)與汽水換熱器2管程入口連接，汽水換熱器2可以為現(xiàn)有市售產(chǎn)品，汽水換熱器2采用模塊化表面式汽水換熱型式，并能實現(xiàn)水位自動調(diào)節(jié)，提高了外送疏水量的調(diào)節(jié)能力，在疏水閥6控制水位的基礎(chǔ)上進一步保證了疏水水位的穩(wěn)定值。加熱后的凝結(jié)水管道(如凝結(jié)水第二支管線122和除鹽水第二支管線142)上設(shè)置止回閥防止熱水逆流，從而導(dǎo)致?lián)Q熱器換熱效率降低，最大程度的保證了蒸汽余熱的利用率。

另外，軋鋼蒸汽(蒸汽溫度高于電站凝結(jié)水額定溫度)與汽水換熱器2的殼程入口連接，軋鋼蒸汽管線11上設(shè)置電動調(diào)節(jié)閥5，以加熱后的凝結(jié)水溫度為輸入信號，當溫度低于除氧器1工作壓力下蒸汽的飽和溫度上限時，加大電動調(diào)節(jié)閥5閥門開度以增大蒸汽流量，從而提高蒸汽余熱的回收量，該部分熱量可以替代了汽輪機高品質(zhì)抽汽。

軋鋼蒸汽管線11中軋鋼蒸汽通過汽水換熱器2換熱后形成冷凝水，冷凝水管線13依靠水自身的背壓通過疏水閥6與疏水換熱器3的殼程入口連接。同時除氧器1前電站的除鹽水管線14中除鹽水與疏水換熱器3的管程入口連接，該除鹽水進行加熱升溫后送至除氧器1。該疏水換熱器3可以為現(xiàn)有市售產(chǎn)品，該疏水換熱器3采用模塊化表面式水水換熱型式，與汽水換熱器2串聯(lián)構(gòu)成了一套階梯式蒸汽余熱回收系統(tǒng)，能夠最大限度地回收廠區(qū)余熱，同時具有投資省，回收余熱效率高，系統(tǒng)簡單，維護方便及系統(tǒng)運行穩(wěn)定等特點。

在本實施例中，該軋鋼蒸汽余熱二級綜合回收利用系統(tǒng)還包括凝結(jié)水回收儲存裝置4，凝結(jié)水回收儲存裝置4能夠回收和儲存疏水冷卻器3排出的放熱后的冷凝水，即冷凝水管線13中的冷凝水進入疏水冷卻器3中進一步放熱，然后放熱或的冷凝水再進入凝結(jié)水回收儲存裝置4，如圖1所示。凝結(jié)水回收儲存裝置4和疏水冷卻器3之間設(shè)有排水管15，排水管15的一端與疏水冷卻器3的殼程出口連接，排水管15的另一端與凝結(jié)水回收儲存裝置4的入口連接。

在本實施例中，凝結(jié)水回收儲存裝置4連接有用于將凝結(jié)水回收儲存裝置4內(nèi)的冷凝水送回至軋鋼車間的輸送管線16，輸送管線16上設(shè)有第一泵送單元7。輸送管線16上還設(shè)有與第一泵送單元7并聯(lián)的第二泵送單元8，凝結(jié)水回收儲存裝置4上設(shè)有磁翻板液位計和控制單元，第一泵送單元7、第二泵送單元8和該磁翻板液位計均與該控制單元連接，該控制單元能夠根據(jù)該磁翻板液位計測量的結(jié)果控制第一泵送單元7的開關(guān)和第二泵送單元8的開關(guān)。

軋鋼蒸汽管線11中軋鋼蒸汽經(jīng)汽水換熱器2和疏水換熱器3換熱后以冷凝水的形態(tài)進入凝結(jié)水回收儲存裝置4，凝結(jié)水回收儲存裝置4包括凝結(jié)水回收罐，凝結(jié)水回收罐上設(shè)有磁翻板液位計，凝結(jié)水回收罐內(nèi)液位達到高點時，控制單元自動啟動第一泵送單元7，液位到達超低點時第一泵送單元7中水泵會自動停止防止罐內(nèi)水被抽空，第一泵送單元7和第二泵送單元8定期切換以保證系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，同時方便設(shè)備檢修。

在符合工藝要求的前提下，汽水換熱器2和疏水換熱器3實現(xiàn)了最大限度的梯級能量回收，采用模塊化表面式換熱技術(shù)，實現(xiàn)余熱蒸汽側(cè)與給水側(cè)完全分離，不會產(chǎn)生水質(zhì)污染，保證鍋爐給水的高品質(zhì)要求。電動調(diào)節(jié)閥5和疏水閥6的設(shè)置，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證了最大限度的加熱電站凝結(jié)水和除鹽水。

經(jīng)過凝結(jié)水回收器回收的低溫冷凝水，通過回水增壓泵打回到余熱源，保持余熱汽水的質(zhì)量平衡，回水增壓泵的自動控制功能可實現(xiàn)水位自動調(diào)節(jié)，避免了因余熱蒸汽流量變化給系統(tǒng)帶來的波動。兩臺回水增壓泵間的自動切換可避免因泵自身故障造成的停機事故，從而提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施例，不能以其限定實用新型實施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本實用新型專利保護范圍所作的等同變化與修飾，都應(yīng)仍屬于本專利涵蓋的范疇。另外，本實用新型中的技術(shù)特征與技術(shù)特征之間、技術(shù)特征與技術(shù)方案之間、技術(shù)方案與技術(shù)方案之間均可以自由組合使用。