[发明专利]一种用于高炉的余热型鼓风脱湿系统及其脱湿方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉的冲渣水余热回收及鼓风脱湿技术领域，特别是用于高炉的余热型鼓风脱湿系统及其脱湿方法。

背景技术

一方面，高炉炼铁过程产生的液态炉渣温度在1400℃左右，一般采用水淬法对其冷却，从而生成大量的高炉渣及冲渣水，每冲制一吨高炉渣会产生约10吨温度为75～90℃的冲渣水。冲渣水虽具有大量的低品位余热，但属于硬度很高、杂质较多的浊环水，因此除少数北方钢铁企业仅在冬季利用很少比例的冲渣水供暖外，现在没有其它回收或再利用途径，只能送到冷却塔排放到环境中去，这样做不仅热能白白散失，而且对周边环境造成了热污染。

另一方面，高炉鼓风脱湿技术可有效降低焦比、提高喷煤量、稳定工况，随着“高喷煤、高富氧、高风温”等高炉冶炼技术的发展，鼓风脱湿有着越来越显著的经济效益。冷凝脱湿是鼓风脱湿的主要方法，也即将高炉送风降低到露点温度以下以使得空气水分凝结。

现有技术中主要采用两类冷却除湿设备，一类是电力驱动的压缩式制冷机，一类是热能驱动的吸收式制冷机降温。前者单机功率有限以至机组设备庞大，且电费不菲，绝非鼓风脱湿未来的发展方向；后者一般以炼铁、烧结、转炉和加热炉的汽化冷却等工序所副产的蒸汽做驱动，充分利用了余热，但现有技术中完全采用蒸汽型吸收式制冷机作为除湿冷源的方式对蒸汽消耗量非常大，而随着节能减排的深入开展，越来越多的钢铁企业实施了余热发电项目，蒸汽不再像过去那么富裕。

高炉炼铁是钢铁生产最耗能的工艺环节，如果能将冲渣水这部分品位很低、但总量很大的余热有效应用到鼓风脱湿过程中，会对钢铁行业的节能产生较大影响，但现有技术文献中还未见有这方面的报道。

发明内容

为了填补上述现有技术的空白，本发明的目的是提供一种用于高炉的余热型鼓风脱湿系统及其脱湿方法。它将高炉冲渣水所含的低温余热应用到鼓风脱湿过程中，在创造效益的同时节约了能源、减少了热污染、保护了环境。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：

一种用于高炉的余热型鼓风脱湿系统，它包括冲渣水循环、鼓风脱湿和吸收式制冷机三个子系统。冲渣水子系统包括依次相连的高炉、冲渣槽、沉淀过滤池、蓄水池、泵一和冷却塔三。在冷却塔三与高炉之间的连接管路上置有截止阀一，在冷却塔三与蓄水池之间的返送管路上置有截止阀二。鼓风脱湿子系统由依次相连的过滤器、预冷却器、再冷却器、除雾器、鼓风机和热风炉组成，除雾器下方设置脱湿水排放管道。所述吸收式制冷机子系统包括热水型吸收式制冷机和蒸汽型吸收式制冷机两部分。蒸汽型吸收式制冷机发生器换热管束的进、出口分别与蒸汽管道和凝结水管道相连接，蒸汽型吸收式制冷机的吸收器/冷凝器串联换热管束通过泵三与冷却塔二的上下水管相连，蒸汽型吸收式制冷机的蒸发器换热管束通过泵六与再冷却器的换热管束相连。其结构特点是，热水型吸收式制冷机的吸收器/冷凝器串联换热管束通过泵二与冷却塔一的上下水管相连，热水型吸收式制冷机的蒸发器换热管束通过泵四与预冷却器换热管束相连，热水型吸收式制冷机的发生器换热管束通过泵五与放置在蓄水池内的换热器的换热管束相连。

在上述鼓风脱湿系统中，所述换热器采用表面式换热器。

一种用于高炉的余热型鼓风脱湿系统的脱湿方法，其步骤为：

1)空气依次经过滤器过滤、预冷却器初步冷却、再冷却器再次冷却、除雾器汽水分离、鼓风机加压压缩、热风炉提升风温这些工序后，再送入高炉；

2)高炉冲渣水从高炉经冲渣槽流至沉淀过滤池沉淀、撇油和过滤之后，送入蓄水池储存以备在出铁冲渣时段冲入高炉；

3)蓄水池内安置了表面式换热器，换热制得的二次热水用来驱动初步冷却工序所需的热水型吸收式制冷机，热水型吸收式制冷机为预冷却器提供冷量，以对从过滤器过来的空气进行初步冷却；

4)采用蒸汽来驱动蒸汽型吸收式制冷机，蒸汽型吸收式制冷机为再冷却器提供冷量，以对从预冷却器过来的空气进行再次冷却。

本发明由于采用了上述结构和方法，以与高炉冲渣水换热所得热水作为第一级吸收式制冷机的驱动热源，对高炉进风进行一级除湿，再以蒸汽作为第二级吸收式制冷机的驱动热源，对进风进行二级除湿。本发明不仅有效利用了高炉冲渣水所含的低温余热，减少冲渣水上塔冷却所耗的泵能、冷却塔的散热负荷及热污染，还能有效减少蒸汽型吸收式制冷机的制冷负荷及蒸汽消耗量，节省出的蒸汽可以用于生产工艺或余热发电。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。