[发明专利]一种回收高炉冲渣水余热的系统及方法

说明书

本发明涉及一种回收高炉冲渣水余热的系统及方法，包括供暖系统锅炉、供暖系统循环泵、冲渣水换热装置、采暖用户、非采暖热用户、旁通管、热计量装置、供暖系统回水管道、供暖系统供水管道、热冲渣水管道、冷冲渣水管道、换热装置供热进水管道、换热装置供热出水管道、冲渣供热系统循环泵；供暖系统锅炉的进口连接有供暖系统回水管道，出口连接有供暖系统供水管道，供暖系统回水管道与供暖系统供水管道之间连接有旁通管、采暖用户、非采暖热用户；旁通管与采暖用户之间的供暖系统回水管道上并联有冲渣水换热装置。优点是：在确保冬季采暖的前提下，解决了夏季冲渣水余热应用于更多用户的系统和控制问题。

技术领域

本发明属于高炉冲渣水余热利用领域，尤其涉及一种回收高炉冲渣水余热的系统及方法。

背景技术

高炉炼铁工艺中产生大量高温熔渣，温度可达1500℃左右，是一种巨大的余热资源。钢厂常用水淬的方法将高炉渣进行冷却，冷却过程中产生大量70℃～90℃的冲渣水和乏蒸汽。目前，国内钢铁企业对高炉冲渣水余热主要应用于冬季取暖、加热生活热水、热泵供暖/制冷、海水淡化及余热发电等领域。其中，国内北方钢铁企业的冲渣水余热利用主要以冬季供暖为主，且主要采用的是冲渣水直接供暖技术。但高炉冲渣水直接用于采暖存在如下两个主要问题：

(1)水质的处理问题。我国高炉水渣处理多采用底滤式冲渣池，高炉水渣主要成分为CaO、SiO₂、MgO、Al₂O₃以及少量的Fe₂O₃，pH值大于7，略显碱性。水渣杂质在冲渣水中以固体颗粒或悬浮物的形式存在。由于冲渣水在渣池中沉淀后仍然含有很多的炉渣杂质，不能满足采暖水质的要求，所以冲渣水必须经过过滤后才能进入采暖系统。一般过滤系统包括沉淀池和过滤池，占用场地大，投资大，不适合改造工程。

(2)管道的结垢问题，虽然经过过滤，但是冲渣水中仍有一定量的固体渣粒，会形成沉积垢，同时，系统腐蚀产物也会形成锈垢，由此引起的管道的腐蚀、堵塞、结垢问题，致使维护费用居高不下。如果在进入散热器的支管或者散热器内堵塞，就会直接影响室内供暖温度。

为了克服上述冲渣水直接供暖带来的弊端，冲渣水间接换热供暖技术逐渐发展起来。采用间接供暖工艺流程的关键在于冲渣水的处理及冲渣水-水换热器的选择。

通过查新，检索到一些相关的专利与文章，如专利CN101368747A公开一种闭式冲渣水余热采暖系统。该方法包括热源水池、循环水泵、室内采暖设施和定压补水系统，在热源水池内设集成板翅式吸热器，通过管道连接蒸汽再热器和室内采暖系统。该方法试图解决现有系统的堵塞和腐蚀问题，但该方法没有考虑冲渣水余热的夏季利用问题，夏季余热仍无法回收利用。

现有技术中，中国专利CN202415575U，公开一种高炉冲渣水余热利用系统。该系统通过板式换热器将冲渣水和采暖水分隔，满足生活小区冬季取暖需要。但是，该系统并没有解决冲渣水余热的夏季利用问题，夏季余热仍无法回收利用。

中国专利CN103834754A，公开一种高炉明特法冲渣水余热利用三联供系统。该系统粒化装置、渣水分离装置、沉淀池、沉淀蓄热池；沉淀蓄热池中冲渣水通过余热供水泵组进入换热装置换热，换热后的用户水用于供暖、制冷及脱湿鼓风机用户；该设有沉淀、蓄热及过滤装置可提高系统水质，设有化学清洗装置，可延长换热装置使用寿命。该系统指出冲渣水余热可用于制冷、脱湿鼓风等，但并没有解决夏季冲渣水应用于更多用户的系统和控制问题，夏季冲渣水余热仍无法顺利回收利用。

综上所述，高炉冲渣水余热利用系统或方法还存在诸多问题。主要体现在现有余热利用系统或方法没有解决冲渣水余热的夏季回收利用问题，致使夏季冲渣水余热利用率低，甚至无利用的现象。因此，探寻更加实用有效的高炉冲渣水余热利用系统及方法是非常必要的。

发明内容