副产蒸汽的回收利用装置的制作方法

本实用新型属于金属冶炼技术领域，特别涉及一种副产蒸汽的回收利用装置。

背景技术：

现有技术中，通常在冶炼炉的排烟口设置冷却水套，并设置供水泵不断向冷却水套内泵送脱盐水，送入冷却水套内的脱盐水与冶炼过程产生的高温烟气换热后汽化并直接排入大气。这些汽化的冷却用脱盐水称为冶炼的副产蒸汽，副产蒸汽直接对空排放将大大提升周边环境温度，对生态环境造成不良影响，同时也造成了极大的能源浪费。

用于铜冶金的吹炼炉工作时，炉内盛装的高温铜熔体一旦遇水将发生爆炸事故，因而设于排烟口的冷却水套不能承压，这样即使冷却水套发生泄漏，水量不大且泄漏水没有压力，泄漏的水只是浮于位于上层的渣层面，而不会与位于下层的铜熔体接触，也就不会引发爆炸；若冷却水套带压，则一旦发生冷却水泄漏，泄漏的水量大且泄漏水带压，泄漏水极易穿过渣层面与铜熔体接触，从而导致安全事故的发生，因此，如何安全有效地利用副产蒸汽热能成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种副产蒸汽的回收利用装置，安全性高且能源利用率高。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种副产蒸汽的回收利用装置，包括换热器，换热器的热源入口与副产蒸汽的输送管道连通，换热器的余热蒸汽出口与余热蒸汽利用单元连通、冷凝水出口与冷凝水利用单元连通，余热蒸汽利用单元或冷凝水利用单元的工作腔室连通有泄压元件；待加热介质自待热介质入口进入换热器并从热介质出口排出。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：余热蒸汽利用单元及冷凝水利用单元能适应多种工况，保证副产蒸汽热能的充分利用；泄压元件能稳定维持副产蒸汽各处容腔的低压状态，从而保证生产安全。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本实用新型的示意图。

图中：10.换热器，11.热源入口，12.余热蒸汽出口，13.冷凝水出口，14.待热介质入口，15.热介质出口，20.余热蒸汽利用单元，21.蒸汽喷射式热泵，211.待增压气体入口，22.真空分离器，221.分离气体入口，222.分离气体出口，223.分离液体出口，30.冷凝水利用单元，31.真空冷凝器，311.进液口一，312.进液口二，313.进液口三，314.出液口，32.水喷射式真空泵，41.泄压阀一，42.泄压阀二。

具体实施方式

下面结合附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

一种副产蒸汽的回收利用装置，包括换热器10，换热器10的热源入口11与副产蒸汽的输送管道连通，换热器10的余热蒸汽出口12与余热蒸汽利用单元20连通、冷凝水出口13与冷凝水利用单元30连通，余热蒸汽利用单元20或冷凝水利用单元30的工作腔室连通有泄压元件；待加热介质a自待热介质入口14进入换热器10并从热介质出口15排出。

副产蒸汽在换热器10内经换热后，将产生冷凝水，冷凝水所具有的热量可达副产蒸汽全热量的20％～30％，故设置冷凝水利用单元30，以充分利用副产蒸汽热量，提升能源利用率。当副产蒸汽供给量较大，在换热器10处换热完毕后仍有大量富余的副产蒸汽时，将混有冷凝水珠和富余的副产蒸汽的余热蒸汽导送至余热蒸汽利用单元20。冷凝水利用单元30的工作腔室、余热蒸汽利用单元20的工作腔室、换热器10中副产蒸汽的输送腔室、副产蒸汽的输送管道相连通，这样只要在冷凝水利用单元30的工作腔室或余热蒸汽利用单元20的工作腔室设置泄压元件，就能可靠地维持副产蒸汽容腔的压力，即维持设于排烟口处冷却水套内的低压状态，从而在充分利用副产蒸汽热能的同时，保证熔炉的作业安全。

优选的，余热蒸汽利用单元20包括蒸汽喷射式热泵21，蒸汽喷射式热泵21连通有余热蒸汽与引射汽源b，引射汽源b与余热蒸汽混合后喷射输送至用户处。

进一步的，为保证余热蒸汽的利用效率，在余热蒸汽出口12与蒸汽喷射式热泵21之间设置真空分离器22，真空分离器22的腔室连通有泄压阀一41，真空分离器22包括待分离气体入口221、分离气体出口222和分离液体出口223，其中待分离气体入口221与余热蒸汽出口12连通、分离气体出口222与蒸汽喷射式热泵21的待增压气体入口211连通。泄压阀一41能维持真空分离器22及与其连通腔室内的压强，蒸汽喷射式热泵21能将真空分离器22分离得到的低压气体增压后送入下游设备内。

优选的，冷凝水利用单元30包括真空冷凝器31，真空冷凝器31的进液口一311与换热器10的冷凝水出口13连通，真空冷凝器31的腔室连通有泄压阀二42，真空冷凝器31的出液口314连通有水喷射式真空泵32。泄压阀二42用于维持真空冷凝器31及与其连通腔室内的低压状态，水喷射式真空泵32用于排出冷凝水。

优选的，真空分离器22的分离液体出口223与真空冷凝器31的进液口二312连通。这样真空分离器22分离得到的液体的热能将在真空冷凝器31内得到回收利用。

优选的，真空分离器22的进液口三313与冷凝水源c连通。本实施例中，冷凝水源c与待加热介质a均为锅炉用脱盐水。

本实施例在具体实施时，副产蒸汽进入换热器10与从待热介质入口14进入的脱盐水换热，被加热后的脱盐水从热介质出口15供至除氧器。副产蒸汽在换热器10中冷凝后生成的蒸汽冷凝水和部分富余副产蒸汽从冷凝水出口13一同流入真空冷凝器31，其中的富余副产蒸汽和从进液口三313进入真空冷凝器31的脱盐水混合，脱盐水被加热后从真空冷凝器31的底部经水喷射式真空泵32排入脱盐水箱。换热器10中大部分的富余副产蒸汽经余热蒸汽出口12，进入真空分离器22，完成汽-液分离后，干蒸汽从位于顶部的分离气体出口222被吸入蒸汽喷射式热泵，与来自低压蒸汽管网的引射蒸汽b混合后被增压至0.50～0.80mpa被供至除氧器。

技术特征：

1.一种副产蒸汽的回收利用装置，其特征在于：包括换热器(10)，换热器(10)的热源入口(11)与副产蒸汽的输送管道连通，换热器(10)的余热蒸汽出口(12)与余热蒸汽利用单元(20)连通、冷凝水出口(13)与冷凝水利用单元(30)连通，余热蒸汽利用单元(20)或冷凝水利用单元(30)的工作腔室连通有泄压元件；待加热介质(a)自待热介质入口(14)进入换热器(10)并从热介质出口(15)排出。

2.根据权利要求1所述的副产蒸汽的回收利用装置，其特征在于：余热蒸汽利用单元(20)包括蒸汽喷射式热泵(21)，蒸汽喷射式热泵(21)连通有余热蒸汽与引射汽源(b)，引射汽源(b)与余热蒸汽混合后喷射输送至用户处。

3.根据权利要求2所述的副产蒸汽的回收利用装置，其特征在于：余热蒸汽出口(12)与蒸汽喷射式热泵(21)之间还设有真空分离器(22)，真空冷凝器(31)的腔室连通有泄压阀一(41)，真空分离器(22)包括待分离气体入口(221)、分离气体出口(222)和分离液体出口(223)，其中待分离气体入口(221)与余热蒸汽出口(12)连通、分离气体出口(222)与蒸汽喷射式热泵(21)的待增压气体入口(211)连通。

4.根据权利要求3所述的副产蒸汽的回收利用装置，其特征在于：冷凝水利用单元(30)包括真空冷凝器(31)，真空冷凝器(31)的进液口一(311)与换热器(10)的冷凝水出口(13)连通，真空冷凝器(31)的腔室连通有泄压阀二(42)，真空冷凝器(31)的出液口(314)连通有水喷射式真空泵(32)。

5.根据权利要求4所述的副产蒸汽的回收利用装置，其特征在于：真空分离器(22)的分离液体出口(223)与真空冷凝器(31)的进液口二(312)连通。

6.根据权利要求4所述的副产蒸汽的回收利用装置，其特征在于：真空分离器(22)的进液口三(313)与冷凝水源(c)连通。

技术总结
本实用新型属于金属冶炼技术领域，特别涉及一种副产蒸汽的回收利用装置，包括换热器，换热器的热源入口与副产蒸汽的输送管道连通，换热器的余热蒸汽出口与余热蒸汽利用单元连通、冷凝水出口与冷凝水利用单元连通，余热蒸汽利用单元或冷凝水利用单元的工作腔室连通有泄压元件；待加热介质自待热介质入口进入换热器并从热介质出口排出。本实用新型中余热蒸汽利用单元及冷凝水利用单元能适应多种工况，保证副产蒸汽热能的充分利用；泄压元件能稳定维持副产蒸汽各处容腔的低压状态，从而保证生产安全。

技术研发人员：张志国;张海燕;刘严;李春玉;陆逊;赵虎;金泽志;阎尔平;张晓弟;万晓东
受保护的技术使用者：铜陵有色金属集团股份有限公司
技术研发日：2019.07.08
技术公布日：2020.04.21