一种高炉冲渣水余热利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及高炉余热利用领域，具体涉及一种高炉冲渣水余热利用系统。


背景技术：

2.在高炉冶金过程中，炉渣的产出不是一个连续、稳定的过程，炉渣的产出量存在周期性变化，由此导致冲渣水的温度在60～95℃之间周期性波动。渣水池中冲渣水的平均温度为70
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80℃。如果能够有效地利用高炉冲渣水的余热，在有效减少能源浪费的同时，还能带来显著的经济效益。
3.对于高炉冲渣水的余热利用，常见的方式之一是利用高炉冲渣水的余热供暖，之二是利用冲渣水的余热作为热源驱动吸收式制冷机制冷，制出的冷水可用于冷却进入脱湿冷却器中的环境空气以降低空气含湿量，实现高炉鼓风的脱湿效果，还可用于替代空调，将冷水用于办公楼等场所，降低能源消耗。例如，cn201320034607.2公开了一种高炉冲渣水余热回收系统，能够在冬季供暖，夏天制冷、脱湿，解决了高炉余热利用的季节性问题。
4.cn201420073250.3公开了一种利用高炉冲渣水余热的脱湿鼓风装置，能够利用高炉冲渣水的余热驱动溴化锂制冷机制备冷水用于脱湿鼓风。上述方式虽然在一定程度上实现了高炉冲渣水的余热利用，但在利用过程中没有考虑高炉冲渣水水温的周期性变化，由此导致一些问题，例如，用户家中的采暖设备温度时高时低、驱动制冷机工作时的效率不稳定等问题。因此，如何解决高炉冲渣水的水温波动问题是有效利用高炉冲渣水的关键。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种高炉冲渣水余热利用系统，本实用新型提供的系统能有效解决余热利用过程中高炉冲渣水的水温波动问题，利用高炉冲渣水的余热进行用户采暖，或利用冲渣水余热驱动溴化锂制冷机制出冷水用于高炉鼓风脱湿，一年四季均能实现高炉冲渣水余热的高效回收利用。
6.本实用新型的技术方案如下:
7.一种高炉冲渣水余热利用系统，包括高炉、粒化塔、渣水池，所述高炉、粒化塔、渣水池依次连接，其特征在于，所述系统还包括：
8.渣水取热装置，所述渣水取热装置与渣水池连接，渣水取热装置中的热媒水与冲渣水进行冷热交换，吸取冲渣水中的热量；冷却后的冲渣水经管路回流至粒化塔内，继续用于熔渣水淬；
9.调温蓄热装置，所述调温蓄热装置与渣水取热装置连接，对渣水取热装置流出的热媒水进行温度调节，以维持热媒水的温度平衡，满足余热利用的要求。
10.本实用新型对渣水取热装置没有特别限制，所述渣水取热装置可以为现有技术中常用的板式换热器、相变换热装置等换热设备。
11.所述调温蓄热装置可以是水蓄热装置或相变蓄热装置，所述水蓄热装置或相变蓄热装置均采用现有技术中常用的蓄热装置。
12.所述调温蓄热装置的工作原理是：当流经内部的热媒水温度较高时，通过冷热交换吸收热媒水的热量，将热媒水的温度调低至适合下游余热利用的温度范围；当流经内部的热媒水温度较低时，为热媒水提供热量，将热媒水的温度调升到适合下游余热利用的温度范围；
13.进一步的，所述高炉冲渣水余热利用系统还包括采暖装置，所述采暖装置经管路与调温蓄热装置连接，利用调温后的热媒水为用户进行供暖。热媒水经过采暖装置后再次回流到渣水取热装置中循环使用。
14.进一步的，所述高炉冲渣水余热利用系统还包括溴化锂制冷机，所述溴化锂制冷机与所述调温蓄热装置相连接，利用调温后的热媒水驱动溴化锂制冷机制出冷水，热媒水温度降低后再次回流到渣水取热装置中。
15.进一步的，所述高炉冲渣水余热利用系统还包括脱湿冷却器，所述脱湿冷却器经管路与溴化锂制冷机形成循环系统，利用溴化锂制冷机制出的冷水对进入脱湿冷却器的环境空气进行冷却脱湿处理，脱湿后的冷空气通过鼓风机输送到热风炉内，进行加热处理后将热风输送到高炉中供高炉使用。
16.本实用新型的基本原理是，在高炉冲渣水余热利用系统中增设调温蓄热装置，如果由渣水池排出的冲渣水温度较高，渣水取热装置中的热媒水与冲渣水进行冷热交换后，热媒水的温度显著升高，超出下游余热利用所需的适当温度范围，则通过调温蓄热装置吸收热媒水的热量，将热媒水的温度调低至适合下游进行余热利用的适当温度范围；如果由渣水池排出的冲渣水温度较低，渣水取热装置中的热媒水与冲渣水进行冷热交换后，热媒水的温度上升较少，低于下游余热利用所需的适当温度，则利用调温蓄热装置释放热量，将热媒水的温度调升至适合下游余热利用的温度范围。本实用新型通过设置调温蓄热装置，有效地解决了高炉冲渣水的水温波动问题，为下游余热利用奠定了基础。
17.本实用新型的技术效果：
18.1.通过设置调温蓄热装置，有效地解决了高炉冲渣水的水温波动问题，为下游余热利用奠定了基础。能够保障进入采暖装置或溴化锂机组的热水温度恒定在一定范围内，系统可靠性更高；保障供暖时的温度稳定。
19.2.本实用新型的技术方案能够实现高炉鼓风脱湿，利用高炉鼓风除湿技术使高炉鼓风达到稳湿、降湿的双重效果，消除因大气湿度变化对炉况不利的影响，使高炉稳定运行，可使高炉增产3
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8％左右；当大气温度在30℃左右时，在炼铁高炉鼓风中采用全冷冻脱湿方式后，进入鼓风机的空气温度在5～8℃，这样可使鼓入风的密度提高，相当于增加约9％的风量；鼓风中湿度每减少1g/nm3可以降低焦比0.8～1.2kg/t；风中含湿量每减少1g/nm3，可提高燃烧带温度9℃，因此可以多喷煤粉1.5
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2.0kg/t；高炉生产“四季如冬”，从而增加炼铁生产能力，提高企业效益。
20.3.本实用新型的技术方案能满足一年四季的余热利用要求，夏季制冷、脱湿，冬季供暖，实现了冲渣水余热全年利用。
附图说明
21.图1为本实用新型提供的高炉冲渣水余热利用系统的结构示意图。
22.附图标记说明：1渣水池；2粒化塔；3高炉；4渣水取热装置；5调温蓄热装置；6采暖
装置；7溴化锂制冷机；8脱湿冷却器；9鼓风机；10热风炉；11切换阀门；12循环泵
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型的优选实例进行说明，应当理解，此处描述的优选实例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.图1是本实用新型提供的一种高炉冲渣水余热利用系统的结构示意图。所述高炉冲渣水余热利用系统包括：渣水池1；粒化塔2；高炉3；渣水取热装置4；调温蓄热装置5；采暖装置6；溴化锂制冷机7；脱湿冷却器8；鼓风机9；热风炉10；切换阀门11；循环泵12。
25.所述高炉3、粒化塔2、渣水池1依次连接，所述渣水取热装置4与渣水池1连接，渣水取热装置4中的热媒水与冲渣水进行冷热交换，吸取冲渣水中的热量；冷却后的冲渣水经管路回流至粒化塔2内，继续用于熔渣水淬；
26.所述调温蓄热装置5与渣水取热装置4连接，对渣水取热装置4流出的热媒水进行温度调节，以维持热媒水的温度平衡，满足余热利用的要求。
27.本实用新型对渣水取热装置4没有特别限制，所述渣水取热装置4可以为现有技术中常用的板式换热器、相变换热装置等换热设备。
28.可选的，所述调温蓄热装置5可以是水蓄热装置或相变蓄热装置，所述水蓄热装置或相变蓄热装置均采用现有技术中常用的蓄热装置。
29.调温蓄热装置5的工作原理是：当流经内部的热媒水温度较高时，通过冷热交换吸收热媒水的热量，将热媒水的温度调低至适合下游余热利用的温度范围；当流经内部的热媒水温度较低时，调温蓄热装置5能够为热媒水提供热量，将热媒水的温度调升到适合下游余热利用的温度范围；
30.所述采暖装置6经管路与调温蓄热装置5连接，利用调温后的热媒水为用户进行供暖。热媒水经过采暖装置后再次回流到渣水取热装置4中循环使用。
31.所述溴化锂制冷机7与所述调温蓄热装置5相连接，利用调温后的热媒水驱动溴化锂制冷机制出冷水。热媒水温度降低后再次回流到渣水取热装置4中。
32.所述高炉冲渣水余热利用系统还包括脱湿冷却器8，所述脱湿冷却器8经管路与溴化锂制冷机7形成循环系统，利用溴化锂制冷机7制出的冷水对进入脱湿冷却器8的环境空气进行冷却脱湿处理，脱湿后的冷空气通过鼓风机9输送到热风炉10内，进行加热处理后将热风输送到高炉3中供高炉3使用。
33.本实用新型的基本原理是，在高炉冲渣水余热利用系统中增设调温蓄热装置5，如果由渣水池排出的冲渣水温度较高，渣水取热装置4中的热媒水与冲渣水进行冷热交换后，热媒水的温度显著升高，超出下游进行余热利用的适当温度范围，则通过调温蓄热装置5吸收热媒水的热量，将热媒水的温度调低至适合下游进行余热利用的适当温度范围；如果由渣水池排出的冲渣水温度较低，渣水取热装置4中的热媒水与冲渣水进行冷热交换后，热媒水的温度上升较少，低于下游余热利用所需的适当温度，则利用调温蓄热装置5释放热量，将热媒水的温度调升至适合下游余热利用的温度范围。本实用新型通过设置调温蓄热装置5，有效地解决了高炉冲渣水的水温波动问题，为下游余热利用奠定了基础。
34.本实用新型提供的一种高炉冲渣水余热利用系统的工作流程如下：
35.高炉3排出的熔融渣在粒化塔2内经冲渣水水淬粒化，冲渣水流入渣水池1中；高温
的冲渣水经循环泵12输送到渣水取热装置4内，与渣水取热装置4的热媒水发生冷热交换，冷却后的冲渣水回流到粒化塔2内继续循环冲渣。
36.在冲渣峰期时，热媒水吸收冲渣水的热量后温度显著升高，可能超出下游余热利用所需的适当温度范围；冲渣峰期过后，热媒水温度上升较少，可能低于下游余热利用所需的适当温度范围，无法满足余热利用的需求。
37.从渣水取热装置4内排出的热媒水流经调温蓄热装置5，如果热媒水的温度超出了下游余热利用所需的适当温度范围，则调温蓄热装置5会吸收热媒水的热量，将热媒水的温度调低至适合下游余热利用的温度范围；如果热媒水的温度低于下游余热利用所需的适当温度范围，则调温蓄热装置向热媒水释放热量，将热媒水的温度调高至适合下游余热利用的温度范围。
38.调温蓄热装置5与采暖装置6连接，用于用户供暖。调温蓄热装置5通过管路、切换阀门11、循环泵12与溴化锂制冷机7连接，通过热媒水驱动溴化锂制冷机7制出冷水，热媒水温度降低后再次回流到渣水取热装置4中。
39.脱湿冷却器8与溴化锂制冷机7构成循环回路，利用溴化锂制冷机7制出的冷水对进入脱湿冷却器8的环境空气进行脱湿处理。脱湿后的空气经鼓风机9进入热风炉10，最终输入到高炉内。
40.本实用新型在采暖装置6的管路上设置有切换阀门11，可以根据供暖季的实际需要，开启或关闭取暖装置；在溴化锂制冷机7的管路上同样设置有切换阀门，可以实际需要，开启或关闭阀门。
41.上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不仅局限于此，凡是利用此构思对本实用新型进行非实质性地改进，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。