[发明专利]炼铁高炉熔渣水淬粒化过程的余热回收利用方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于余热回收技术领域，特别是提供了一种炼铁高炉熔渣水淬粒化过程的余热回收利用方法及装置。

背景技术

高炉生产过程中，产生约1500℃的熔渣。现有渣处理方式主要为水淬粒化。水淬粒化过程中会产生大量蒸汽和热水。大量蒸汽直接排放不但影响了冲渣周围环境，并且不利于整个钢铁厂节能环保。热水通过冷却塔冷却，虽能减少熔渣水淬粒化过程的蒸汽无组织排放，但冷却塔运行过程中亦产生大量蒸汽。而对水淬粒化过程的热量利用的难点主要有：1.蒸汽难收集；2.冲渣水水质较差，对换热装置易造成板结，对管道易造成磨损、堵塞；3.热值品位不高(蒸汽约100℃，热水约80—95℃)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炼铁高炉熔渣水淬粒化过程的余热回收利用方法及装置，克服了现有技术的蒸汽难收集，冲渣水水质较差，对换热装置易造成板结，对管道易造成磨损、堵塞，热值品位不高，熔渣水淬粒化过程的蒸汽无组织排放等问题，实现了熔渣水淬粒化过程的余热回收利用。

本发明的熔渣水淬粒化过程的余热回收利用方法是：将常规高炉渣处理系统过滤后的冲渣水，送至底滤池进行二次过滤，以解决冲渣水水质较差的问题；经底滤池出来的干净水引至水换热装置，用以加热其中一路冷工作介质水，离开水换热装置的冲渣水温度下降后，回到高炉冲渣泵房继续冲渣使用；在粒化塔上部的烟囱上设有蒸汽回收管道，由蒸汽回收真空泵在蒸汽回收管道上造成的负压将蒸汽收集至蒸汽换热装置与另一路冷工作介质水进行换热，蒸汽换热后冷凝生成的水排至底滤池循环使用；被水换热装置加热后的工作介质水与被蒸汽换热装置加热后的工作介质水混合后可作为闪蒸或低温水发电或锅炉一次给水加热等的热源进行综合利用，经过热利用后的工作介质水由工作介质水循环泵分两路(水换热工作介质水和蒸汽换热工作介质水)循环使用；在粒化塔烟囱最顶部设有安全阀，在回收蒸汽过程中安全阀关闭，在蒸汽回收装置检修或瞬时产生巨量蒸汽时，安全阀自动打开。

实现本发明熔渣水淬粒化过程的余热回收利用方法的装置包括冲渣蒸汽换热回路、冲渣水换热循环回路和工作介质水循环回路，冲渣蒸汽换热回路、冲渣水换热循环回路、工作介质水循环回路顺序连接；冲渣蒸汽换热回路由水渣粒化塔(或烟囱)、粒化塔烟囱安全阀、蒸汽回收真空泵和蒸汽换热装置构成，水渣粒化塔、粒化塔烟囱安全阀、蒸汽回收真空泵、蒸汽换热装置顺序连接；冲渣水换热循环回路由冲渣及过滤系统设备、底滤池、水换热装置、冲渣泵构成，冲渣及过滤系统设备、底滤池、水换热装置、冲渣泵顺序连接；工作介质水循环回路由水换热装置、蒸汽换热装置的介质水流通管道与工作介质水热利用装置(闪蒸装置或低温水发电或锅炉等)和工作介质水循环泵构成，水换热装置、蒸发换热装置的介质水流通管道与工作介质水热利用装置和工作介质水循环泵顺序连接。

本发明的优点在于，解决了熔渣水淬粒化过程的蒸汽收集难，冲渣水质差，换热器易板结，管道易磨损、堵塞的问题，实现了熔渣水淬粒化过程的蒸汽与水的余热回收利用，同时降低了冲渣过程中吨渣消耗水量，杜绝了蒸汽无组织排放，保护了环境，减少了污染。

附图说明

图1为本发明装置的示意图。其中，水渣粒化塔(或烟囱)1、粒化塔烟囱安全阀2、过滤系统设备3、底滤池4、水换热装置5、蒸汽换热装置6、冲渣泵7、蒸汽回收真空泵8、工作介质水循环泵9、工作介质水热利用装置10。

具体实施方式

见图1，本发明的装置包括冲渣蒸汽换热回路、冲渣水换热循环回路和工作介质水循环回路。水渣粒化塔(或烟囱)1、粒化塔烟囱安全阀2、蒸汽回收真空泵8、蒸汽换热装置6顺序连接构成冲渣蒸汽换热回路；冲渣及过滤系统设备3、底滤池4、水热换热装置5、冲渣泵7顺序连接构成冲渣水换热循环回路；水换热器5、蒸气换热装置6的工作介质水流通管道与工作介质水热利用装置10(闪蒸装置或低温水发电或锅炉等)和工作介质水循环泵9顺序连接构成工作介质水循环回路。

下面结合附图1描述本发明熔渣水淬粒化过程的余热回收利用的过程：冲渣水在水渣粒化塔1内将高炉熔渣水淬粒化为85—90℃渣水混合物，并产生大量100℃的蒸汽。渣水混合物引至水渣过滤系统设备3过滤处理，过滤后的水渣通过胶带机或其它方式运走，过滤后的冲渣水进入底滤池4，冲渣水得到了进一步净化，从底滤池出来的干净水引至水换热装置5，在此将热量传递给其中一路工作介质水，温度降至55℃，再通过高炉冲渣泵7供至冲渣喷嘴继续循环使用。由蒸汽回收真空泵8所造成的负压蒸汽回收管道将粒化塔内的蒸汽送至蒸汽换热装置6与另一路冷工作介质水进行换热，蒸汽换热后生成的冷凝水，排至底滤池循环使用。被水换热装置5加热后的工作介质水与被蒸汽换热装置6加热后的工作介质水混合后的热工作介质水(75℃)可作为闪蒸或低温水发电或锅炉一次给水加热10等的热源进行综合利用，经过热利用后的工作介质水(50℃)由工作介质水循环泵分两路循环使用。在粒化塔烟囱最顶部设有安全阀2，在回收蒸汽过程中安全阀关闭，在蒸汽回收装置检修或瞬时产生巨量蒸汽时，安全阀自动打开。