一種高爐渣餘熱利用方法
2024-02-27 02:37:15
專利名稱：一種高爐渣餘熱利用方法
技術領域：
本發明屬於爐渣餘熱利用技術領域，特別是提供了一種高爐渣餘熱利用方法，基於明特法高爐衝渣工藝中使用的衝渣水以及產生的衝渣蒸汽的餘熱利用。
背景技術：
國內大部分鋼廠在高爐渣餘熱利用方面，餘熱利用效率低，設備運行繁瑣，多數基於底濾池衝渣工藝進行餘熱回收，而基於明特法衝渣工藝的餘熱利用又存在堵塞換熱器，換熱效率不高等問題。山東冶金雜誌曾關於《高爐衝渣水餘熱採暖的應用》中指出，直接採用高爐衝渣水進行採暖。該方法雖然餘熱利用效率較高，設備運行簡單，但存在以下弊端1、渣水中的細纖維容易堵塞供熱管網；2、供熱狀況受高爐爐況影響；3、後期運行成本以及
管網維護成本較高。本發明解決了一般高爐衝渣餘熱利用中存在的問題和弊端，充分確保設備的穩定和供暖的連續，最大限度地回收高爐渣的顯熱。
發明內容
本發明的目的在於提供了一種高爐渣餘熱利用方法，使用螺旋衝渣水專用換熱器和汽-水殼管式換熱器將高爐渣的顯熱最大限度的通過換熱進行居民供暖，使高爐渣顯熱得到充分的利用，達到節能減排的目的。在距離沉澱池I附近建換熱站6，用以安裝螺旋衝渣水專用換熱器，型號LXBG/W-0. 6/1. 2-1II和汽-水殼管式換熱器，高爐衝渣水經過溢水池2到吸水井3經衝渣泵房4由衝渣供水管5首先送往換熱站6，對採暖熱水放熱後，再回到衝渣主供水管路，進入高爐渣口進行衝渣。水渣混合物沿渣槽進入攪籠機，初步分離後進入沉澱池，經過沉澱溢流和擋渣板進入吸水井，形成衝渣水循環系統。汽-水循環系統(將衝渣過程中產生的蒸汽引至汽-水殼管式換熱器，蒸汽放熱凝結後的凝結水，作為衝渣補水，形成汽-水循環系統)中衝渣蒸汽經過換熱站6內設置的汽-水殼管式換熱器放熱回收後，進入衝渣供水管路，如圖1所示。在換熱站內，布置螺旋衝渣水專用換熱器和汽-水殼管式換熱器。螺旋衝渣水專用換熱器的熱源是含有大量懸浮物的衝渣水，螺旋衝渣水專用換熱器內部換熱管入口處的弧形設計解決了換熱器管板的堵塞問題，如圖2所示。螺旋衝渣水專用換熱器內部換熱管的螺旋結構設計，使邊界層遭到破壞，流動邊界層和熱邊界層減薄，強化了傳熱效果，解決了換熱管的堵塞問題。汽-水殼管式換熱器冷源為採暖水，熱源為衝渣蒸汽(溫度高達94°C以上)，通過冷凝放熱，在回收衝渣蒸汽中的汽化潛熱的同時回收冷凝水。不僅回收了蒸汽中大部分熱量，同時回收冷凝水，減少補水量。根據高爐衝渣水溫度低、流量大、玻璃化纖維較多、易堵、具有腐蝕性等特性。本發明在螺旋衝渣水專用換熱器上，根據流體力學原理，將換熱管內層流邊界層打破，不僅增大了表面換熱係數，強化了換熱效果，同時，螺旋衝渣水專用換熱器產生的脈衝旋流從根本上解決了管網堵塞問題。本發明中採暖系統獨立運行，後期運行成本和管網維護成本較低，衝渣水和衝渣蒸汽互為補充，供暖穩定性較高。同時，利用汽-水殼管式換熱器，回收蒸汽率高達70%，充分利用熱量，將冷凝水回收至衝渣水池，極大地減少了衝渣水補水量。通過實際運行情況看，運行穩定、熱回收率高。
圖1為高爐渣餘熱利用方法示意圖。圖2為螺旋衝渣水專用換熱器原理。圖3為螺旋衝渣水專用換熱器換熱原理。
具體實施例方式在距離沉澱池I附近新建換熱站6，用以安裝螺旋衝渣水專用換熱器和汽-水殼管式換熱器，高爐衝渣水經過溢水池2到吸水井3經衝渣泵房4由衝渣供水管⑤首先送往換熱站6，對採暖熱水放熱後，再回到衝渣主供水管路，進入高爐渣口進行衝渣。水渣混合物沿渣槽進入攪籠機，初步分離後進入沉澱池，經過沉澱溢流和專設的擋渣板進入吸水井，形成衝渣水循環系統。汽-水循環系統中衝渣蒸汽經過換熱站⑥內設置的汽-水殼管式換熱器放熱回收後，進入衝渣供水管路，如附圖1。 在換熱站內，布置螺旋衝渣水專用換熱器和汽-水殼管式換熱器。螺旋衝渣水專用換熱器的熱源是含有大量懸浮物的衝渣水，衝渣水進入管板時的弧形設計解決了管板的堵塞問題，如圖2螺旋衝渣水專用換熱器原理所示，經過螺旋設計結構，邊界層遭到破壞，流動邊界層和熱邊界層減薄，強化了傳熱效果。衝渣水在進入換熱器前的總管處，脈衝動力裝置定期對水流進行擾動，阻止了懸浮物等雜質在邊界層中的形成，從而達到了進一步防止堵塞的目的。汽-水殼管式換熱器冷源為採暖水，熱源為衝渣蒸汽(溫度高達94°C以上)，通過冷凝放熱，回收衝渣蒸汽中的汽化潛熱。不僅回收了蒸汽中大部分熱量，同時回收冷凝水，減少補水量。據數據統計，明特法高爐衝渣工藝，渣水比按1:8計算，高爐渣的物理顯熱熱焓為430-470kcal/kg,分別以衝洛水、衝洛蒸汽、洛帶走物理熱、其它熱損失等形式轉換,其中，衝渣水佔47%，衝渣蒸汽42%，渣帶走物理熱和其它熱損失佔11%。本發明通過螺旋衝渣水專用換熱器和汽-水殼管式換熱器分別將衝渣水、衝渣蒸汽的顯熱和汽化潛熱進行回收，用以就近供暖，高爐渣顯熱回收率超過55%。
權利要求
1.一種高爐渣餘熱利用方法，其特徵在於，工藝步驟為 在距離沉澱池(I)附近建換熱站(6)，用以安裝螺旋衝渣水專用換熱器，和汽-水殼管式換熱器，高爐衝渣水經過溢水池(2)到吸水井(3)經衝渣泵房(4)由衝渣供水管(5)首先送往換熱站出)，對採暖熱水放熱後，再回到衝渣主供水管路，進入高爐渣口進行衝渣；水渣混合物沿渣槽進入攪籠機，分離後進入沉澱池，經過沉澱溢流和擋渣板進入吸水井(3)，形成衝渣水循環系統； 將衝渣過程中產生的蒸汽引至汽-水殼管式換熱器，蒸汽放熱凝結後的凝結水，作為衝渣補水，形成汽-水循環系統； 汽-水循環系統中衝渣蒸汽經過換熱站(6)內設置的汽-水殼管式換熱器放熱回收後，進入衝洛供水管路； 螺旋衝渣水專用換熱器的熱源是含有大量懸浮物的衝渣水，螺旋衝渣水專用換熱器內部換熱管入口處的弧形設計解決了換熱器管板的堵塞問題，螺旋衝渣水專用換熱器內部換熱管的螺旋結構設計，使邊界層遭到破壞，流動邊界層和熱邊界層減薄，強化了傳熱效果，解決了換熱管的堵塞問題；汽-水殼管式換熱器冷源為採暖水，熱源為衝渣蒸汽，溫度高達94°C以上，通過冷凝放熱，在回收衝渣蒸汽中的汽化潛熱的同時回收冷凝水。
2.根據權利要求1所述的高爐渣餘熱利用方法，其特徵在於，螺旋衝渣水專用換熱器的型號為 LXBG/W-0. 6/1. 2-111。
全文摘要
一種高爐渣餘熱利用方法，屬於爐渣餘熱利用技術領域。在距離沉澱池(1)附近建換熱站(6)，用以安裝螺旋衝渣水專用換熱器，和汽-水殼管式換熱器，高爐衝渣水經過溢水池(2)到吸水井(3)經衝渣泵房(4)由衝渣供水管(5)首先送往換熱站(6)，對採暖熱水放熱後，再回到衝渣主供水管路，進入高爐渣口進行衝渣；水渣混合物沿渣槽進入攪籠機，分離後進入沉澱池，經過沉澱溢流和擋渣板進入吸水井(3)，形成衝渣水循環系統。優點在於，使高爐渣顯熱得到充分的利用，達到節能減排的目的。
文檔編號F27D17/00GK102994668SQ20121052012
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者魏國順, 陳廷軍, 馬全, 陳保俠 申請人:秦皇島首秦金屬材料有限公司, 首鋼總公司