一种高炉冲渣水余热回收装置及余热回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业余热回收领域，具体涉及一种高炉冲渣水余热回收装置，还涉及一种高炉冲渣水余热回收系统。
【背景技术】
[0002]目前的高炉冲渣水余热换热方式通常为冲渣水直接进入换热器或在在冲渣池内设置抛管换热器等方式。由于高炉冲渣水具有较强的腐蚀性，并且容易结垢，所以直接进入换热器的方式对设备的性能要求较高，不易维护；而在冲渣水经底虑法进入贮水池后设置抛管换热器的方法，回收热量比例较小且热回收温度较低，未能充分回收冲渣池内的高品位热量。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种能够提高炉冲渣水热量回收率的余热回收装置。
[0004]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]本发明的高炉冲渣水余热回收装置，包括冲渣池，所述冲渣池包括入口和出口，在所述冲渣池内位于所述入口和出口之间，沿冲渣水流动方向从上游至下游依次布置有至少两层过滤层；还包括至少两组换热器，所述换热器用于与流经不同过滤层的冲渣水进行热交换。
[0006]优选的，在前述的高炉冲渣水余热回收装置中，所述至少两层过滤层具有不同尺寸的过滤颗粒。
[0007]优选的，在前述的高炉冲渣水余热回收装置中，位于上游的过滤层的过滤颗粒的尺寸大于位于下游的过滤层的过滤颗粒的尺寸。
[0008]优选的，在前述的高炉冲渣水余热回收装置中，每层过滤层均设置有所述换热器。
[0009]优选的，在前述的高炉冲渣水余热回收装置中，所述换热器设置在过滤层内和/或设置在过滤层的下游。
[0010]优选的，在前述的高炉冲渣水余热回收装置中，所述冲渣水入口设置在冲渣池的上部，所述过滤层在冲渣池内沿上下方向布置。
[0011]优选的，在前述的高炉冲渣水余热回收装置中，还包括至少两个格栅，所述过滤层分别设置在格栅上。
[0012]优选的，在前述的高炉冲渣水余热回收装置中，还包括空气冲洗装置，用于对过滤层、换热器和/或格栅进行反冲洗。
[0013]优选的，在前述的高炉冲渣水余热回收装置中，还包括贮水池，所述贮水池与所述出口相连。
[0014]优选的，在前述的高炉冲渣水余热回收装置中，所述冲渣池设有与所述贮水池连通的溢流口。
[0015]本发明的另一目的是提供一种能够回收冲渣水的预热并为不同需求的耗能设备提供能量的高炉冲渣水余热回收系统。
[0016]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0017]一种高炉冲渣水余热回收系统，包括耗能设备，还包括前述的高炉冲渣水余热回收装置，所述高炉冲渣水余热回收装置的换热器输出不同温度的换热介质，所述不同温度的换热介质用于为耗能设备提供能量。
[0018]优选的，在前述的高炉冲渣水余热回收系统中，所述耗能设备包括供暖设备、双效溴化锂机组、单效溴化锂机组和/或者钢铁生产设备。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]1、传统抛管式换热器仅能回收高炉冲渣水热量的20%，而本发明的方案热量回收比率高，可回收高炉冲渣水热量的60%以上。
[0021]2、传统抛管式换热器热回收出水温度在70°C以下，而本发明方案可实现高炉冲渣水余热的梯级回收利用，可满足集中供热、热泵机组热源、生产工艺用水等多种用热需求。
[0022]3、与传统板式换热器、壳管式换热器相比，本发明方案的热回收换热系统具有耐腐蚀、防结垢等特性，使用寿命长，运行稳定，易于维护。
【附图说明】
[0023]通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0024]图1为本发明的高炉冲渣水余热回收装置的组成结构示意图；
[0025]图2是本发明的换热器的结构图。
[0026]图3是本发明的图1的A位置的放大图。
[0027]图中:1、高炉2、熔渣沟3、水渣4、粗砂石层5、中砂石层6、细砂石层7、高温换热层格栅8、中温换热层格栅9、低温换热层格栅10、高温换热层空气冲洗装置11、中温换热层空气冲洗装置12、低温换热层空气冲洗装置13、高温换热盘管14、中温换热盘管15、低温换热盘管16、冲渣水出水口 17、溢流口 18、冲渣池19、贮水池20、贮渣仓。
【具体实施方式】
[0028]以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
[0029]以图1所示对实施例一的高炉冲渣水余热回收装置的具体结构进行介绍:
[0030]该高炉冲渣余热回收装置包括冲渣池18。冲渣池18包括入口(图中未示出)、冲渣水出水口 16，入口与高炉I的熔渣沟2相对。冲渣池的底滤池内设置了三级过滤层、分别位于底虑池的上层、中层和下层，其中上层为粗砂石层4，中层为中砂石层5、下层为细砂石层6。粗砂石层4，中砂石层5、细砂石层6分别通过高温换热层格栅、中温换热层格栅、低温换热层格栅支承在底滤池内，格栅之间可留有一定的距离。粗砂石层4，中砂石层5、细砂石层6内部分别设有高温换热盘管13、中温换热盘管14、低温换热盘管15，分别用于对流经粗砂石层4，中砂石层5、细砂石层6的冲渣水进行换热。
[0031]虽然本实施例中采用的是三层过滤层，并在每层过滤层中均设置换热盘管的方式，但上述方式仅是一种较优的实施方式，本发明的技术方案并不局限于上述方式。过滤层的数量可以为两个以上的任意数量，如四个、五个均可。换热盘管组的数量可以与过滤层的数量相等，即在每层过滤层中均设置换热盘管组；也可采用在多个过滤层中的选择性的在一些过滤层设置有换热器，另一些不设置换热器，此时换热盘管组的数量少于过滤层的数量。每个换热盘管组可包括一根或者多根换热盘管。
[0032]过滤层最好具有不同的过滤等级，如本实施例中采用的是粗效过滤层、中效过滤层和高效过滤层的方式，从而使得过滤层形成的孔眼的尺寸不同进而可通过每个过滤层的杂质的尺寸是不同的，实现分层次的过滤。具体的可采用但不限于在每个过滤层上设置不同尺寸的过滤颗粒的方式，如采用位于上游的过滤层的过滤颗粒的尺寸大于位于下游的过滤层的过滤颗粒的尺寸的方式，从上游至下游可以采用粗颗粒过滤层、中颗粒过滤层、细颗粒过滤层的方式，可以达到很好的对冲渣水的分级过滤的效果。过滤层的布置沿冲渣水的流动方向布置即可，可采用但不限于上下方向、水平排列、斜上斜下或其组合的方式布置。本发明中，所谓的上游是指在流体流动的流动流上处于来流方向的位置，当把流体流动的流动流比作河流时，所谓的上游相当于河流的上游；所谓的下游是指在流体流动的流动流上处于去流方向的位置，当把流体流动的流动流比作河流时，所谓的下游相当于河流的下游。从时间上看，流体先到达的位于上游，流体后到达的位于下游。
[0033]格栅的作用是对过滤层和换热器提供支承。可在冲渣池内沿冲渣水流动方向设置多层格栅，将过滤层分别设置在不同的格栅上，格栅与格栅之间可间隔一定距离。这样可防止杂质的长期堆积造成过滤层的堵塞，也有利于定期对过滤层进行清理。
[0034]换热盘管可采用耐腐蚀金属管、聚乙烯PE管、陶瓷管等耐腐蚀性管道，并且根据系统所需求的换热温度，选择不同换热性能的管材。管内换热介质可为水、其它流体介质或相变介质等。
[0035]为了防止冲渣水直接冲击换热器对换热器造成损坏或腐蚀，过滤层在布置时可放置在可对换热器进行适当防护的位置，即将换热器布置在过滤层的内部或者布置在过滤层的下游，例如将换热器设置在过滤层与格栅之间，或者换热器设置在格栅的下游也是可以的。冲渣水经过滤层缓冲和过滤后再与换热器进行热交换，有效保护了换热器，提升了装置的使用寿命。同时过滤层的存在降低了冲渣水的流动速度，延长了冲渣水与换热器的热交换时间，有助于换热器充分与冲渣水进行热量的交换，提升了余热回收率。换热器具体可以采用换热盘管、板式换热器及壳管换热器等多种方式或其组合。
[0036]为了防止长期使用状态下冲渣水中的化学物质对换热盘管和格栅造成腐蚀，应定期对换热盘管和格栅进行清洗。作为一种较优的实施方式，在各层中设置空气冲洗装置，如图1中所示的高温换热层空气冲洗装置10、中温换热层空气冲洗装置11、低温换热层空气冲洗装置12，如图3中所示，空气清洗装置设置在格栅与换热盘管之间，或者布置在格栅的底部，定期对各过滤层进行反冲洗，所谓的反冲洗指的是气流沿与冲渣水水流流动方向相反的方向对过滤层进行冲洗，可以有效防止换热盘管和格栅的腐蚀和结垢。
[0037]作为一种较优的实施方式，在冲渣池18上还可以设置有冲渣水出水口 16、溢流口17，冲渣水出水口 16、溢流口 17均与贮水池19相连通。冲渣水出水口 16设置在冲渣池18的底部，经过滤和换热后的冲渣水经过冲渣水出水口 16进入到贮水池19内。溢流口 17设置在冲渣池18的上部，当冲渣池18内的冲渣水过多时，可通过溢流口 17进入到贮水池19，防止冲渣水从冲渣池18溢出。
[0038]作为一种较优的实施方式，冲渣池18的一侧还设置有贮渣仓20，冲渣池内经过滤后遗留的渣子经清理设备