专利名称：一种高炉渣余热利用方法
技术领域：
本发明属于炉渣余热利用技术领域，特别是提供了一种高炉渣余热利用方法，基于明特法高炉冲渣工艺中使用的冲渣水以及产生的冲渣蒸汽的余热利用。
背景技术：
国内大部分钢厂在高炉渣余热利用方面，余热利用效率低，设备运行繁琐，多数基于底滤池冲渣工艺进行余热回收，而基于明特法冲渣工艺的余热利用又存在堵塞换热器，换热效率不高等问题。山东冶金杂志曾关于《高炉冲渣水余热采暖的应用》中指出，直接采用高炉冲渣水进行采暖。该方法虽然余热利用效率较高，设备运行简单，但存在以下弊端1、渣水中的细纤维容易堵塞供热管网；2、供热状况受高炉炉况影响；3、后期运行成本以及
管网维护成本较高。本发明解决了一般高炉冲渣余热利用中存在的问题和弊端，充分确保设备的稳定和供暖的连续，最大限度地回收高炉渣的显热。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种高炉渣余热利用方法，使用螺旋冲渣水专用换热器和汽-水壳管式换热器将高炉渣的显热最大限度的通过换热进行居民供暖，使高炉渣显热得到充分的利用，达到节能减排的目的。在距离沉淀池I附近建换热站6，用以安装螺旋冲渣水专用换热器，型号LXBG/W-0. 6/1. 2-1II和汽-水壳管式换热器，高炉冲渣水经过溢水池2到吸水井3经冲渣泵房4由冲渣供水管5首先送往换热站6，对采暖热水放热后，再回到冲渣主供水管路，进入高炉渣口进行冲渣。水渣混合物沿渣槽进入搅笼机，初步分离后进入沉淀池，经过沉淀溢流和挡渣板进入吸水井，形成冲渣水循环系统。汽-水循环系统(将冲渣过程中产生的蒸汽引至汽-水壳管式换热器，蒸汽放热凝结后的凝结水，作为冲渣补水，形成汽-水循环系统)中冲渣蒸汽经过换热站6内设置的汽-水壳管式换热器放热回收后，进入冲渣供水管路，如图1所示。在换热站内，布置螺旋冲渣水专用换热器和汽-水壳管式换热器。螺旋冲渣水专用换热器的热源是含有大量悬浮物的冲渣水，螺旋冲渣水专用换热器内部换热管入口处的弧形设计解决了换热器管板的堵塞问题，如图2所示。螺旋冲渣水专用换热器内部换热管的螺旋结构设计，使边界层遭到破坏，流动边界层和热边界层减薄，强化了传热效果，解决了换热管的堵塞问题。汽-水壳管式换热器冷源为采暖水，热源为冲渣蒸汽(温度高达94°C以上)，通过冷凝放热，在回收冲渣蒸汽中的汽化潜热的同时回收冷凝水。不仅回收了蒸汽中大部分热量，同时回收冷凝水，减少补水量。根据高炉冲渣水温度低、流量大、玻璃化纤维较多、易堵、具有腐蚀性等特性。本发明在螺旋冲渣水专用换热器上，根据流体力学原理，将换热管内层流边界层打破，不仅增大了表面换热系数，强化了换热效果，同时，螺旋冲渣水专用换热器产生的脉冲旋流从根本上解决了管网堵塞问题。本发明中采暖系统独立运行，后期运行成本和管网维护成本较低，冲渣水和冲渣蒸汽互为补充，供暖稳定性较高。同时，利用汽-水壳管式换热器，回收蒸汽率高达70%，充分利用热量，将冷凝水回收至冲渣水池，极大地减少了冲渣水补水量。通过实际运行情况看，运行稳定、热回收率高。
图1为高炉渣余热利用方法示意图。图2为螺旋冲渣水专用换热器原理。图3为螺旋冲渣水专用换热器换热原理。
具体实施例方式在距离沉淀池I附近新建换热站6，用以安装螺旋冲渣水专用换热器和汽-水壳管式换热器，高炉冲渣水经过溢水池2到吸水井3经冲渣泵房4由冲渣供水管⑤首先送往换热站6，对采暖热水放热后，再回到冲渣主供水管路，进入高炉渣口进行冲渣。水渣混合物沿渣槽进入搅笼机，初步分离后进入沉淀池，经过沉淀溢流和专设的挡渣板进入吸水井，形成冲渣水循环系统。汽-水循环系统中冲渣蒸汽经过换热站⑥内设置的汽-水壳管式换热器放热回收后，进入冲渣供水管路，如附图1。 在换热站内，布置螺旋冲渣水专用换热器和汽-水壳管式换热器。螺旋冲渣水专用换热器的热源是含有大量悬浮物的冲渣水，冲渣水进入管板时的弧形设计解决了管板的堵塞问题，如图2螺旋冲渣水专用换热器原理所示，经过螺旋设计结构，边界层遭到破坏，流动边界层和热边界层减薄，强化了传热效果。冲渣水在进入换热器前的总管处，脉冲动力装置定期对水流进行扰动，阻止了悬浮物等杂质在边界层中的形成，从而达到了进一步防止堵塞的目的。汽-水壳管式换热器冷源为采暖水，热源为冲渣蒸汽(温度高达94°C以上)，通过冷凝放热，回收冲渣蒸汽中的汽化潜热。不仅回收了蒸汽中大部分热量，同时回收冷凝水，减少补水量。据数据统计，明特法高炉冲渣工艺，渣水比按1:8计算，高炉渣的物理显热热焓为430-470kcal/kg,分别以冲洛水、冲洛蒸汽、洛带走物理热、其它热损失等形式转换,其中，冲渣水占47%，冲渣蒸汽42%，渣带走物理热和其它热损失占11%。本发明通过螺旋冲渣水专用换热器和汽-水壳管式换热器分别将冲渣水、冲渣蒸汽的显热和汽化潜热进行回收，用以就近供暖，高炉渣显热回收率超过55%。
权利要求
1.一种高炉渣余热利用方法，其特征在于，工艺步骤为 在距离沉淀池(I)附近建换热站(6)，用以安装螺旋冲渣水专用换热器，和汽-水壳管式换热器，高炉冲渣水经过溢水池(2)到吸水井(3)经冲渣泵房(4)由冲渣供水管(5)首先送往换热站出)，对采暖热水放热后，再回到冲渣主供水管路，进入高炉渣口进行冲渣；水渣混合物沿渣槽进入搅笼机，分离后进入沉淀池，经过沉淀溢流和挡渣板进入吸水井(3)，形成冲渣水循环系统； 将冲渣过程中产生的蒸汽引至汽-水壳管式换热器，蒸汽放热凝结后的凝结水，作为冲渣补水，形成汽-水循环系统； 汽-水循环系统中冲渣蒸汽经过换热站(6)内设置的汽-水壳管式换热器放热回收后，进入冲洛供水管路； 螺旋冲渣水专用换热器的热源是含有大量悬浮物的冲渣水，螺旋冲渣水专用换热器内部换热管入口处的弧形设计解决了换热器管板的堵塞问题，螺旋冲渣水专用换热器内部换热管的螺旋结构设计，使边界层遭到破坏，流动边界层和热边界层减薄，强化了传热效果，解决了换热管的堵塞问题；汽-水壳管式换热器冷源为采暖水，热源为冲渣蒸汽，温度高达94°C以上，通过冷凝放热，在回收冲渣蒸汽中的汽化潜热的同时回收冷凝水。
2.根据权利要求1所述的高炉渣余热利用方法，其特征在于，螺旋冲渣水专用换热器的型号为 LXBG/W-0. 6/1. 2-111。
全文摘要
一种高炉渣余热利用方法，属于炉渣余热利用技术领域。在距离沉淀池(1)附近建换热站(6)，用以安装螺旋冲渣水专用换热器，和汽-水壳管式换热器，高炉冲渣水经过溢水池(2)到吸水井(3)经冲渣泵房(4)由冲渣供水管(5)首先送往换热站(6)，对采暖热水放热后，再回到冲渣主供水管路，进入高炉渣口进行冲渣；水渣混合物沿渣槽进入搅笼机，分离后进入沉淀池，经过沉淀溢流和挡渣板进入吸水井(3)，形成冲渣水循环系统。优点在于，使高炉渣显热得到充分的利用，达到节能减排的目的。
文档编号F27D17/00GK102994668SQ20121052012
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者魏国顺, 陈廷军, 马全, 陈保侠 申请人:秦皇岛首秦金属材料有限公司, 首钢总公司