一种高炉水渣过滤池余热制冷利用设备的制作方法

本发明涉及冶金热能回收领域，具体的是一种高炉水渣过滤池余热制冷利用设备。

背景技术：

高炉冶炼时会产生高温液态熔渣(1350℃～1500℃)，国内每年生产铁水7亿吨，产生高温液态熔渣2.5亿吨。国内外已经进行多年的相关研究，希望充分利用高炉熔渣热量，实现余热回收利用。

现有技术中虽然已经提供了高炉水渣系统过滤池热能回收的方法，但是在不同程度及不同方面都有各种缺陷有待解决，有必要研究新的高炉水渣系统过滤池热能回收方法，实现能源的有效循环利用并减少空气污染。

技术实现要素：

为了回收利用高炉水渣系统过滤池中的热能。本发明提供了一种高炉水渣过滤池余热制冷利用设备，该高炉水渣过滤池余热制冷利用设备能够充分利用过滤池中冲渣水和蒸汽的余热，同时减小冷却塔的工作负荷，还可以减少过滤池含硫蒸汽的排放，真正实现节能减排及能源的有效循环利用。

本发明解决其技术问题所采用的技术发明是：一种高炉水渣过滤池余热制冷利用设备，包括过滤池和水泵房，过滤池外设有第一余热制冷单元，过滤池的上部设有蒸汽排放孔，水泵房内设有第二余热制冷单元，该蒸汽排放孔通过高温蒸汽输送管线与第一余热制冷单元连接，该蒸汽排放孔排出的高温蒸汽能够进入第一余热制冷单元中做功，过滤池的下部设有高温过滤水出口，该高温过滤水出口通过高温过滤水输送管线与该第二余热制冷单元连接，该高温过滤水出口排出的高温过滤水能够进入该第二余热制冷单元中做功。

所述高炉水渣过滤池余热制冷利用设备还包括第一待制冷介质输入管线、第一待制冷介质输出管线、渣水混合物排放通道和冷凝水输送管线，第一待制冷介质输入管线中的待制冷介质能够进入该第一余热制冷单元中被制冷并从第一待制冷介质输出管线排出，该蒸汽排放孔排出的高温蒸汽能够进入第一余热制冷单元中做功并从冷凝水输送管线排出，渣水混合物排放通道能够将冷凝水输送管线排出的冷凝水送入过滤池。

所述高炉水渣过滤池余热制冷利用设备还包括空调机组，第一待制冷介质输入管线与空调机组的常温水出口连接，第一待制冷介质输出管线与空调机组的冷冻水入口连接。

该第一余热制冷单元中设有至少一台余热制冷机。

高温蒸汽输送管线上设有引风机。

所述高炉水渣过滤池余热制冷利用设备还包括第二待制冷介质输入管线、第二待制冷介质输出管线和低温过滤水输送管线，第二待制冷介质输入管线中的待制冷介质能够进入该第二余热制冷单元中被制冷并从第二待制冷介质输出管线排出，高温过滤水输送管线中的高温过滤水能够进入该第二余热制冷单元中做功并从低温过滤水输送管线排出。

所述高炉水渣过滤池余热制冷利用设备还包括空调机组，第二待制冷介质输入管线与空调机组的常温水出口连接，第二待制冷介质输出管线与空调机组的冷冻水入口连接，低温过滤水输送管线与冷却塔连接。

该第二余热制冷单元中设有至少一台余热制冷机。

过滤池内设有过滤层，过滤池的顶部设有能够封闭该过滤池的可移动蒸汽罩。

高温过滤水输送管线上设有检测分析装置。

本发明的有益效果是：

1、能够充分回收过滤池内冲渣水和蒸汽的热能，实现能源的有效循环利用。

2、可以减少过滤池含硫蒸汽的排放，减少空气污染。

3、过滤水经换热器处理后温度降低，能够减少冷却塔的工作负荷，实现高效冷却。

4、采用低能耗的余热制冷机，具有运行成本低、效益高的优点。

5、充分利用原有水泵房实现过滤池内过滤水和蒸汽的余热制冷利用，适用于现有高炉水渣工艺的环保节能改造。

6、对过滤水的水质进行检测分析，同时检测过滤水的温度、流量，并把所有检测结果及时反馈到高炉中控系统，对优化高炉原燃料质量和配比、优化高炉操作、促进高炉顺行起到重要作用。

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发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明所述高炉水渣过滤池余热制冷利用设备的示意图。

1、过滤池；2、水泵房；3、第一余热制冷单元；4、第二余热制冷单元；5、高温蒸汽输送管线；6、高温过滤水输送管线；7、第一待制冷介质输入管线；8、第一待制冷介质输出管线；9、渣水混合物排放通道；10、冷凝水输送管线；11、空调机组；12、引风机；13、第二待制冷介质输入管线；14、第二待制冷介质输出管线；15、低温过滤水输送管线；16、可移动蒸汽罩；17、过滤层。

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发明。

一种高炉水渣过滤池余热制冷利用设备，包括过滤池1和水泵房2，过滤池1外设有第一余热制冷单元3，过滤池1的上部设有蒸汽排放孔，水泵房2内设有第二余热制冷单元4，该蒸汽排放孔通过高温蒸汽输送管线5与第一余热制冷单元3连接，该蒸汽排放孔排出的高温蒸汽能够进入第一余热制冷单元3中做功，过滤池1的下部设有高温过滤水出口，该高温过滤水出口通过高温过滤水输送管线6与该第二余热制冷单元4连接，该高温过滤水出口排出的高温过滤水能够进入该第二余热制冷单元4中做功，如图1所示。

在本实施例中，所述高炉水渣过滤池余热制冷利用设备还包括第一待制冷介质输入管线7、第一待制冷介质输出管线8、渣水混合物排放通道9和冷凝水输送管线10，第一待制冷介质输入管线7中的待制冷介质(如常温水)能够进入该第一余热制冷单元3中被制冷降温并从第一待制冷介质输出管线8排出，该蒸汽排放孔排出的高温蒸汽能够进入第一余热制冷单元3中做功并从冷凝水输送管线10排出，渣水混合物排放通道9能够将冷凝水输送管线10排出的冷凝水送入过滤池1。

在本实施例中，所述高炉水渣过滤池余热制冷利用设备还包括空调机组11，第一待制冷介质输入管线7与空调机组11的常温水出口连接，第一待制冷介质输出管线8与空调机组11的冷冻水入口连接。该第一余热制冷单元3中设有至少一台余热制冷机，如该第一余热制冷单元3中可以设有多台串联或并联的溴化锂吸收式余热制冷机。高温蒸汽输送管线5上设有引风机12。

在本实施例中，所述高炉水渣过滤池余热制冷利用设备还包括第二待制冷介质输入管线13、第二待制冷介质输出管线14和低温过滤水输送管线15，第二待制冷介质输入管线13中的待制冷介质(如常温水)能够进入该第二余热制冷单元4中被制冷降温并从第二待制冷介质输出管线14排出，高温过滤水输送管线6中的高温过滤水能够进入该第二余热制冷单元4中做功并从低温过滤水输送管线15排出。

在本实施例中，所述高炉水渣过滤池余热制冷利用设备还包括空调机组11，第二待制冷介质输入管线13与空调机组11的常温水出口连接，第二待制冷介质输出管线14与空调机组11的冷冻水入口连接，低温过滤水输送管线15与冷却塔连接。该第二余热制冷单元4中设有至少一台余热制冷机，如该第二余热制冷单元4中可以设有多台串联或并联的溴化锂吸收式余热制冷机。

在本实施例中，过滤池1内设有过滤层17，过滤池1的顶部设有能够封闭该过滤池1的可移动蒸汽罩16。高温过滤水输送管线6上设有检测分析装置。

在本发明中，在过滤池1的顶部设置可移动蒸汽罩6，在过滤池的侧壁靠近顶部的位置开蒸汽排放孔由引风机17引出过滤池的表面蒸汽，在水泵房2和过滤池1侧面引出蒸汽位置设置多台换热器，实现过滤池底部过滤水和表面蒸汽的热能回收，减少含硫蒸汽排放。

在本发明中，在过滤池顶部设置可移动蒸汽罩，在过滤池侧壁靠近顶部开孔由引风机引出过滤池表面蒸汽，在水泵房和过滤池侧面引出蒸汽位置设置多台余热制冷机，实现过滤池底部过滤水和表面蒸汽的余热利用，减少含硫蒸汽排放。

在本发明中，水泵房设置一台或多台余热制冷机，过滤水从过滤池底部流出后依次经过多台余热制冷机，在热交换过程中完成对待制冷介质(常温水或其他介质)的制冷。水泵房设置的多台余热制冷机根据现场实际情况以串联或并联方式连接。常温水经水泵房余热制冷机热交换后转换为低温冷水。

在本发明中，高温过滤水在余热制冷机的作用下温度降低成为低温过滤水，低温过滤水进入冷却塔进一步冷却后作为低温冲渣水，实现过滤水的循环利用。

在本发明中，在过滤池顶部设置可移动蒸汽罩，冲渣时蒸汽罩对过滤池实现密封，避免含硫蒸汽对空排放；冲渣停止后可移动蒸汽罩移开便于抓渣。在过滤池侧壁靠近顶部开孔，开孔外面设置引风机，引风机能够在过滤池表面形成足够的负压。在引风机和蒸汽罩的作用下，过滤池表面的蒸汽被抽离过滤池进入余热制冷机。

在本发明中，蒸汽在余热制冷机的作用下大部分液化为冷凝水，极少部分未液化的蒸汽和冷凝水与渣水混合物一起进入过滤池。常温水经蒸汽余热制冷机制冷后成为低温冷水。在过滤池底部出口处，对过滤水的水质进行检测分析，同时检测过滤水的温度、流量，并把所有检测结果及时反馈到高炉中控系统，优化高炉原燃料质量和配比、优化高炉操作、促进高炉顺行。

本发明所述高炉水渣系统过滤池热能回收系统可以是在中国专利cn101265039a(公开日期2008年9月17日，公开的《一种环保型底滤法高炉炉渣处理设备及处理方法》)的基础上改进而成，充分利用原有的过滤池和水泵房，不增加额外占地，利用换热器完成高炉水渣系统过滤池热能的回收利用。

例如，在水泵房设置一台或多台溴化锂吸收式余热制冷机，多台溴化锂吸收式余热制冷机根据现场实际情况以串联或并联方式连接，高温过滤水(约70℃～90℃)从过滤池底部流出后依次经过多台溴化锂吸收式余热制冷机，在热交换过程中常温水(约25℃～35℃)转换为低温冷水(约5℃～15℃)。高温过滤水在溴化锂吸收式余热制冷机的作用下温度降低成为低温过滤水(约50℃～60℃)，低温过滤水进入冷却塔冷却后作为低温冲渣水(约40℃～45℃)，实现过滤水的循环利用。

过滤池顶部设置可移动蒸汽罩，冲渣时对过滤池表面的蒸汽进行密封；冲渣停止后可移动蒸汽罩移开需要抓渣的过滤池，便于抓渣。

在过滤池侧壁靠近顶部开孔，开孔外面设置引风机，要求引风机能够在过滤池表面形成足够的负压(约500pa～1000pa)。在引风机和蒸汽罩的作用下，过滤池表面的蒸汽被抽离过滤池进入溴化锂吸收式余热制冷机。蒸汽在溴化锂吸收式余热制冷机的作用下大部分液化为冷凝水，极少部分未液化的蒸汽和冷凝水与渣水混合物一起进入过滤池，常温水经溴化锂吸收式余热制冷机制冷后成为低温冷水(约5℃～15℃)。

高炉原燃料质量和配比的变化会导致高炉熔渣的成分变化，进而改变过滤水的水质。在过滤池底部出口处，对过滤层过滤后流出的过滤水的水质进行检测分析，同时检测过滤水的温度、流量，并把所有检测结果及时反馈到高炉中控系统，对优化高炉原燃料质量和配比、优化高炉操作、促进高炉顺行起到重要作用。

经溴化锂吸收式余热制冷机得到的低温冷水(约5℃～15℃)用途广泛，可以作为空调冷冻水送往空调机组，也可以作为生产工艺用冷冻水送往高炉相应的系统(如炉体冷却系统)。过滤池内冲渣水和蒸汽的余热得到有效利用，而且减少了含硫蒸汽的对空排放，对于节能减排具有重大意义。

利用环保型底滤法高炉炉渣处理系统原有的水泵房，在不增加额外占地的前提下，既能充分利用过滤池内冲渣水和蒸汽的余热，同时减小冷却塔的工作负荷实现高效冷却，还可以减少过滤池含硫蒸汽的排放，真正实现节能减排及能源的有效循环利用。

充分利用过滤池内冲渣水和蒸汽的余热，实现能源的有效循环利用；减少过滤池含硫蒸汽的排放，减少空气污染；过滤水经余热制冷机处理后温度降低，能够减少冷却塔的工作负荷，实现高效冷却；采用低能耗的溴化锂吸收式余热制冷机，其制冷循环中的用电设备主要是溶液泵(循环泵)，功率只有5kw～10kw，具有运行成本低、效益高的优点。

在不增加额外占地的前提下实现过滤池内过滤水和蒸汽的余热制冷利用，适用于现有高炉水渣工艺的环保节能改造。

对过滤水的水质进行检测分析，同时检测过滤水的温度、流量，并把所有检测结果及时反馈到高炉中控系统，对优化高炉原燃料质量和配比、优化高炉操作、促进高炉顺行起到重要作用。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明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，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。