专利名称：利用海水淡化实现钢铁厂煤气、蒸汽零排放的系统及工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于钢铁厂二次能源综合利用技术领域，特别涉及一种利用低温多效海水淡化将煤气、蒸汽资源转化成水资源的系统及工艺，适用于沿海钢铁厂的节能减排。
背景技术：
钢铁企业由于生产工艺大部分是在高温下进行的，所以“余能”或“余热”资源相当丰富。煤气、蒸汽回收利用是钢铁企业实现“节能减排”的一项重要内容，对煤气、蒸汽的回收既节约能源又有环境效益。目前，国内外钢铁企业尚无通过海水淡化实现煤气、蒸汽零排放的报道。专利“利用低温低压蒸汽进行海水淡化的工艺”，申请号200810103167. 5涉及一种利用低温低压蒸汽进行海水淡化的工艺，该工艺主要是在汽轮机后设置LT-MED装置，LT-MED装置以海水淡化功能为主兼具发电凝汽器功能，利用汽轮机汽缸末端的低温低压的低品质蒸汽作为海水淡化的加热蒸汽，实现LT-MED装置直接使用低温低压蒸汽进行海水淡化的目的。另外， LT-MED装置上设置一个或两个TVC装置，可利用其它压力较高的富余蒸汽将LT-MED装置中产生的低压蒸汽压缩以得到更多的加热蒸汽，进而提高系统产水率及造水比，并可实现系统多工况运行。该工艺不仅可以大幅度降低海水淡化的运行成本，还可以节省为汽轮机设置凝汽器以及为凝汽器设置冷却等配套设施的投资。然而，该专利只能利用汽轮机汽缸末端的低温低压的低品质蒸汽作为海水淡化的加热蒸汽，并不能解决钢铁企业其余低温低压蒸汽及中、低压蒸汽排放的问题。现有的钢铁厂煤气、蒸汽回收利用存在以下主要问题①大量低品质蒸汽不能经济利用而排放了 ；②蒸汽难以储存，煤气也不易储存、运输不便，即使去发电，由于发电对煤气、蒸汽的品质要求较高，而且电也难以有效储存，所以仍存在大量放散。鉴于上述问题，应不断改进煤气、蒸汽回收利用系统，其核心问题是充分利用煤气、蒸汽，克服煤气、蒸汽的不易储存性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢铁厂煤气、蒸汽利用的系统及工艺，将煤气通过锅炉燃烧发电，与蒸汽通过低温多效海水淡化制取淡化水，实现煤气的充分高效利用和蒸汽的分级利用，达到煤气、蒸汽高效利用和零排放的目的。本发明的系统包括高炉煤气柜1、焦炉煤气柜2、转炉煤气柜3、煤气调配增压系统 4、全烧/掺烧煤气电站锅炉5、蒸汽轮机6、工业锅炉7、蒸汽管网8、余能余热回收装置9、减温减压装置10、TVC (英文thermal vapor compression，英文缩写为TVC，蒸汽热压缩)装置 11、MED (英文 low temperature multiple effect distillation，英文缩写为 MED，低温多效海水淡化)装置12、低低压蒸汽13、中、低压蒸汽14。其中，高炉煤气柜1、焦炉煤气柜2、转炉煤气柜3分别与煤气调配增压系统4通过煤气管道相连接，煤气调配增压系统4分别与全烧/掺烧煤气电站锅炉5和工业锅炉7相连接；全烧/掺烧煤气电站锅炉5、蒸汽轮机6、工业锅炉7、蒸汽管网8、余能余热回收装置9、减温减压装置10、TVC装置11、MED装置12之间通过蒸汽管道进行相应的连接；其中MED装置12抽取蒸汽轮机6中的低低压蒸汽13，在利用低低压蒸汽13淡化海水的同时，起到替代蒸汽轮机冷凝器的作用；余能余热回收装置9产生的低低压蒸汽13通过蒸汽管道输送到MED装置12，余能余热回收装置9产生的中、低压蒸汽14通过蒸汽管道输送到蒸汽管网8中，然后经过减温减压装置进入TVC 装置，与MED装置联合进行海水淡化。煤气调配增压系统4包括高炉煤气15、焦炉煤气16、转炉煤气17、凝结水18、煤气防爆逆止阀19、煤气均质罐20、煤气安全阀21、排水阀门22、煤气增压机23。其中每组煤气均质增压系统包括位于高炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19A和煤气防爆逆止阀19B之间支管道上的煤气防爆逆止阀19C、位于焦炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19D和煤气防爆逆止阀19E之间支管道上的煤气防爆逆止阀19F、位于转炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19G和煤气防爆逆止阀19H之间支管道上的煤气防爆逆止阀19K、煤气均质罐20、煤气安全阀21、排水阀门22、煤气增压机23 ；根据需要，可以并联设置一组或多组煤气均质增压系统。将储存压力为5 IOkPa的高炉煤气柜1收集到的发热量为3000 4000kJ/Nm3的高炉煤气15，储存压力为5 IOkPa的焦炉煤气柜2收集到的发热量为15000 40000kJ/ Nm3的焦炉煤气16、储存压力为2 5kPa的转炉煤气柜3收集到的发热量约5000 10000kJ/Nm3的转炉煤气17，分别直接输送到全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7 燃烧；或通过煤气调配增压系统4调节到发热量在3000 40000kJ/Nm3之间、压力在2 30kl^之间后分别输送到全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7，控制煤气压力在 2 30kPa之间燃烧。具体的调配增压方法为(1)当全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7需要高炉煤气15时，打开高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19A和19B，关闭高炉煤气支管道上的煤气防爆逆止阀 19C，同时关闭焦炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19D和煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19G ；当全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7需要焦炉煤气16或者转炉煤气17 时，调配方法类似；(2)当全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7需要高炉煤气15和焦炉煤气16的混合煤气时，先关闭高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19B，关闭焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19E，同时关闭转炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19G和转炉煤气支管道上的煤气防爆逆止阀19K，再打开高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19A和19C，打开焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19D和19F ；当全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7需要高炉煤气15和转炉煤气17或者焦炉煤气16和转炉煤气17时，调配方法类似；(3)当全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7需要高炉煤气15、焦炉煤气 16、转炉煤气17三种煤气的混合煤气时，先关闭高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19B，关闭焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19E，关闭转炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19H，再打开高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19A和19C，打开焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19D和19F，打开转炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19G和19K ；
(4)当转炉煤气17的压力不能满足全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7 的压力要求时，可打开转炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19G和19K，关闭煤气防爆逆止阀 19H，同时关闭19C和19F，通过煤气增压机23加压后输送到全烧/掺烧煤气电站锅炉5或 /和工业锅炉7 ；当高炉煤气15或者焦炉煤气16的压力不能满足全烧/掺烧煤气电站锅炉 5或/和工业锅炉7的压力要求时，调配方法类似。本发明的另一重要特征是将钢铁企业的余能余热通过余能余热回收装置9回收， 产生低低压蒸汽13和中、低压蒸汽14 ；钢铁厂低低压蒸汽的绝对压力一般介于0. 02MPa 0. 05MPa，温度60°C 70°C，主要来自各种余热发电，如烧结余热发电、转炉低温饱和蒸汽发电、干熄焦余热发电(英文缩写为CDQ)、高炉水冲渣余热，以及余能发电、煤气-蒸汽联合循环发电(英文缩写为CCPP)、全烧/掺烧煤气锅炉发电的汽轮机末端乏蒸汽；钢铁厂中压蒸汽的表压一般介于0. 8MPa 3. 8MPa之间，低压蒸汽的表压一般介于0. 2MPa 0. 6MPa之间；将低低压蒸汽13与从蒸汽轮机末端抽取的低温低压的低品质蒸汽单独或两者混合后在蒸汽绝对压力0. 02MPa 0. 04MPa下为MED装置12提供加热热源，制取淡化海水，这种方法称为MED模式(英文MED running model，多效蒸馏模式)，以该模式运行时，TVC装置不运行，MED装置第1效采用低低压蒸汽；将工业锅炉7产生的表压0. 2MPa 3. SMPa之间的蒸汽与中、低压蒸汽14都输送到蒸汽管网8中，通过减温减压装置10减温减压达到TVC 装置11需要的表压0. 20ΜΙ^ 0. 60MPa之间、温度彡250°C的限定后，由TVC装置11与MED 装置12联合制取淡化海水，这种方法称为TVC模式(英文MED-TVC running model，多效蒸馏热压缩模式)，以该模式运行时，通过TVC装置将二次蒸汽压缩后再进入MED装置第1效； 或者将以上两种方法同时运用，称为MED+TVC模式，以该模式运行时，通过TVC装置将二次蒸汽压缩后再进入第1效，以该模式运行时，TVC装置和MED装置均只有部分负荷工作，TVC 装置将二次蒸汽压缩后再进入MED装置第1效，同时有一部分低低压蒸汽进入到MED装置第1效。具体方法为(1)当只有低低压蒸汽13和/或蒸汽轮机末端抽取的低温低压的低品质蒸汽，且蒸汽绝对压力0. 02MPa 0. 04MPa时，采用MED模式进行海水淡化；(2)当只有0. 3MPa 3. 8MPa之间的中、低压蒸汽14和/或工业锅炉7产生的表压0. 2MPa 3. 8MPa之间的蒸汽时，经减温减压装置10减温减压到表压0. 20MPa 0. 60MPa 之间、温度< 250°C后，采用TVC模式进行海水淡化；(3)当既有低低压蒸汽13和/或蒸汽轮机末端抽取的低温低压的低品质蒸汽，且蒸汽绝对压力0. 02MPa 0. 04MPa,又有0. 3MPa 3. 8MPa之间的中、低压蒸汽14和/或工业锅炉7产生的表压0. 2MPa 3. SMPa之间的蒸汽，并经减温减压装置10减温减压到表压 0. 20MPa 0. 60MPa之间、温度彡250°C时，采用MED+TVC模式进行海水淡化。本发明有两点创新的技术改进一是提高了煤气的利用效率，采用煤气调配增压系统增强煤气均勻性和稳定压力来实现此效果，保证煤气的零排放；二是采用蒸汽分级利用，保证MED对蒸汽的高效利用和蒸汽的零排放。本发明的优点和积极效果在于①可提高煤气柜对煤气的调节能力，将煤气柜超负荷的煤气及时通过MED装置消耗掉；②MED装置能有效利用低低压蒸汽，有效利用了钢铁厂的低温低压蒸汽。本发明对沿海钢铁企业实施煤气、蒸汽零排放具有重要实用价值。
图1是本发明的利用低温多效海水淡化(英文缩写为MED)实现钢铁厂煤气、蒸汽零排放的系统图。其中，高炉煤气柜1、焦炉煤气柜2、转炉煤气柜3、煤气调配增压系统4、 全烧/掺烧煤气电站锅炉5、蒸汽轮机6、工业锅炉7、蒸汽管网8、余能余热回收装置9、减温减压装置10、TVC蒸汽热压缩装置11、MED装置12、低低压蒸汽13、中、低压蒸汽14。图2是煤气调配增压系统的工艺流程图。其中，高炉煤气15、焦炉煤气16、转炉煤气17、凝结水18、煤气防爆逆止阀19、煤气均质罐20、煤气安全阀21、排水阀门22、煤气增压机23。其中每组煤气均质增压系统包括位于高炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19A和煤气防爆逆止阀19B之间支管道上的煤气防爆逆止阀19C、位于焦炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19D和煤气防爆逆止阀19E之间支管道上的煤气防爆逆止阀19F、位于转炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19G和煤气防爆逆止阀19H之间支管道上的煤气防爆逆止阀 19K、煤气均质罐20、煤气安全阀21、排水阀门22、煤气增压机23 ；根据需要，可以并列设置一组或多组煤气均质增压系统。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明。参见附图1，某钢铁公司将储存压力为IOkPa的高炉煤气柜1收集到的发热量约 3145kJ/Nm3的高炉煤气15，储存压力为7kPa的焦炉煤气柜2收集到的发热量约17900kJ/ Nm3的焦炉煤气16，储存压力为2. 6 3. 2kPa的转炉煤气柜3收集到的发热量约753 !/ Nm3的转炉煤气17，分别直接输送到全烧/掺烧煤气电站锅炉5和2X35t/h工业锅炉7燃烧，其中全烧/掺烧煤气电站锅炉5为2台300MW超临界电站锅炉，额定蒸汽压力lOMPa，配置抽凝式蒸汽轮机6 ；或通过煤气调配增压系统4，并联设置2组相互独立的煤气均质增压系统，调节到发热量在8000 10000kJ/Nm3之间、压力3 IOkPa后分别输送到全烧/掺烧煤气电站锅炉5和工业锅炉7燃烧，产生蒸汽。具体的调配增压方法为(1)当全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7需要高炉煤气15时，打开高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19A和19B，关闭高炉煤气支管道上的煤气防爆逆止阀 19C，同时关闭焦炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19D和煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19G ；当全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7需要焦炉煤气16或者转炉煤气17 时，调配方法类似；(2)当全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7需要高炉煤气15和焦炉煤气16的混合煤气时，先关闭高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19B，关闭焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19E，同时关闭转炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19G和转炉煤气支管道上的煤气防爆逆止阀19K，再打开高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19A和19C，打开焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19D和19F ；当全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7需要高炉煤气15和转炉煤气17或者焦炉煤气16和转炉煤气17时，调配方法类似；(3)当全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7需要高炉煤气15、焦炉煤气 16、转炉煤气17三种煤气的混合煤气时，先关闭高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19B，关闭焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19E，关闭转炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19H，再打开高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19A和19C，打开焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19D和19F，打开转炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19G和19K ；(4)当转炉煤气17的压力不能满足全烧/掺烧煤气电站锅炉5或/和工业锅炉7 的压力要求时，可打开转炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀19G和19K，关闭煤气防爆逆止阀 19H，同时关闭19C和19F，通过煤气增压机23加压后输送到全烧/掺烧煤气电站锅炉5或 /和工业锅炉7 ；当高炉煤气15或者焦炉煤气16的压力不能满足全烧/掺烧煤气电站锅炉 5或/和工业锅炉7的压力要求时，调配方法类似。该钢铁企业的各种余能余热发电，如烧结余热、高炉煤气余压(英文缩写为TRT)、 转炉低温饱和蒸汽发电、高炉水冲渣的余热，通过余能余热回收装置9回收。如①为了回收烧结环冷机烟气余热，每台烧结机配套1台热管换热器式余热锅炉余热锅炉，其中 1. OMI^a饱和蒸汽约为40t/h，0. 3ΜΙ^饱和蒸汽为9t/h ；②为了回收转炉烟气余热，每座转炉配套1套转炉汽化冷却设施，回收蒸汽按80kg/t钢设计，回收蒸汽3. OMPa 3. 6MPa ；③热轧生产线配套的步进梁式加热炉采用汽化冷却，可回收1. 27MI^饱和蒸汽；④冷轧退火机组的烟道上配置低压余热锅炉，可产低压蒸汽；⑤高炉冲渣水经闪蒸后得到低低压蒸汽回收，产生绝对压力介于0. 02MPa 0. 05MPa，温度60°C 70°C的低低压蒸汽13和中、低压蒸汽14，其中中压蒸汽的表压介于0. 8MPa 3. 8MPa之间，低压蒸汽的表压介于0. 2MPa 0. 6MPa 之间。将低低压蒸汽13与从蒸汽轮机末端抽取的低温低压的低品质蒸汽单独或两者混合后在绝对压力0. 02MPa 0. 04MPa下可为MED装置12提供加热热源，采用MED模式制取淡化海水；将工业锅炉7产生的表压0. 2MPa 3. SMI^a之间蒸汽，与中、低压蒸汽14都输送到蒸汽管网8中，通过减温减压装置10减温减压达到TVC装置11需要的表压0. 20MPa 0. 60ΜΙ^之间、温度彡250°C的限定后，可采用TVC模式，由TVC装置11与MED装置12联合制取淡化海水；也可将以上两种方法同时运用，采用MED+TVC模式制取淡化海水。具体方法为(1)当只有低低压蒸汽13和/或蒸汽轮机末端抽取的低温低压的低品质蒸汽，且蒸汽绝对压力0. 02MPa 0. 04MPa时，采用MED模式进行海水淡化；(2)当只有0. 3MPa 3. 8MPa之间的中、低压蒸汽14和/或工业锅炉7产生的表压0. 80MPa之间的蒸汽时，经减温减压装置10减温减压到表压0. 20MPa 0. 60MPa之间、 温度< 250°C后，采用TVC模式进行海水淡化；(3)当既有低低压蒸汽13和/或蒸汽轮机末端抽取的低温低压的低品质蒸汽，且蒸汽绝对压力0. 02MPa 0. 04MPa,又有0. 3MPa 3. 8MPa之间的中、低压蒸汽14和/或工业锅炉7产生的表压0. 2MPa 3. SMPa之间的蒸汽，并经减温减压装置10减温减压到表压 0. 20MPa 0. 60MPa之间、温度彡250°C时，采用MED+TVC模式进行海水淡化。
权利要求
1.利用海水淡化实现钢铁厂煤气、蒸汽零排放的系统，其特征在于，该系统包括高炉煤气柜(1)、焦炉煤气柜O)、转炉煤气柜(3)、煤气调配增压系统G)、全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)、蒸汽轮机(6)、工业锅炉(7)、蒸汽管网(8)、余能余热回收装置(9)、减温减压装置 (10)、TVC (蒸汽热压缩)装置(11)、MED (低温多效海水淡化)装置(12)、低低压蒸汽(13)、 中、低压蒸汽(14)；其中，高炉煤气柜(1)、焦炉煤气柜(2)、转炉煤气柜(3)分别与煤气调配增压系统(4)通过煤气管道相连接，煤气调配增压系统(4)分别与全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)和工业锅炉(7)相连接；全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)、抽凝式汽轮机组(6)、工业锅炉(7)、蒸汽管网(8)、余能余热回收装置(9)、减温减压装置(10)、TVC装置(11)、MED装置(12)之间通过蒸汽管道进行相应的连接；其中MED装置(12)抽取蒸汽轮机(6)中的低低压蒸汽(13)，在利用低压蒸汽(1 淡化海水的同时，起到替代蒸汽轮机冷凝器的作用； 余能余热回收装置(9)产生的低低压蒸汽(1 通过蒸汽管道输送到MED装置(12)，余能余热回收装置(9)产生的中、低压蒸汽(14)通过蒸汽管道输送到蒸汽管网(8)中，然后经过减温减压装置进入TVC装置(11)，与MED装置(12)联合进行海水淡化。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的煤气调配增压系统(4)包括高炉煤气(I5)、焦炉煤气(I6)、转炉煤气(I7)、凝结水(IS)、煤气防爆逆止阀(I9)、煤气均质罐 (20)、煤气安全阀(21)、排水阀门(22)、煤气增压风机(23)，其中每组煤气均质增压系统包括位于高炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀(19A)和煤气防爆逆止阀(19B)之间支管道上的煤气防爆逆止阀(19C)、位于焦炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀(19D)和煤气防爆逆止阀(19E)之间支管道上的煤气防爆逆止阀(19F)、位于转炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀(19G)和煤气防爆逆止阀(19H)之间支管道上的煤气防爆逆止阀(19K)、煤气均质罐 (20)、煤气安全阀(21)、排水阀门(22)、煤气增压机；可以并联设置一组或多组煤气均质增压系统。
3.利用海水淡化实现钢铁厂煤气、蒸汽零排放的工艺，其特征在于，将高炉煤气柜(1) 收集到的高炉煤气(15)、焦炉煤气柜O)收集到的焦炉煤气(16)、转炉煤气柜(3)收集到的转炉煤气(17)分别直接输送到全烧/掺烧煤气电站锅炉( 或/和工业锅炉(7)燃烧； 或通过煤气调配增压系统(4)调节到发热量在3000 40000kJ/Nm3之间、压力在2 30kPa 之间后分别输送到全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)或/和工业锅炉(7)燃烧，具体的调配增压方法为(1)当全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)或/和工业锅炉(7)需要高炉煤气(15)时，打开高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19A)和(19B)，关闭高炉煤气支管道上的煤气防爆逆止阀(19C)，同时关闭焦炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀(19D)和煤气主管道上的煤气防爆逆止阀(19G)；当全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)或/和工业锅炉(7)需要焦炉煤气(16) 或者转炉煤气(17)时，调配方法类似；(2)当全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)或/和工业锅炉(7)需要高炉煤气(15)和焦炉煤气(16)的混合煤气时，先关闭高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19B)，关闭焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19E)，同时关闭转炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀(19G)和转炉煤气支管道上的煤气防爆逆止阀(19K)，再打开高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀 (19A)和(19C)，打开焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19D)和(19F)；当全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)或/和工业锅炉(7)需要高炉煤气(15)和转炉煤气(17)或者焦炉煤气(16)和转炉煤气(17)时，调配方法类似；(3)当全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)或/和工业锅炉(7)需要高炉煤气(15)、焦炉煤气(16)、转炉煤气(17)三种煤气的混合煤气时，先关闭高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19B)，关闭焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19E)，关闭转炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19H)，再打开高炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19A)和(19C)，打开焦炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19D)和(19F)，打开转炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19G)和 (19K)；(4)当转炉煤气(17)的压力不能满足全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)或/和工业锅炉 (7)的压力要求时，可打开转炉煤气管道上的煤气防爆逆止阀(19G)和(19K)，关闭煤气防爆逆止阀(19H)，同时关闭(19C)和(19F)，通过煤气增压机Q3)加压后输送到全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)或/和工业锅炉(7)；当高炉煤气(15)或者焦炉煤气(16)的压力不能满足全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)或/和工业锅炉(7)的压力要求时，调配方法类似。
4.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，高炉煤气柜(1)的储存压力为5 IOkPa, 收集到的高炉煤气(15)发热量为3000 4000kJ/Nm3 ；焦炉煤气柜(2)储存压力为5 IOkPa,收集到的焦炉煤气(16)发热量为15000 40000kJ/Nm3 ；转炉煤气柜(3)储存压力为2 5kPa，收集到的转炉煤气(17)发热量为5000 10000kJ/Nm3 ；全烧/掺烧煤气电站锅炉(5)或工业锅炉(7)要求煤气压力在2 30kl^之间。
5.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，将钢铁企业的余能余热通过余能余热回收装置(9)回收，产生低低压蒸汽(1 和中、低压蒸汽(14)，将低低压蒸汽(1 与从蒸汽轮机末端抽取的低温低压的低品质蒸汽单独或两者混合后在蒸汽绝对压力0. 02MPa 0. 04MPa下为MED装置(1 提供加热热源，制取淡化海水，这种方法称为MED模式；将工业锅炉(7)产生的表压为0. 3. SMI^a之间的蒸汽与中、低压蒸汽(14)都输送到蒸汽管网(8)中，通过减温减压装置(10)减温减压达到TVC装置(11)需要的表压0.20MI^ 0.60ΜΙ^之间、温度彡250°C的限定后，由TVC装置(11)与MED装置(12)联合制取淡化海水，这种方法称为TVC模式；或者将以上两种方法同时运用，称为MED+TVC模式；具体方法为(1)当只有低低压蒸汽13和/或蒸汽轮机末端抽取的低温低压的低品质蒸汽，且蒸汽绝对压力0. 02MPa 0. 04MPa时，采用MED模式进行海水淡化；(2)当只有0.3MPa 1. 3MPa之间的中、低压蒸汽14和/或工业锅炉7产生的表压为 0. 2MPa 3. 8MPa之间的蒸汽时，经减温减压装置(10)减温减压到表压0. 20MPa 0. 60MPa 之间、温度< 250°C后，采用TVC模式进行海水淡化；(3)当既有低低压蒸汽(1 和/或蒸汽轮机末端抽取的低温低压的低品质蒸汽，且蒸汽绝对压力0. 02MPa 0. 04MPa，又有0. 3MPa 3. 8MPa之间的中、低压蒸汽(14)和/或工业锅炉(7)产生的表压0. 2MPa 3. SMPa之间的蒸汽并经减温减压装置(10)减温减压到表压0. 20MPa 0. 60MPa之间、温度彡250°C时，采用MED+TVC模式进行海水淡化。
全文摘要
利用海水淡化实现钢铁厂煤气、蒸汽零排放的系统及工艺，属于钢铁厂二次能源综合利用技术领域，特别涉及利用低温多效海水淡化将煤气、蒸汽资源转化成水资源。该系统包括高炉煤气柜、焦炉煤气柜、转炉煤气柜、煤气调配增压系统、全烧/掺烧煤气电站锅炉、蒸汽轮机、工业锅炉、蒸汽管网、余能余热回收装置、减温减压装置、TVC装置、MED装置。将钢铁厂生产工序消耗不了的剩余煤气用于全烧/掺烧煤气锅炉和/或工业锅炉，通过燃烧产生蒸汽，与钢铁厂回收的蒸汽在合理分级的前提下，通过MED装置制取淡化水。同现有技术相比本发明能极限回收钢铁厂煤气、蒸汽资源，有很好的经济效果，适用于沿海钢铁厂的节能减排。
文档编号C02F1/16GK102502903SQ20111031569
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者吴刚, 吴礼云, 唐智新, 张建红, 张波, 李杨, 陈赞华, 马露露 申请人:首钢京唐钢铁联合有限责任公司, 首钢总公司