高炉冲渣水和冲渣乏汽的余热回收系统及其运行方式的制作方法

本发明涉及高炉排渣的余热回收的，尤其是涉及一种高炉冲渣水和冲渣乏汽的余热回收系统及其运行方式。

背景技术：

1、高炉排渣中含有大量的热量，占高炉总能耗的15～20％，通常采用冲渣循环水直接接触降温的方法来冷却排渣。高炉渣余热分为两部分，一部分通过水蒸发带入大气中，另一部分通过冲渣水带走，在沉淀池及渣水沟中散失，造成大量的热量浪费。

2、高炉通常周向均布4个渣铁出口，每2个渣铁口共用1个乏汽排放烟囱，1座小高炉有2个渣铁口，2个乏汽排放烟囱；每个烟囱会排放约1个小时，然后切换到对面的烟囱排放约1个小时；在整个乏汽产生过程中，因为高炉排渣工艺的缘故，渣流量并不平均，渣口开启和排渣末尾时段的渣量较小，中间会出现渣量的极大值，以3.5小时为一周期。

3、现有技术中的高炉排渣的余热回收方案基本都仅局限于对冲渣水增设宽流道等不容易堵塞的板换方式，将热量传递给供暖水。这种方式较为简单，但存在以下弊端：冲渣乏汽的热量没有得到回收；没有解决热量的间歇性问题，由于高炉排渣高峰期时间占总周期不足30％，导致出水温度波动很大，热量难以进一步应用；非供暖季不存在供暖水，系统没有开启的意义，热量大量浪费。

4、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种高炉冲渣水和冲渣乏汽的余热回收系统，能够有效回收冲渣水和冲渣乏汽的热量，可以解决热量的间歇性问题，使热量得以进一步应用，同时可以实现冬季供暖和夏季制冷，进一步增加能源利用率。

2、本发明的目的之二在于提供一种高炉冲渣水和冲渣乏汽的余热回收系统的运行方式，能够实现供暖排渣工况、供暖不排渣工况、制冷排渣工况以及制冷不排渣工况的分时段运行。

3、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

4、第一方面，一种高炉冲渣水和冲渣乏汽的余热回收系统，包括依次连接的蓄能水箱、吸收式热泵、循环水加热器以及喷淋塔；

5、所述蓄能水箱中的循环水进入所述吸收式热泵进行降温后，再进入所述循环水加热器与冲渣水进行换热升温，之后再进入所述喷淋塔与冲渣乏汽进行换热升温；

6、所述循环水加热器通过冲渣水回水泵与冲渣池连接，用以使冲渣池中的冲渣水进入到循环水加热器中进行换热降温；

7、所述喷淋塔通过引风机与冲渣池连接，用以使冲渣池中产生的冲渣乏汽进入到喷淋塔中进行换热降温；

8、所述冲渣池与高炉排渣口连接，用以使高炉排渣到冲渣池中进行冲渣；

9、所述高炉具有四个高炉排渣口，每两个高炉排渣口连接一个冲渣池，每个冲渣池通过引风机与一个喷淋塔连接。

10、进一步的，所述吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、发生器以及冷凝器；

11、其中，所述吸收器与所述蒸发器连接，用以吸收蒸发器产生的热量；

12、所述吸收器通过溶液换热器与所述发生器连接，用以吸收发生器产生的热量；

13、所述冷凝器与所述发生器连接，用以吸收发生器产生的热量；

14、所述冷凝器通过减压装置与所述蒸发器连接。

15、进一步的，所述喷淋塔通过循环水回水泵与供暖水加热器连接，用以使喷淋后的循环水进入供暖水加热器，将热量传递给供暖水；

16、所述供暖水加热器回连至所述蓄能水箱，用以使传递给供暖水热量后的循环水回到蓄能水箱。

17、进一步的，所述供暖水加热器通过阀门与所述吸收式热泵连接，用以使供暖水依次经过所述热泵的吸收器、冷凝器进行升温。

18、所述循环水加热器与冷却塔连接，用以使循环水加热器中换热降温后的冲渣水进入冷却塔降温；

19、所述冲渣池通过冲渣水泵与所述冷却塔连接，用以使冲渣水进入冷却塔降温后进入冲渣池进行冲渣。

20、进一步的，所述冷却塔通过阀门与所述吸收式热泵连接，用以使冷却塔的底部的冲渣水依次经过所述热泵的吸收器、冷凝器进行升温，之后再回到冷却塔进行降温。

21、第二方面，一种上述任一项所述的余热回收系统的运行方式，包括以下步骤：

22、蓄能水箱中的循环水首先进入吸收式热泵进行降温，之后进入循环水加热器以吸收冲渣水的热量，然后进入喷淋塔中喷淋以吸收冲渣乏汽的热量；

23、其中，冲渣池中的冲渣水通过冲渣水回水泵进入到循环水加热器中；

24、冲渣池中产生的冲渣乏汽通过引风机进入到喷淋塔中；

25、高炉排渣通过排渣口进入到冲渣池中进行冲渣，得到冲渣水和冲渣乏汽。

26、进一步的，所述运行方式的供暖排渣工况包括以下步骤：

27、循环水流程：蓄能水箱中的循环水首先进入吸收式热泵的蒸发器中进行降温，之后进入循环水加热器以吸收冲渣水的热量，然后进入喷淋塔中喷淋以吸收冲渣乏汽的热量，再通过循环水回水泵进入供暖水加热器以将热量传递给供暖水，最后回到蓄能水箱；

28、供暖水流程：供暖水经供暖水加热器吸收循环水热量后，再依次经过热泵的吸收器和冷凝器进行升温；

29、冲渣水流程：冷却塔塔底的冲渣水经冲渣水泵增压后进入冲渣池中进行冲渣，产生冲渣乏汽；

30、冲渣池中的冲渣水经过滤器过滤后，再通过冲渣水回水泵进入循环水加热器中以将热量传递给循环水，之后回到冷却塔中进一步降温；

31、冲渣乏汽经过喷淋塔被循环水喷淋降温后再排放；

32、热泵情况：热泵以钢厂内蒸汽或热水作为驱动热源，将循环水与驱动热源的热量加到供暖水上；

33、优选地，所述运行方式的供暖不排渣工况包括以下步骤：

34、循环水流程：蓄能水箱中的循环水进入热泵的蒸发器进行降温，之后回到蓄能水箱；

35、供暖水流程：供暖水依次经过热泵的吸收器和冷凝器进行升温；

36、冲渣水流程：冲渣水不运行；

37、热泵情况：热泵以钢厂内蒸汽或热水作为驱动热源，将循环水与驱动热源的热量加到供暖水上。

38、进一步的，所述运行方式的制冷排渣工况包括以下步骤：

39、循环水流程：蓄能水箱中的循环水首先进入吸收式热泵的发生器中进行降温，之后进入循环水加热器以吸收冲渣水的热量，然后进入喷淋塔中喷淋以吸收冲渣乏汽的热量，再回到蓄能水箱中；

40、冷却水流程：冷却塔塔底的冲渣水先经过冷却水泵，再依次经过热泵的吸收器和冷凝器进行升温；

41、冷冻水流程：冷冻水进入热泵的蒸发器，经过蒸发器降温后再出系统；

42、冲渣水流程：冷却塔塔底的冲渣水经冲渣水泵增压后进入冲渣池中进行冲渣，产生冲渣乏汽；

43、冲渣池中的冲渣水经过滤器过滤后，再通过冲渣水回水泵进入循环水加热器中以将热量传递给循环水，之后回到冷却塔中进一步降温；

44、冲渣乏汽经过喷淋塔被循环水喷淋降温后再排放；

45、热泵情况：热泵以循环水作为驱动热源，将冷冻水与循环水的热量加到冷却水上；

46、优选地，所述运行方式的制冷不排渣工况包括以下步骤：

47、循环水流程：蓄能水箱中的循环水进入热泵的发生器进行降温，之后回到蓄能水箱；

48、冷却水流程：冷却塔塔底的冲渣水作为热泵的冷却水，先经过冷却水泵，再依次经过热泵的吸收器和冷凝器进行升温；

49、冷冻水流程：冷冻水进入热泵的蒸发器，经过蒸发器降温后再出系统；

50、冲渣水流程：冲渣水不运行；

51、热泵情况：热泵以循环水作为驱动热源，将冷冻水与循环水的热量加到冷却水上。

52、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

53、本发明提供的高炉冲渣水和冲渣乏汽的余热回收系统，通过设立循环水加热器来回收冲渣水热量，通过设立喷淋塔来回收冲渣乏汽热量，因此能够同时回收冲渣水与冲渣乏汽的热量，回收热量更大；同时，本发明通过设立蓄能水箱对热量进行消除波动处理，使热量输出稳定，能够使冬季供暖水出水温度和夏季冷冻水出水温度均维持稳定，而且通过设立冷热两用的吸收式热泵来实现冬季供暖和夏季制冷，增加能源利用时间和能源利用率。本发明提供的余热回收系统，能够有效回收冲渣水和冲渣乏汽的热量，可以解决热量的间歇性问题，使热量得以进一步应用，同时可以实现冬季供暖和夏季制冷，进一步增加能源利用率。

54、本发明提供的高炉冲渣水和冲渣乏汽的余热回收系统的运行方式，不仅能够同时回收冲渣水与冲渣乏汽的热量，回收热量更大，而且能够实现供暖排渣工况、供暖不排渣工况、制冷排渣工况以及制冷不排渣工况，运行灵活方便，能源利用率高。