一种高炉冲渣水余热回收系统

1.本实用新型涉及余热回收技术领域，特别涉及一种高炉冲渣水余热回收系统。


背景技术：

2.现有高炉冲渣工艺采用热inbar法，冲渣水温度高达90℃以上，尤其在夏季，对生产造成的负面影响非常明显，渣浆泵故障率高，抽水能力下降导致冲渣压力下降，时常出现无法击碎熔渣的现象，同时泡沫渣现象也较为频繁；为保障生产正常进行，在生产过程中，被迫加入大量新水，以降低冲渣水温度。
3.若高炉冲渣水小时流量达到6500t/h，按照换热10
°
温差、热损失率25％，50％的冲渣水参与换热计算，每小时可获取热量为78*109j，换热效率可达到21.6mw，大量的热能被白白浪费，同时又消耗能源为其冷却降温，造成环境污染。
4.现有冲渣水余热在夏季利用率为零，冬季只能用于供暖。以往采用传统的间壁式换热器提取冲渣水热能时，冲渣水中的各种杂质会造成换热设备的堵塞乃至失效。这是冲渣水热能一直以来没有得到有效开发的主要制约因素。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高炉冲渣水余热回收系统，以达到实现全年、多用途的余热综合利用，提高设备使用寿命和维护周期，减少新水损耗，节约能源的目的。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
7.一种高炉冲渣水余热回收系统，包括闪蒸罐，所述闪蒸罐上部设置冲渣水入口，所述冲渣水入口通过管路连接冲渣水供水泵，所述闪蒸罐下部设置冲渣水出口，所述冲渣水出口通过管路连接冲渣水回水泵，所述闪蒸罐上部设置蒸汽出口，所述蒸汽出口通过蒸汽管路连接板式换热器和蒸汽型溴化锂制冷机；所述板式换热器上部设置热水出口，所述热水出口通过管路连接热水泵，所述热水泵通过管路连接烧结设备和供热设备，所述板式换热器下部设置冷凝水泵，所述冷凝水泵通过管路连接冷凝水箱一；所述蒸汽型溴化锂制冷机连接高炉鼓风脱湿装置、办公区制冷机和冷凝水箱二。
8.上述方案中，所述闪蒸罐顶部位于蒸汽出口下方设置除液板，所述除液板下方设置螺旋喷头，所述螺旋喷头连接冲渣水入口。
9.上述方案中，所述螺旋喷头下方设置旋转角为35
°
的螺旋叶片一，所述螺旋叶片一通过轴套一安装于固定杆一上，所述固定杆一两端焊接于闪蒸罐壁上。
10.上述方案中，所述闪蒸罐底部设置旋转角为60
°
的螺旋叶片二，所述螺旋叶片二通过轴套二安装于固定杆二上，所述固定杆二两端焊接于闪蒸罐壁上。
11.上述方案中，所述闪蒸罐内设置有pvc夹层。
12.上述方案中，所述冲渣水入口和冲渣水出口的连接管路上均安装有单向阀。
13.上述方案中，所述蒸汽出口的连接管路上安装有电磁阀。
14.上述方案中，所述冷凝水泵和冷凝水箱一连接的管路上设置单向阀。
15.上述方案中，所述闪蒸罐外壁安装有液位计。
16.通过上述技术方案，本实用新型提供的高炉冲渣水余热回收系统具有如下有益效果：
17.(1)本发明利用闪蒸罐，采用低压闪蒸技术，能够避免冲渣水在间壁式换热器热交换过程中存在壁面污染、堵塞与腐蚀结垢问题，提高设备使用寿命和维修维护周期。同时，低压闪蒸(夏季蒸汽温度80℃左右，冬季75℃左右)能够降低冲渣水温度10℃左右，由原来的峰值温度95℃降为85℃左右运行，能够减少新水损耗，提高渣浆泵的使用寿命和避免了泡沫渣的形成。
18.(2)本发明增加了蒸汽型溴化锂制冷机，夏季利用低压蒸汽驱动蒸汽型溴化锂制冷机工作，产生的冷水用于高炉鼓风脱湿跟办公制冷需要。
19.(3)本发明利用低压蒸汽进入板式换热器，低压蒸汽在冷凝时能产生较高的真空度维持系统的正常运行，代替真空泵的作用，既实现的渣水的综合利用，又节约了真空泵的能源。低压蒸汽释放的热量可以使板式换热器中的水温升高，用于烧结设备和供热设备使用。
20.(4)本发明的低压闪蒸降低了冲渣水温度，避免高炉冲渣过程泡沫渣的形成，能够实现冲渣水降温和生产、生活冷热联供，达到一能多效的冲渣水余热综合利用效果。
21.(5)本发明的闪蒸罐上部安装旋转角为35
°
的螺旋叶片一，用于增加渣水溶液在闪蒸罐的停留时间；闪蒸罐底部安装旋转角为60
°
的螺旋叶片二，可以使底部的渣水产生的气泡更容易移动到液面上，增加闪蒸效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
23.图1为本实用新型实施例所公开的一种高炉冲渣水余热回收系统组成示意图；
24.图2为本实用新型实施例所公开的闪蒸罐内部结构示意图。
25.图中，1、蒸汽出口；2、除液板；3、螺旋喷头；4、冲渣水入口；5、螺旋叶片一；6、轴套一；7、固定杆一；8、螺旋叶片二；9、轴套二；10、固定杆二；11、液位计；12、冲渣水出口；13、检修口。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
27.本实用新型提供了一种高炉冲渣水余热回收系统，如图1所示，包括闪蒸罐，闪蒸罐上部设置冲渣水入口4，冲渣水入口4通过管路连接冲渣水供水泵，闪蒸罐下部设置冲渣水出口12，冲渣水出口12通过管路连接冲渣水回水泵。冲渣水入口4和冲渣水出口12的连接管路上均安装有单向阀，防止因为负压引起的倒吸使大量水进入闪蒸罐。检查管道跟接口处的气密性，以增加系统的稳定性。闪蒸罐安装在渣池附近，防止因远距离传输造成过多能量损耗。
28.闪蒸罐上部设置蒸汽出口1，蒸汽出口1通过三通阀连接蒸汽管路，进而分别连接板式换热器和蒸汽型溴化锂制冷机。蒸汽出口1的连接管路上安装有电磁阀，用plc控制2路的蒸汽流量。通过改变进入板式换热器的蒸汽量，使冷凝时产生不同的压力，从而控制系统压力的改变。板式换热器上部设置热水出口，热水出口通过管路连接热水泵，热水泵通过管路连接烧结设备和供热设备，板式换热器下部设置冷凝水泵，冷凝水泵通过管路连接冷凝水箱一。蒸汽型溴化锂制冷机连接高炉鼓风脱湿装置、办公区制冷机和冷凝水箱二。
29.如图2所示，闪蒸罐内设置有20cm厚的pvc夹层，用于增加其强度跟气密性。闪蒸罐中部开设检修口13。闪蒸罐顶部位于蒸汽出口1下方设置除液板2，除液板2上开设小孔，除液板2下方设置螺旋喷头3，螺旋喷头3连接冲渣水入口4。螺旋喷头3下方设置6片等间距的旋转角为35
°
的螺旋叶片一5，螺旋叶片一5通过轴套一6安装于固定杆一7上，固定杆一7两端焊接于闪蒸罐壁上。螺旋叶片一5焊接于轴套一6上，轴套一6通过固定螺母安装于固定杆一7上，便于安装和拆卸。当冲渣水由螺旋喷头3进入闪蒸罐时，冲渣水落到螺旋叶片一5上，螺旋叶片一5可在固定杆一7上自由转动，用于增加冲渣水溶液在闪蒸罐的停留时间。
30.闪蒸罐底部设置3片等间距的旋转角为60
°
的螺旋叶片二8，螺旋叶片二8通过轴套二9安装于固定杆二10上，固定杆二10两端焊接于闪蒸罐壁上。螺旋叶片二8焊接于轴套二9 上，轴套二9通过固定螺母安装于固定杆二10上，便于安装和拆卸，进而使底部的冲渣水产生的气泡更容易移动到液面上，增加闪蒸效率。
31.闪蒸罐外壁装有液位计11，当液位达到指定高度时，通过plc控制冲渣水供水泵和冲渣水回水泵维持液位稳定。
32.渣池中的冲渣水经管道由冲渣水供水泵进入到闪蒸罐中，此时冲渣水的温度在85
‑
90℃。经过闪蒸罐后，会产生75
‑
80℃的低压蒸汽跟70
‑
80℃的冲渣水。冲渣水由冲渣水回水泵抽出经管道供给高炉继续使用。闪蒸罐内低压蒸汽有2个流路，一路与板式换热器相接，一路与蒸汽型溴化锂制冷机相接。在管道上装有电磁阀，用plc控制2路的蒸汽流量。通过改变进入板式换热器的蒸汽量，使冷凝时产生不同的压力，从而控制系统压力的改变。
33.低压蒸汽进入到板式换热器内，与流入板式换热器的冷水经过换热后产生70
‑
80℃的可用于烧结工艺和供暖要求的热水，低压蒸汽放热后产生的常温冷凝水由冷凝水泵进入冷凝水箱一中，同时低压蒸汽冷凝后会产生相应的真空度来维持系统的真空度。代替原有真空泵的作用，使系统压力始终维持在70kpa左右，实现能源的节约。
34.板式换热器安装在闪蒸罐旁边，用管道连接，管道上除电磁阀外还安装有单向阀；在板式换热器中蒸汽从上往下流，同时流道宽度在7mm左右为宜，板式换热器采用全焊接式板式换热。在冷凝水泵前装有单向阀，防止冷凝液倒吸。冷凝水箱一应装在板式换热器下方，防止因系统内部压力过大，冷凝水无法顺利抽出。
35.低压蒸汽作为热源进入蒸汽型溴化锂制冷机的发生室，使溴化锂吸热蒸发，低压蒸汽产生的冷凝水由管道进入冷凝水箱二，溴化锂蒸汽进入到冷凝室内，内部冷凝管与溴化锂蒸汽进行热交换形成10℃左右的冷水跟溴化锂溶液，溴化锂溶液重新回到发生室内完成一次循环。产生的冷水用于高炉鼓风脱湿跟办公制冷需要。蒸汽型溴化锂制冷机安装在靠近高炉和办公场所的位置，跟闪蒸罐用管道连接，管道需加保温措施。
36.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定
义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。