[发明专利]一种高炉冲渣水预热锅炉水的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用高炉冲渣水余热的系统和方法，尤其涉及一种高炉冲渣水预热锅炉水的系统和方法，属于冶金工业技术领域。

背景技术

高炉渣是炼铁时排出的废渣，每吨铁产生300～900kg的高炉渣，其主要成分是硅酸钙或铝酸钙等。一般钢铁厂在高炉炼铁工艺中，产生的高炉渣温度超过1400℃，高炉渣所带走的热量约占高炉总能耗的16%。目前高炉基本都采用水冲渣工艺，高炉渣显热基本都进入冲渣水中，即便采用强制通风冷却，随着冲渣水的循环，水温仍可上升到约95℃，导致大量蒸汽释放到大气中，除了浪费能源外，同时还会造成水资源浪费和热污染。

目前，国家高校、企业采用的高炉冲渣水余热回收利用的主要技术有以下几类：

1.高炉冲渣水余热采暖系统。对于中国大部分地区，需要采暖的时间比较短，系统利用率低，推广价值不大；

2.高炉冲渣水余热制冷系统。在夏季，热水送入吸收式制冷机组，但制冷机组热水用量有限，系统利用率也较低，推广价值也不大；

3.高炉冲渣水余热发电系统。由于热水温度不够高，且存在较大幅度的波动，流量大，受现有技术的限制，系统效率和作业率均不能达到工业化的条件；

4.高炉冲渣水预热其他工质的系统。需要新增水池，将冲渣水过滤，对系统耐磨要求高，或经过二级热交换才将冲渣水热能传递给工质进行综合利用，存在投资大、热效率低、运行成本高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有高炉冲渣水余热回收技术存在的不足，提供一种技术可靠、简单可行的高炉冲渣水预热锅炉水的系统和方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：

一种高炉冲渣水预热锅炉水的系统，它包括高炉冲渣水循环系统，所述高炉冲渣水循环系统包括粒化箱、冲渣沟、粒化槽、渣水分离装置、集水池、回水泵、冷却塔、水池、粒化泵及其连接管道。

该高炉冲渣水预热锅炉水的系统还包括冲渣水与锅炉水热交换系统、锅炉水汽化循环系统，所述冲渣水与锅炉水热交换系统包括热交换器及换热工质；所述锅炉水汽化循环系统包括锅炉、蒸汽用户、冷凝回水器、循环泵及连接管道；

所述热交换器设置于集水池或水池中，所述热交换器内部的换热工质为锅炉水。

高温炉渣被水淬，高炉冲渣水水温升高进入集水池或水池，通过集水池或水池内设置的热交换器与锅炉水进行热交换，经热交换，高炉冲渣水温度下降，在高炉冲渣水循环系统中进行下一个冲渣升温循环。高炉冲渣水热交换的同时，锅炉水温度升高，在锅炉水汽化循环系统中被锅炉加热成蒸汽供用户使用，产生的冷凝水及补充水经循环泵送至热交换器进行下一次预热。

作为本发明的优选方案之一，所述热交换器为间壁式热交换器。

进一步的，所述间壁式热交换器可以是单组，也可以是多组串联或并联。

一种高炉冲渣水预热锅炉水的方法，其包括下述步骤：

a.高温炉渣被粒化箱喷射冷却水快速冷却水淬，炉渣被粒化，高炉冲渣水水温升高，进入渣水分离装置进行渣水分离，高炉冲渣水进入集水池经回水泵进入水池，通过集水池或水池内设置的热交换器与锅炉水进行热交换；经热交换，高炉冲渣水温度下降，在高炉冲渣水循环系统中进行下一个冲渣升温循环；

b.高炉冲渣水热交换的同时，锅炉水温度升高，在锅炉水汽化循环系统中被锅炉加热成蒸汽供用户使用，产生的冷凝水及补充水经循环泵送至热交换器进行下一次预热。

优选的，所述热交换器采用间壁式热交换器。

更优选的，所述间壁式热交换器可以是单组，也可以是多组串联或并联。

作为本发明的优选方案之一，该高炉冲渣水预热锅炉水的系统正常作业时，所述热交换器低于水池液面。

作为本发明的优选方案之一，所述冷却塔中的冷却系统可部分或全部关闭，这样可以减少冲渣水在进入热交换前的温降，并使回水泵工作扬程降低，减少电耗。

优选的，所述高炉冲渣水与锅炉水的热交换仅由一级热交换即完成。

与现有技术相比，本发明所取得的有益效果是：