一種高爐衝渣水餘熱利用系統及利用方法與流程

2024-02-20 17:54:15 3

本發明涉及高爐技術領域，尤其是指一種高爐衝渣水餘熱利用系統及利用方法。

背景技術：
目前，傳統的高爐衝渣水餘熱利用存在有明顯問題：（1）沙粒對金屬間壁的衝刷容易造成換熱器的早期損壞，沙粒容易對管道造成堵塞；（2）由於衝渣間隔的影響，使衝渣水的熱量不穩定，不能達到理想的換熱效果；（3）傳統衝渣水餘熱利用方法是在衝渣水進入換熱器之前必須經過水質處理，效率很低、成本很高。

技術實現要素：
本發明的目的在於克服上述不足，提供一種可以解決由於衝渣水衝刷造成設備損壞腐蝕問題、可以實現在線除垢功能、可以穩定地利用衝渣水餘熱、可以在不對衝渣水進行水質處理的情況下提取衝渣水熱量的一種新型高爐衝渣水餘熱利用方法。為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種高爐衝渣水餘熱利用方法，所述方法包括有水蒸氣蒸發部分和衝渣水蒸發部分，其中，水蒸氣蒸發部分的工藝流程為：首先利用沉浸式預熱器將過冷的低溫工質預熱至60℃，此過程衝渣水溫度從62℃降到60℃，形成低溫工質60℃R123液體，幹度為0；再利用滿液式蒸發器將低溫工質蒸發，此過程為強制對流，水蒸氣側95℃氣體冷凝成95℃液體，R123側從60℃液體蒸發成80℃氣體，低溫工質幹度從0變為1，形成低溫工質的80℃飽和蒸汽用於發電；衝渣水蒸發部分的工藝流程：首先利用沉浸式預熱器將過冷的低溫工質預熱至接近飽和，此過程衝渣水溫度從65.5℃降到62℃，形成低溫工質64℃飽和液體，幹度為0；再利用並聯的3臺沉浸式乾式蒸發器將低溫工質沿程蒸發，此過程衝渣水溫度從85℃降到65.5℃，低溫工質幹度從0變為1，形成低溫工質的64℃飽和蒸氣用於發電；在發電設備中循環後再回到第一個過程，如此反覆，保證發電機組正常運行。完成上述方法所用的餘熱利用系統，它包括有依次連接的挖沙段、衝渣水池、池外部分，衝渣水池內設有衝渣水蒸發機構，池外部分內設有水蒸氣蒸發機構，所述的衝渣水蒸發機構包括有衝渣水螺杆膨脹動力機、衝渣水冷凝器、衝渣水儲液器、沉浸式預熱器、乾式蒸發器，其中，沉浸式預熱器、乾式蒸發器均安裝在衝渣水池內，且沉浸式預熱器出口與乾式蒸發器入口連接，乾式蒸發器出口與衝渣水螺杆膨脹動力機連接，衝渣水螺杆膨脹動力機與衝渣水冷凝器連接，衝渣水冷凝器與衝渣水儲液器相連接，衝渣水儲液器與沉浸式預熱器連接形成循環；所述的水蒸氣蒸發機構包括有水蒸氣動力機、水蒸氣儲液器、水蒸氣冷凝器、滿液式蒸發器、水蒸氣預熱器，其中，水蒸氣預熱器出口與滿液式蒸發器入口連接，滿液式蒸發器與水蒸氣動力機相連接，水蒸氣動力機與水蒸氣冷凝器相連接，水蒸氣冷凝器與水蒸氣儲液器相連接，水蒸氣儲液器出口與水蒸氣預熱器連接形成循環。本發明的優點是：一、抗衝刷和堵塞能力強採用浸泡式的結構，管外側的衝渣水不需要流動，有效避免沙粒對金屬間壁的衝刷而造成換熱器的早期損壞，且防止了沙粒對管道造成堵塞。同時安裝方便，可直接固定在衝渣水池面板上，管外側沒有殼體，極大的節約了製造成本；二、可以穩定利用衝渣水熱量由於衝渣水池的緩衝，可消除衝渣間隔的影響，保持熱量的穩定。利用舷外冷卻器的熱循環原理及技術，可以在不對衝渣水進行處理的情況下達到較理想的換熱效果。另外通過波節換熱管束螺旋式支撐板的作用使其強化達到較高的換熱係數；三、可以適應多種工況可以根據配套的發電...