[发明专利]炼铁余热梯级回收利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁工业炼铁余热余能利用技术领域，特别涉及炼铁系统余热梯级回收和高效利用的方法，在进一步降低钢铁综合能耗，实现钢铁工业高效回收利用炼铁余热余能的情况下使用。

背景技术

钢铁工业是高能耗、高污染产业，是国家节能减排的重点。据统计，钢铁企业的吨钢产生的余热余能总量为288kgce/t左右，约占吨钢综合能耗的40％。为进一步降低钢铁综合能耗，提高企业自身竞争力，必须采取新技术和新工艺降低一次能源的消耗量或充分利用企业二次能源即余热余能资源。

炼铁工序能耗占钢铁工业生产能耗的70％左右，是钢铁节能的重点，其中炼铁余热余能占炼铁工序能耗的60％左右，分布于热风炉、高炉煤气除尘、炉前除尘、渣处理和高炉本体冷却水等系统，主要余热余能包括热风炉烟气余热、高炉煤气回收及余压、炉前除尘风余热、水冲渣余热和高炉本体冷却水循环余热。炼铁系统通过回收高炉煤气，废烟气预热空气、煤气和制粉，TRT发电等技术应用，已实现能源回收30％～40％，但尚有20％以上低品位余热余能没有回收利用，故如何有效利用炼铁低品位余热余能，是炼铁系统进一步降低能耗的重要途径。

目前国内关于炼铁系统余热利用的主要专利如下：发明专利200710113229.6，孙庆亮等人提出了在高炉循环软水管道上加装热泵机组回收高炉低温循环水余热的方法。发明专利200810023634.3，郑岩等人高炉冲渣热水余热收集方法，将冲渣水过滤后送至循环蒸发器，用以加热工作介质，介质被汽化，用汽化后的蒸汽驱动动力机进而带动发电机发电。实用新型专利201020131205.0，张宜万等人提出了利用热风炉烟气余热作为能源驱动溴化锂吸收式冷水机组为高炉鼓风脱湿设备提供冷水而达到鼓风脱湿。实用新型专利201020660707.2，王国有等人提出了一种回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组。

上述方法重点解决了炼铁系统单项余热的回收利用，但无法系统解决余热的梯级回收和高效利用问题，为此，本发明针对现有炼铁已利用的余热基础上，提出了一种炼铁系统低品位余热的梯级回收高效利用的方法，通过串并联不同品位余热，分级利用余热余能资源，降低炼铁工序能耗，实现炼铁系统节能减排。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对炼铁系统已利用主要余热余能如热风炉烟气预热助燃空气和煤气、炉顶余压发电和回收高炉煤气，如何在其基础上进一步回收利用低品位余热，降低能耗。

为解决上述技术问题，本发明提供了炼铁余热梯级回收利用的方法，对高炉荒煤气余热、除尘风余热、水渣余热、热风炉烟气余热和炉前除尘罩余热实施分级回收，分级供生活、制冷、采暖、海水淡化和发电使用，实现炼铁不同品位余热的合理和高效化利用。

本发明提供的炼铁余热梯级回收利用方法，包括高炉，热风炉，煤气干法除尘器，余压透平机，除尘风除尘器，水渣池，煤气热管换热器，制冷制热机，海水淡化装置，余热锅炉，所述海水淡化装置包括低温多级闪蒸器和高温多级闪蒸器，包括不同低品位余热梯级回收和分级利用过程，依次串并联回收高炉煤气余热、除尘风余热、水渣余热、热风炉烟气余热、除尘罩和渣沟余热，包括以下步骤：

（1）将高炉荒煤气先经煤气干法除尘器进行干法低压脉冲除尘，然后经余压透平机发电后变为高炉煤气，使冷水进入煤气余热换热器回收余热；将除尘风经除尘风除尘器除尘后，使所述冷水进入除尘风余热换热器回收余热；所述冷水被加热为温水；高炉煤气经煤气柜后，一路进入热风炉燃烧产生热风供高炉使用，另一路进余热锅炉补燃，产生的高温高压蒸汽经压缩膨胀机做功带动发电机发电；

（2）将高炉熔渣先经冲水粒化器冲水粒化为水渣，然后经水渣分离装置分离渣后，进入沉淀池，在沉淀池上方设置水渣余热闪蒸器，所述温水经沉淀池加热后，进入水渣余热闪蒸器蒸发冷凝为中高温水；将热风炉烟气经煤气热管换热器后进入低温烟气换热器，进一步加热来自水渣余热闪蒸器的所述中高温水；

（3）在除尘罩内表面设置除尘罩余热换热器，所述冷水依次经除尘罩余热换热器和渣沟余热换热器加热，被加热为高温水；

（4）将步骤（1）的两路温水并联后，一路供生活用水，一路供制冷制热机制冷或采暖，一路供步骤（2）中的水渣余热换热使用；将步骤（3）中的高温水，一路作为补燃高炉煤气的余热锅炉的进水，另一路与步骤（2）中经低温烟气换热器加热的中高温水混合，供低温多级闪蒸器海水淡化使用；经压缩膨胀机做功后的低温低压蒸汽供高温多级闪蒸器海水淡化使用。