高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的系統及方法，包括沖渣水子系統、換熱子系統、熱水利用子系統，所述換熱子系統分別與沖渣水子系統、熱水利用子系統連接，通過換熱裝置將沖渣水、乏蒸汽、煙氣與補水逐級換熱，所述換熱后熱凈水通過熱水利用子系統進行利用，即分別送入供熱裝置、低溫發電裝置、低溫制冷裝置進行供熱、供電、制冷。與現有技術相比，本實用新型專利技術具有以下有益效果：一是回收乏蒸汽余熱資源，減少乏蒸汽帶來的熱污染及視覺污染；二是充分利用沖渣水、乏蒸汽與煙氣溫度逐級增加的特點，對能量進行逐級回收利用，并提供了熱電冷三聯供的功能，根據用戶需要提供相應能源，產生良好的經濟和社會效益。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的系統
本技術涉及一種焦爐煙氣余熱回收利用
，特別涉及一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的系統。技術背景高爐煉鐵過程中產生溫度高達1450°C高溫熔融渣，含有大量余熱資源。現有工藝主要采用水淬方式進行資源化處理，爐渣水淬時產生大量乏蒸汽和熱沖渣水，爐渣熱量經由乏蒸汽及熱沖渣水排放到環境中，同時沖渣水循環冷卻時需要大量電力，導致熱能、電力等能源浪費，同時鋼鐵企業需要大量高品位蒸汽作為熱源供供熱裝置使用，出現高品質能源低品質使用的不合理現象。爐渣水淬工藝已經非常成熟，產生的“水渣”具有很高的活性，不僅可以作為水泥的熟料，很可以作為建筑業混凝土的“添加劑”。東北大學及某些科研機構曾經用風淬法及其他方法對高爐爐渣余熱進行回收利用研究，但由于這種方法改變了爐渣的最終活性使爐渣難以資源化利用，因此無法推廣實施；同時鋼鐵廠有很多煙氣低溫余熱資源，例如熱風爐煙氣，由于溫度僅有150°C左右無法利用。目前有少量高爐沖渣水余熱回收主要用于冬季取暖或日常洗澡，但由于高爐沖渣水水質受高爐礦料等因素影響，水質多變，無法直接使用，更多的沖渣水(含乏蒸汽)低溫余熱資源直接通過冷卻塔排放到大氣環境中，即使是工業采用回收利用設備加以對沖渣水、 乏蒸汽與煙氣余熱利用還存在著沒有充分利用沖渣水、乏蒸汽、煙氣溫度逐級增加的特點， 對能量進行逐級回收利用，以至于增加熱污染及視覺污染問題；另外，不能根據用戶需要提供相應能源，造成能源浪費，亂排亂放，形成嚴重的經濟和社會問題。
技術實現思路
本技術目的在于提供涉及一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的系統，以解決現有技術中工業采用回收利用設備加以對沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱利用還存在著沒有充分利用沖渣水、乏蒸汽、煙氣溫度逐級增加的特點，對能量進行逐級回收利用，以至于增加熱污染及視覺污染問題；另外，不能根據用戶需要提供相應能源，造成能源浪費，亂排亂放，形成嚴重的經濟和社會問題。本技術目的通過以下技術方案實現一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的系統，包括高爐沖渣子系統、換熱子系統、熱水利用子系統，所述高爐沖渣子系統包括高爐渣淬化造粒裝置以及乏蒸汽煙囪，所述換熱子系統包括沉淀池、乏蒸汽熱量回收器、凈水換熱器以及低溫煙氣換熱器，高爐渣淬化造粒裝置的高溫沖渣水出口連接沉淀池，沉淀池的出口連接乏蒸汽熱量回收器，高爐渣淬化造粒裝置的乏蒸汽出口通過乏蒸汽熱量回收器連接至所述沉淀池，沖渣水經過乏蒸汽熱量回收器溫度提升后進入與乏蒸汽熱量回收器連接的凈水換熱器，經凈水換熱器后沖渣水熱量被凈水回收，沖渣水返回冷卻塔，冷卻后重新進入高爐沖渣子系統進行沖渣，加熱后凈水通過低溫煙氣換熱器后連接至所述熱水利用子系統，所述熱水利用子系統包括保溫水箱、熱水泵、供熱裝置、低溫發電裝置、低溫制冷裝置，所述低溫煙氣換熱器熱水出口分別連接于供熱裝置入口、低溫發電裝置熱水入口、低溫制冷裝置熱水入口，熱凈水經所述低溫發電裝置、低溫制冷裝置后進入凈水換熱器凈水入口 ；所述保溫水箱還可直接與凈水換熱器連接，再與低溫煙氣換熱器熱水進口連接，[0011 ] 所述熱水利用子系統還包括補水口，補水口通過管路與凈水換熱器連接，補水口用于補充供熱裝置、低溫發電裝置、低溫制冷裝置所消耗掉的水份，系統包括以下循環通道，所述高爐渣淬化造粒裝置產生的乏蒸汽經過乏蒸汽熱量回收器與沖渣水進行熱交換后形成乏蒸汽冷凝水，進入沉淀池，由此高爐渣淬化造粒裝置、 乏蒸汽熱量回收器及沉淀池形成乏蒸汽流通通道；所述高爐渣淬化造粒裝置產生的沖渣水經沉淀池凈化，再經乏蒸汽熱量回收器的熱交換、送入凈水換熱器與凈水進行換熱后進入冷卻塔冷卻，冷卻后沖渣水再送高爐渣淬化造粒裝置沖渣水入口繼續沖渣，依次經過高爐渣淬化造粒裝置、沉淀池、乏蒸汽熱量回收器、凈水換熱器與冷卻塔形成沖渣水循環利用通道；所述凈水通過凈水換熱器補水口進行過熱后產生的熱水進入低溫煙氣換熱，高溫煙氣通過低溫煙氣換熱器煙氣入口進入并與熱水進行熱交換后從煙氣出口流出，凈水溫度進一步提高后送入保溫水箱，進入熱水保溫箱后的熱凈水通過熱水泵分別送入供熱裝置入口、 低溫發電裝置熱水入口、低溫制冷裝置熱水入口，依次進行供熱、發電、制冷，所述凈水換熱器、低溫煙氣換熱器、熱水保溫箱、低溫發電裝置/低溫制冷裝置形成凈水循環利用通道。所述低溫煙氣換熱器的位置為以下其中之一設在保溫水箱的前端、或設在保溫水箱的后端。一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的方法，包括以下步驟(I)高爐渣淬化造粒裝置沖渣時產生乏蒸汽和一定溫度沖渣水，乏蒸汽流向乏蒸汽煙囪，沖渣水經沉淀池過濾后，去除水中所含的大顆粒；(2)高爐沖渣水通過水泵送入乏蒸汽熱量回收器，乏蒸汽熱量回收器從乏蒸汽煙囪回收乏蒸汽的熱量繼續為乏蒸汽熱量回收器內的高爐沖渣水提升溫度；(3)升溫后的沖渣水送凈水換熱器換熱后進入冷卻塔，冷卻后經水泵送高爐渣淬化造粒裝置繼續沖渣；(4)凈水通過補水入口進入凈水換熱器與過熱沖渣水進行換熱后生成溫度較高的熱水送保溫水箱；(5)保溫水箱中熱水經水泵送入低溫煙氣換熱器再次通過高溫煙氣提供的熱量進一步加熱；( 6 )加熱后熱水通過低溫發電裝置進行發電，通過低溫制冷裝置進行制冷，通過供熱裝置出口送供熱裝置使用，經過低溫發電裝置與低溫制冷裝置利用后的熱水返回凈水換熱器進一步加熱循環使用。與現有技術相比，本技術有以下有益效果I、本技術充分利用沖渣水、乏蒸汽、煙氣溫度逐級增加的特點，對能量進行逐級回收利用，減少熱污染及視覺污染；2、本技術提供了熱電冷三聯產的功能，根據用戶需要提供相應能源，節約能源，減少排放，產生良好的經濟和社會效益。附圖說明圖I為本技術一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的系統的工藝流程圖。具體實施方式以下結合附圖，詳細說明本技術。請參閱圖1-5，一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的系統的系統，包括高爐沖渣子系統、沉淀換熱子系統、熱水利用子系統以及低溫發電裝置、低溫制冷裝置和供熱裝置，高爐沖渣子系統包括產生乏蒸汽及高溫沖渣水的高爐渣淬化造粒裝置11以及乏蒸汽煙 12，沉淀換熱子系統進一步包括沉淀池21、乏蒸汽熱量回收器22、凈水換熱器 24以及低溫煙氣換熱器23，高爐渣淬化造粒裝置11的高溫沖渣水出口連接沉淀池21，沉淀池21的出口連接乏蒸汽熱量回收器22，高爐渣淬化造粒裝置11的乏蒸汽出口通過乏蒸汽熱量回收器22連接至所述沉淀池21，沖渣水經過乏蒸汽熱量回收器22溫度提升后進入與乏蒸汽熱量回收器22連接的凈水換熱器24，經凈水換熱器24后沖渣水熱量與凈水交換回收，沖渣水返回冷卻塔4冷卻后重新進入高爐沖渣子系統進行沖渣，加熱后的凈水通過低溫煙氣換熱器22后連接至所述熱水利用子系統，所述熱水利用子系統包括熱水泵31、保溫水箱32、供熱裝置33、低溫發電裝置34 與低溫制冷裝置35，所述凈水換熱器24的沖渣水進口與乏蒸汽熱量回收器22沖渣水出口連接，所述凈水換熱器24沖渣水出口與冷卻塔4進口連接，冷卻塔4出口連接至高爐渣淬化造粒裝置11沖渣水進口，所述補水口 241通過管路與凈水換熱器24連接，凈水換熱器24 熱水出口連接保溫水箱32本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的系統，其特征在于，包括高爐沖渣子系統、換熱子系統、熱水利用子系統，所述高爐沖渣子系統包括高爐渣淬化造粒裝置以及乏蒸汽煙囪，所述換熱子系統包括沉淀池、乏蒸汽熱量回收器、凈水換熱器以及低溫煙氣換熱器，高爐渣淬化造粒裝置的高溫沖渣水出口連接沉淀池，沉淀池的出口連接乏蒸汽熱量回收器，高爐渣淬化造粒裝置的乏蒸汽出口通過乏蒸汽熱量回收器連接至所述沉淀池，所述熱水利用子系統包括保溫水箱、熱水泵、供熱裝置、低溫發電裝置、低溫制冷裝置，所述低溫煙氣換熱器熱水出口分別連接于供熱裝置入口、低溫發電裝置熱水入口、低溫制冷裝置熱水入口，熱凈水經所述低溫發電裝置、低溫制冷裝置后進入凈水換熱器凈水入口，所述保溫水箱還可直接與凈水換熱器連接，再與低溫煙氣換熱器熱水進口連接，所述熱水利用子系統還包括補水口，補水口通過管路與凈水換熱器連接。

【技術特征摘要】
1.一種高爐沖渣水、乏蒸汽與煙氣余熱熱電冷聯供的系統，其特征在于，包括高爐沖渣子系統、換熱子系統、熱水利用子系統， 所述高爐沖渣子系統包括高爐渣淬化造粒裝置以及乏蒸汽煙囪， 所述換熱子系統包括沉淀池、乏蒸汽熱量回收器、凈水換熱器以及低溫煙氣換熱器，高爐渣淬化造粒裝置的高溫沖渣水出口連接沉淀池，沉淀池的出口連接乏蒸汽熱量回收器，高爐渣淬化造粒裝置的乏蒸汽出口通過乏蒸汽熱量回收器連接至所述沉淀池， 所述熱水利用子系統包括保溫水箱、熱水泵、供熱裝置、低溫發電裝置...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹先常，王芳，
申請(專利權)人：上海寶鋼節能技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：