用于多座高炉的鼓风脱湿系统及其控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于多座高炉的鼓风脱湿系统及其控制方法，包括鼓风机，脱湿器，制冷设备和冷水母管，其中，所述鼓风机为多台，多台鼓风机构成高炉鼓风站，连接并用于向一台或多台高炉供风；所述脱湿器为多台，分别安装在鼓风机机前管道上；所述制冷设备采用多台并联配置，构成多座制冷站，连接至一台或多台高炉；制冷设备的冷水通过冷水母管分别与多台脱湿器连接，冷冻水管道采用联络管制，中间设置一个或多个隔离阀。根据不同工况需求，在鼓风机风量和风压保持不变的情况下，调整冷水母管上阀门以及冷水机组的运作数量进行相应控制。解决气温波动原因造成的制冷设备能力使用不均衡的问题，减少能源的浪费，并解决多座高炉鼓风脱湿系统中制冷设备运行方式无法灵活调整的问题。
【专利说明】用于多座高炉的鼓风脱湿系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冶金企业高炉鼓风脱湿系统，具体涉及一种用于多座高炉的鼓风脱湿 系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 高炉采用鼓风脱湿技术可以将空气湿度降低并稳定在某一湿度值，达到稳定炉 况、降低焦比、提高生铁产量的目的。目前，主要采用高炉鼓风机前冷冻脱湿工艺，将高炉 鼓风机前湿空气的温度降低到其所含水蒸汽分压力对应的饱和温度，水蒸汽达到饱和状态 后，再继续冷却湿空气，使空气中的水蒸汽结露析出，以达到脱湿的目的。对于两座以上的 高炉同时进行冷冻脱湿的，生产空气冷却介质的制冷设备通常采用一对一配置，即制冷设 备按照单座高炉脱湿器额定负荷配置单一大功率制冷设备，以满足夏季单座高炉鼓风脱湿 的需要。这种配置方法主要存在以下两方面问题：
[0003] 1、由于高炉鼓风脱湿装置的运行时间一般为每年的3月?11月，在此期间及同一 天不同时段的空气温度和含湿量波动较大，而制冷设备是按照满足夏季高炉鼓风脱湿负荷 需要配置的，且其自身的调节范围有限，在春秋季高炉鼓风脱湿负荷低的时候，不可避免的 造成能源的浪费。
[0004] 2、对于两座以上高炉，至少有一台备用风机（以两座高炉为例，风机为两运一 备）。每台风机配置一台制冷设备，一是投资大，二是制冷设备无法灵活调节。一旦制冷设 备故障，必须倒换备用风机，会对高炉稳定运行造成影响，同时能耗会上升。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种用于多座高炉的鼓风脱湿系统及其控制方法，解决气 温波动原因造成的制冷设备能力使用不均衡的问题，减少能源的浪费，解决多座高炉鼓风 脱湿系统中制冷设备运行方式无法灵活调整的问题。具体技术方案如下：
[0006] 一种用于多座高炉的鼓风脱湿系统，进一步地，包括鼓风机，脱湿器，制冷设备和 冷水母管，其中，所述鼓风机为多台，多台鼓风机构成高炉鼓风站，连接并用于向一台或多 台高炉供风；所述脱湿器为多台，分别安装在鼓风机机前管道上；所述制冷设备采用多台 并联配置，构成多座制冷站，连接至一台或多台高炉；制冷设备的冷水通过冷水母管分别与 多台脱湿器连接，冷冻水管道采用联络管制，中间设置一个或多个隔离阀。
[0007] 进一步地，每座制冷站由2台冷水机组及附属设备组成，制冷方式采用100%蒸汽 制冷，单台冷水机组制冷量为300万kcal/h。
[0008] 进一步地，所述冷水机组为双效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组。
[0009] 进一步地，所述鼓风机及其脱湿器均为3台。
[0010] 进一步地，所述制冷设备采用4台小容量并联配置，制冷站为2座。
[0011] 进一步地,还包括仪表及自动控制系统。
[0012] 进一步地，还包括冷水泵、循环冷却水泵。
[0013] 上述用于多座高炉的鼓风脱湿系统的控制方法，进一步地，根据不同工况需求，在 鼓风机风量和风压保持不变的情况下，调整冷水母管上阀门以及冷水机组的运作数量进行 相应控制。
[0014] 进一步地，当脱湿装置所需冷量约为1000?1300万kcal/h，此时4台冷水机组并 联运行；当脱湿装置所需冷量约为850?1000万kcal/h，此时使用3?4台冷水机组并联 运行；当脱湿装置所需冷量约为600?850万kcal/h，此时使用2?3台冷水机组并联运 行；当脱湿装置所需冷量约为350?600万kcal/h，此时使用1?2台冷水机组并联运行； 当脱湿装置所需冷量约为350万kcal/h，此时使用1台冷水机组运行。
[0015] 进一步地，当在夏季或空气相对湿度较大时，可由两座制冷站分别供单座高炉鼓 风脱湿需要；当在春秋季节或空气相对湿度较低时，分别使用一台、两台或三台冷水机组供 两座高炉鼓风脱湿的需要。
[0016] 与目前现有技术相比，本发明制冷设备采用了小容量并联布置的设计方式，系统 配置合理,调节灵活。在夏季,空气相对湿度较大时,可由两座制冷站分别供单座高炉鼓风 脱湿需要，最大限度的发挥脱湿装置的效率。而在春秋季节，空气相对湿度较低，可分别使 用一台、两台或三台冷水机组供两座高炉鼓风脱湿的需要。这样，可以最大限度发挥冷水机 组的效率、提高脱湿装置的使用率，同时为两座高炉经济稳定运行创造条件。制冷站由两台 机组并列组成，冷冻水管道采用联络管制，中间设置隔离阀。这样可以在单台冷水机组出现 故障时，通过阀门调整改变系统运行方式，既便于设备检修，也提高了系统整体利用率，避 免了单台大功率冷水机组因故障停运而造成系统整体失效的问题。
[0017] 采用间接冷却脱湿系统，使用双效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组，相对于使用压 缩冷凝机组、采用HFC-134a型制冷剂直接蒸发冷却的直接蒸发冷却脱湿系统，可减少近 90%的电能消耗，并可充分利用低品位的余热蒸汽能源。
[0018] 解决了由于季节原因造成的制冷设备能力使用不均衡的问题，减少了能源的浪 费。解决了多座高炉鼓风脱湿系统中制冷设备运行方式无法灵活调整的问题。效益测算：
[0019] (1)冷水机组运行时间：夏季4台冷水机组并联运行，运行时间3个月，春秋季平 均2台冷水机组并联运行，运行时间6个月
[0020] (2)与同类型大容量冷水机组连续运行9个月相比，年节约运行成本如下：
[0021] 春秋季少开2台冷水机组，可以停运两台75KW冷水泵，停运一台220KW循环冷却 水泵，减少循环冷却水用量1700t/h，减少蒸汽消耗7. 5t/h，按电价0. 66元/kwh、循环冷却 水价格〇. 44元/t、蒸汽价格54元/t计算，年节约运行成本：
[0022] (220*0. 66+75*2*066+1700*0. 44+7. 5*54) *24*6*30 = 603. 59 万元
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1为本发明高炉脱湿鼓风系统工艺图
【具体实施方式】
[0024] 下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实 施例。
[0025] 1)马钢2500m3高炉鼓风站由三台鼓风机组成，分别向两座高炉供风，鼓风机正常 运行方式为"二运一备"。高炉鼓风脱湿系统采用间接冷却工艺（见高炉鼓风脱湿系统工艺 图），主要配置如下：
[0026] (1)三台脱湿器，分别安装在鼓风机机前管道上
[0027] (2)制冷设备采用4台并联配置，设置两座制冷站，每座制冷站由2台冷水机组及 附属设备组成，制冷方式米用100%蒸汽制冷，单台冷水机组制冷量为300万kcal/h。
[0028] (3)设置冷水母管，冷水通过母管分别与三台脱湿器连接，冷水母管中间设置若干 隔离阀。
[0029] (4)仪表及自动控制系统一套。
[0030] (5)其余辅助设备包括：冷水泵、循环冷却水泵等
[0031] 2)鼓风脱湿系统参数（单座高炉）
[0032] 表1 :脱湿系统参数表
【权利要求】
1. 一种用于多座高炉的鼓风脱湿系统，其特征在于，包括鼓风机，脱湿器，制冷设备和 冷水母管，其中， 所述鼓风机为多台，多台鼓风机构成高炉鼓风站，连接并用于向一台或多台高炉供 风； 所述脱湿器为多台，分别安装在鼓风机机前管道上； 所述制冷设备采用多台并联配置，构成多座制冷站，连接至一台或多台高炉； 制冷设备的冷水通过冷水母管分别与多台脱湿器连接，冷冻水管道采用联络管制，中 间设置一个或多个隔离阀。
2. 如权利要求1所述的用于多座高炉的鼓风脱湿系统，其特征在于，每座制冷站由2 台冷水机组及附属设备组成，制冷方式采用100%蒸汽制冷，单台冷水机组制冷量为300万 kcal/h〇
3. 如权利要求2所述的用于多座高炉的鼓风脱湿系统，其特征在于，所述冷水机组为 双效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的用于多座高炉的鼓风脱湿系统，其特征在于，所述 鼓风机及其脱湿器均为3台。
5. 如权利要求1-4中任一项所述的用于多座高炉的鼓风脱湿系统，其特征在于，所述 制冷设备采用4台小容量并联配置，制冷站为2座。
6. 如权利要求1-5中任一项所述的用于多座高炉的鼓风脱湿系统，其特征在于，还包 括仅表及自动控制系统。
7. 如权利要求1-6中任一项所述的用于多座高炉的鼓风脱湿系统，其特征在于，还包 括冷水泵、循环冷却水泵。
8. 如权利要求1-7所述用于多座高炉的鼓风脱湿系统的控制方法，其特征在于，根据 不同工况需求，在鼓风机风量和风压保持不变的情况下，调整冷水母管上阀门以及冷水机 组的运作数量进行相应控制。
9. 如权利要求8所述用于多座高炉的鼓风脱湿系统的控制方法，其特征在于， 当脱湿装置所需冷量约为1000?1300万kcal/h，此时4台冷水机组并联运行； 当脱湿装置所需冷量约为850?1000万kcal/h，此时使用3?4台冷水机组并联运 行； 当脱湿装置所需冷量约为600?850万kcal/h，此时使用2?3台冷水机组并联运行； 当脱湿装置所需冷量约为350?600万kcal/h，此时使用1?2台冷水机组并联运行； 当脱湿装置所需冷量约为350万kcal/h，此时使用1台冷水机组运行。
10. 如权利要求8所述用于多座高炉的鼓风脱湿系统的控制方法，其特征在于，当在夏 季或空气相对湿度较大时，可由两座制冷站分别供单座高炉鼓风脱湿需要；当在春秋季节 或空气相对湿度较低时，分别使用一台、两台或三台冷水机组供两座高炉鼓风脱湿的需要。
【文档编号】G05D22/00GK104263868SQ201410570914
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】何世文, 田俊, 陈道海 申请人:马钢(集团)控股有限公司, 马鞍山钢铁股份有限公司