冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统及应用方法与流程

本发明涉及冶金生产节能减排和降低新水消耗，尤其是涉及一种冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统及应用方法。

背景技术：

1、高温熔渣是冶金生产的典型副产物，水淬是目前常用的熔渣粒化处理技术。以高炉熔渣为例，每生产1吨铁水会产生约350公斤熔渣，携带的热能相当于约22.4公斤标准煤，通过水淬会产出约80℃的冲渣水和约95℃的冲渣蒸汽。

2、鉴于水淬工艺的特性，会产生大量的高温冲渣水(中水)和冲渣蒸汽(含杂质)，其中的余热回收还有很多需要克服和避免的问题。以高炉渣水淬数据为例，主要问题包括：(1)蒸汽排放量较大，每处理1吨熔渣需要配8吨冷却水，其中有0.65吨会以蒸汽形式排放，相关技术中对冲渣蒸汽的回收较少；(2)余热回收率较低，高炉渣经水淬后其余热转移到冲渣水和冲渣蒸汽的热能分别占10％和80％，但目前的技术主要回收冲渣水余热，蒸汽余热基本浪费，缺乏能灵活回收冲渣水和蒸汽的技术；(3)冲渣水余热回收技术主要为余热供暖或供热水，存在严重的季节和地域限制，在南方或非供暖季的应用场景有限；(4)其它水淬余热回收技术大多余热回收率有限，设备较多导致造价高，灵活性较差，产品用途较单一；(5)冲渣水水质差，容易结垢且存在一定腐蚀性，对换热器(1)管道不友好；(6)冲渣蒸汽含有大量h2s、so2等杂质，传统的喷水冷凝方法会浪费余热品位、消耗大量新水且余热回收率低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统，实现了对水淬工艺产生的冲渣蒸汽和冲渣水的余热和物质的回收，提升了余热回收效率，减少了蒸汽排放量，运行成本低，具有较好的余热和物质回收的适用性，且降低了除盐水和蒸汽产品制备的能耗，降低了制备除盐水和蒸汽产品的成本，提升了对水淬技术余热回收的灵活性。

2、本发明的实施例提出一种冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统的应用方法。

3、本发明实施例的冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统，包括：

4、换热器，所述换热器具有第一吸热侧进口、第一吸热侧出口、第一放热侧进口和第一放热侧出口，所述第一放热侧进口用于连接冲渣蒸汽源；

5、闪蒸罐，所述闪蒸罐具有闪蒸进水口、闪蒸出水口和闪蒸蒸汽出口，所述闪蒸进水口用于连接冲渣水源；

6、蒸汽增压机，所述蒸汽增压机具有第一蒸汽进口和第一蒸汽出口，所述第一吸热侧出口和所述闪蒸蒸汽出口中的至少一者与所述第一蒸汽进口连通，所述第一蒸汽出口用于连通下游蒸汽用户；

7、多效蒸发器，所述多效蒸发器具有第二蒸汽进口、供水口、回水口、乏汽出口、第一除盐水出口和第二除盐水出口，所述第一吸热侧出口和所述闪蒸蒸汽出口中的至少一者与所述第二蒸汽进口连通，所述第一除盐水出口用于连通下游除盐水用户，所述第二除盐水出口与所述第一吸热侧进口连通；和

8、回热器，所述回热器具有第二吸热侧进口、第二吸热侧出口、第二放热侧进口和第二放热侧出口，所述第二吸热侧进口用于连通生产水源，所述第二吸热侧出口与所述供水口连通，所述第二放热侧进口与所述乏汽出口连通。

9、本发明实施例的冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统，实现了对水淬工艺产生的冲渣蒸汽和冲渣水的余热和物质的回收，提升了余热回收效率，减少了蒸汽排放量，运行成本低，具有较好的余热和物质回收的适用性，且降低了除盐水和蒸汽产品制备的能耗，降低了制备除盐水和蒸汽产品的成本，提升了对水淬技术余热回收的灵活性。

10、在一些实施例中，所述的冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统进一步包括捕沫器，所述捕沫器具有第一冲渣蒸汽进口和第一冲渣蒸汽出口，所述第一冲渣蒸汽进口用于连接冲渣蒸汽源，所述第一冲渣蒸汽出口与所述第一放热侧进口连通。

11、在一些实施例中，所述的冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统进一步包括蒸汽洗涤塔，所述蒸汽洗涤塔具有第二冲渣蒸汽进口和第二冲渣蒸汽出口，所述第二冲渣蒸汽进口与所述第一冲渣蒸汽出口连通，所述第二冲渣蒸汽出口与所述第一放热侧进口连通。

12、在一些实施例中，所述蒸汽洗涤塔具有洗涤液进口和洗涤液出口，所述余热物质联合回收系统进一步包括预热器，所述预热器具有加热进口和加热出口，所述加热进口与所述洗涤液出口连通，所述加热出口与所述洗涤液进口连通。

13、在一些实施例中，所述的冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统，进一步包括第一真空泵，所述第一真空泵具有第三蒸汽进口和第三蒸汽出口，所述第三蒸汽进口与所述第一吸热侧出口连通，所述第三蒸汽出口和所述闪蒸蒸汽出口中的至少一者与所述第一蒸汽进口连通，所述第三蒸汽出口和所述闪蒸蒸汽出口中的至少一者与所述第二蒸汽进口连通。

14、在一些实施例中，所述的冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统进一步包括加热器，所述加热器具有第四蒸汽进口和第四蒸汽出口，所述第三蒸汽出口和所述闪蒸蒸汽出口中的至少一者与所述第四蒸汽进口连通，所述第四蒸汽出口与所述第二蒸汽进口连通。

15、在一些实施例中，所述的冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统进一步包括冷凝器，所述冷凝器具有汽水混合物进口、冷却水进口、冷凝水出口、不凝气出口和冷却水出口，所述汽水混合物进口与所述第二吸热侧出口连通，所述冷凝水出口用于连通下游除盐水用户。

16、在一些实施例中，所述的冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统进一步包括第二真空泵，所述第二真空泵具有气体进口和气体出口，所述气体进口与所述不凝气出口连通。

17、在一些实施例中，所述换热器、所述闪蒸罐、所述蒸汽增压机和所述多效蒸发器中的至少一者的数量为三台，两开一备；或者所述换热器、所述闪蒸罐、所述蒸汽增压机和所述多效蒸发器中的至少一者的数量为两台，一开一备。

18、本发明实施例的冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统的应用方法，包括：

19、向所述换热器的所述第一放热侧进口供给冲渣蒸汽，所述换热器回收冲渣蒸汽的热能对流经所述换热器的除盐水进行初次加热升温形成低温蒸汽，低温蒸汽经所述第一吸热侧出口排出；和/或，向所述闪蒸罐的所述闪蒸进水口供给冲渣水，冲渣水经所述闪蒸罐闪蒸后温度降低，获得低温中水和低温蒸汽，低温蒸汽经所述闪蒸蒸汽出口排出；从所述第一吸热侧出口排出的低温蒸汽和从所述闪蒸蒸汽出口排出的低温蒸汽中的至少一者进入所述多效蒸发器，从所述第一吸热侧出口排出的低温蒸汽和从所述闪蒸蒸汽出口排出的低温蒸汽中的至少一者进入所述增压机内；

20、所述蒸汽增压机将来自所述换热器的低温蒸汽和/或来自所述闪蒸罐的低温蒸汽进行加压，输送至下游蒸汽用户；

21、向所述回热器的第二吸热侧进口供生产水，所述冷凝器回收所述乏汽出口排出的乏汽的热能对流经所述冷凝器的生产水进行升温，升温后的生产水流向所述多效蒸发器的所述供水口；

22、所述多效蒸发器利用来自所述换热器的低温蒸汽和/或来自所述闪蒸罐的低温蒸汽，结合生产水制备除盐水，并同时生成乏汽，除盐水的一部分经第一除盐水出口供给给下游用户，除盐水的一部分进入所述换热器的第一吸热侧进口。

23、本发明实施例的冶金熔渣水淬工艺的余热物质联合回收系统的应用方法，从物质和热能两方面回收冲渣水和冲渣蒸汽，不仅提升了对水淬工艺余热的回收率，还减小了水淬工艺蒸汽排放量大、新水消耗大的问题，系统流程较短，灵活性较高，受季节和地域限制较小，制备的蒸汽或除盐水用途广泛，可降低企业的生产成本。