本发明专利技术涉及一种间断性放散蒸汽余热回收储存利用系统和方法，它包括放散蒸汽温度控制组件、高效放散蒸汽冷凝换热组件、大型分层式相变蓄能供热装置、蓄能供热系统、控制系统。利用该系统的工艺和方法可以最高效率回收和利用间断性高炉炉渣余热，实现冲渣水和放散蒸汽的余热回收和冷凝水回收，实现节能和节水，该技术的推广应用将对我国钢铁行业的节能减排、节水工作起到重要作用。
【技术实现步骤摘要】
:本专利技术提供对炼铁高炉水冲渣放散蒸汽进行冷凝回收其余热和冷凝水的技术和方法，属于钢铁工业余热回收与蓄能供热节能、节水领域。
技术介绍
:我国是世界上最大的钢铁生产国，年产钢铁达到7亿吨，每年都要排放约2亿吨的铁渣，从高炉流出的铁渣温度约1550°C，含有大量的热能，其所含余热相当于钢铁总能耗的6%左右，如果将其回收利用可实现年节能3000万吨标准煤。铁渣的处理有热泼法或水淬法，为减少铁渣占用土地和污染环境，目前多采用水淬渣法，将水淬渣用于制砖和水泥添加料，使铁渣得到了资源综合利用。水淬渣就是用水急冷铁渣使其迅速降温并均匀破碎的工艺，水淬渣时1450°C以上的液态铁渣含有大量的高温热能遇水后被水吸收，水温提高并拌生大量的放散蒸汽。一般水淬渣工艺的渣水比为1: 6-10，1吨铁炉渣从14001:降至751:的总焓热为1.8吉焦，这些热能一部分被冲渣水带走，另一部分产生蒸汽排放掉，每吨铁渣产生0.5-0.8吨放散蒸汽，造成严重的热能浪费和水资源浪费。由于高炉炼铁出渣是间断进行的，水淬渣也是不连续的，加之放散蒸汽的余热品位低回收利用的技术难度较大，目前国内外钢铁行业都没有对水冲渣放散蒸汽的余废热回收利用和放散蒸汽冷凝节水成熟技术推广应用。本专利技术提供了一种间断性高炉水淬渣放散蒸汽余热和冷凝水回收利用的工艺和方法。
技术实现思路
针对以上情况和节能减排、节水形势需要，本专利技术提供一种低成本冷凝回收钢铁工业炼铁间断性高炉水淬渣放散蒸汽余热和冷凝水的工艺和技术方法。利用该技术方案不但可以将炼铁高炉间断性水淬渣过程产生的放散蒸汽温度加以控制并进行冷凝回收其余热和冷凝水，同时可以将冲渣水(80°C以上)的余热也进行回收，而且将回收的间断性余热储存在大型固定式相变蓄能供热装置中，通过蓄能供热装置对外稳定连续供热，提高间断性水淬渣余热回收利用率。本专利技术所涉及的间断性高炉水淬渣余热和放散蒸汽冷凝水回收系统通过以下技术方案实现:如附图1所示，该专利技术的间断性高炉水淬渣余热和放散蒸汽冷凝水回收系统由放散蒸汽温度控制组件、高效放散蒸汽冷凝换热组件、大型分层式相变蓄能供热装置、控制系统组成。放散蒸汽温度控制组件安装在水淬塔烟?与转鼓引气管的蒸汽分配器交合处。高效放散蒸汽冷凝换热组件安装在水淬塔附近，高效放散蒸汽冷凝换热器上端设有进汽口，下端设有蒸汽冷凝出口，侧面上方设有循环水出口，侧面下方设有循环水入口，上端进汽口通过蒸汽管道与水淬塔烟?相连，下端蒸汽冷凝出口通过管道与气水分离器的进口相连，侧面上方的循环水出口通过管道与大型分层式相变蓄能供热装置上部加热回水口相连，侧面下方的循环水入口通过管道、水泵与大型分层式相变蓄能供热装置下部加热出水口相连。大型分层式相变蓄能供热装置固定安装高炉附近的加固基础上，侧面分别设有循环水蒸汽余热进出口、冲渣水循环余热进出口、供热循环水进出口，大型分层式相变蓄能供热装置的循环水蒸汽余热进出口分别通过管道、阀门、循环水泵与高效放散蒸汽冷凝换热器相连，大型分层式相变蓄能供热装置的循环水冲渣水余热进出口分别通过管道、阀门、循环水泵与冲渣水池相连，该蓄热装置的供热循环水进出口通过阀门、管道、循环水泵与热用户管网相连。控制系统通过蒸汽温度传感器、蒸汽微压传感器、蒸汽余热循环水温度传感器、冲渣水余热温度传感器、供热循环水温度传感器、电动百叶阀位置传感器采集的电信号经计算机预置程序对电动百叶阀、引风机变频控制器、循环水泵变频控制器发出控制指令，实现放散蒸汽温度、循环水温度达到最佳余热回收储存和供热效果。【附图说明】:图1是该专利技术的工艺系统图图2是放散蒸汽温度控制组件的结构示意图图3是高效波纹列管换热器的结构示意图图4是大型分层式相变蓄能供热装置的结构示意图该专利技术的间断性高炉水淬渣余热和放散蒸汽冷凝水回收系统主要由放散蒸汽温度控制组件(4)、高效放散蒸汽冷凝换热组件(9)、大型分层式相变蓄能供热装置(14)、控制系统(35)组成。图中:1、炼铁高炉，2、出渣沟，3、铁渣，4、放散蒸汽温度控制组件，5、淬渣塔烟囱，6、放散蒸汽引流管，7、转鼓放散蒸汽上升管，8、引凤排气管，9、高效放散蒸汽冷凝换热组件，10、冷凝换热供水管道，11、冷凝换热回水管道，12、冷凝换热循环泵，13、冷凝换热回水温度传感器，14、大型分层式相变蓄能供热装置，15、供热循环泵，16、热用户换热器，17、低温冲渣水回水管道，18、高温冲渣水供水管道，19、20、22、23、24、25、电动阀，21、冲渣水泵，26、冲渣水冷却水泵，27、水渣输送带，28、冲渣水池，29、水渣脱水转鼓，30、水渣输送水泵，31、冲渣水温度传感器，32、水渣输送槽，33、输送水渣喷水口，34、冲渣水喷嘴，35、集中控制柜，36电动百叶阀控制曲柄，37、曲柄连杆销子，38、电动百叶阀控制连杆，39、电动百叶阀控制电机，40、电机座，41、烟囱壁，42、电动百叶阀叶片，43、叶片轴杆轴承座，44、叶片驱动轴杆，45、高温放散蒸汽出口，46、转鼓放散蒸汽烟?入口，47、放散蒸汽冷凝后混合气进烟囱入口，48、电动闸板阀阀座，49、电动闸板阀芯，50、电动闸阀电动头，51、转鼓放散蒸汽分配管道，52、转鼓放散蒸汽上升管，53、转鼓放散蒸汽温度传感器，54、水冲渣放散蒸汽微压传感器，55、水淬渣粒化塔，56、水淬渣放散蒸汽，57、放散蒸汽温度传感器，58、换热器冷凝出口，59、冷凝水处理液，60、冷凝水池，61、冷凝水计量表，62、冷凝水出口，63、气水分离器壳体,64、气水分离器入口，65、气水分离隔板,66、防腐离心引风机,67、混合气排放管道,68、气水分离器排气口，69、放散蒸汽吸入管道，70、冷凝换热器蒸汽入口，71、冷凝换热器循环水回水管道，72、冷凝换热器循环水出口，73、冷凝换热器壳体，74、冷凝换热器折流板，75、高效波纹换热管，76、冷凝换热器端板，77、冷凝换热器封头，78、冷凝换热器循环水入口，79、冷凝换热器循环水供水管道，80、冲渣水蓄能换热出口，81、放散蒸汽余热回收循环出水口，82、冲渣水蓄能换热回水口，83、相变蓄热元件，84、相变蓄热元件固定排列支架，85、放散蒸汽余热回收循环回水口，86、大型分层式相变蓄能供热装置箱体，87、分层式换热盘管，88、常压通气管，89、供热循环出水口，90、供热循环回水口，91、供热循环回水口，(92)、混凝土地基，93、和混凝土条形基座，下部分层式换热盘管(94)、冲渣水余热回收换热器(95)，96、导热介质组成。【具体实施方式】为了使本专利技术所述的技术方案、工艺方法、创造特征以及达成的目的和效果易于了解，下面结合附图和实施例给予详细阐述该专利技术涉及的高炉水淬渣间断性余热和放散蒸汽冷凝水回收系统主要包括放散蒸汽温度控制组件(4)、高效放散蒸汽冷凝换热组件(9)、大型分层式相变蓄能供热装置(14)、控制系统(35)。如附图1和图2所示，该专利技术所涉及高炉水淬渣间断性余热和放散蒸汽冷凝水回收系统的放散蒸汽温度控制组件(4)设置在水淬塔烟囱(5)与转鼓引气管(51)的蒸汽分配器(52)交合处。该组件由电动百叶阀控制曲柄(36)、曲柄连杆销子(37)、电动百叶阀控制连杆(38)、电动百叶阀控制电机(39)、电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种间断性放散蒸汽余热回收储存利用系统和方法，由放散蒸汽温度控制组件、高效放散蒸汽冷凝换热组件、大型分层式相变蓄能供热装置、控制系统组成，其中：放散蒸汽温度控制组件由电动百叶阀(4)、烟囱(5)、电动闸板阀(6)、基汽分配器(7)、混合气引流管(8)、引流风机(9)组成；高效放散蒸汽冷凝换热组件由流量表(10)、冷凝水管(11)、气水分离器(12)、导流板(13)、高效波纹列管换热器(14)、循环水给水管道(15)、循环水回水管(16)、换热循环泵(17)、控制系统(42)等主要部分组成；大型分层式相变蓄能供热装置主要由蓄热箱体(20)、上分配器(18)、下分配器(19)、相变蓄热元件(24)、冲渣水余热回收换热盘管(25)组成；蓄能供热系统主要由大型分层式相变蓄能供热装置、供热管网(21)、供热循环泵(22)、供热换热器(23)、冲渣水余热回收系统管网(26)、电动阀门(27)、(29)、(31)、(32)、(33)、冲渣水泵(28)、(34)、(38)、控制系统(42)组成；水冲渣系统主要由冷却塔(30)、水渣输送装置(35)、冲渣水收集池(36)、转鼓式渣水分离器(37)、除渣水泵(38)、水渣输送槽(39)、除渣喷水口(40)、淬渣喷水口(41)组成；控制系统主要由控制柜(42)、集水池温度传感器(43)、放散蒸汽温度传感器(44)、放散蒸汽微压传感器(45)、高效汽水冷凝换热器出口温度传感器(46)组成。高炉(1)设有3?4个出铁口，按顺序轮换从不同的出铁口出铁时，1450??1550℃的高温炉渣也从不同的出渣口间断出渣，出渣时间一般为60?90分钟，间隔时间约3?4小时，炉渣从渣沟(2)流出，被从冲渣水管(3)喷出的50??75℃压力为01?0.5Mpa的冲渣水速冷分散为颗粒直径约1?5mm的水淬渣，在高温炉渣变成80℃水淬渣的同时释放出大量的显热(1.2KJ/℃.Kg)，这些显热将冲渣水迅速加热85℃以上，同时产生大量的放散性蒸汽，此时控制系统采集微压传感器(45)和温度传感器(44)的信号通过多元控制引流风机(9)转速、电动百叶阀(4)的开度、电动闸板阀(6)启闭来调节烟囱(5)内蒸汽压力实现控制放散蒸汽的温度，使其温度稳定在90?95℃，在引流风机(9)的作用下放散蒸汽顺导流管(8)进入高效波纹列管换热器(14)与逆流而上的50??65℃循环水进行冷凝换热，70％以上的蒸汽潜热被循环水送入分层式相变蓄能供热装置，所产生的冷凝水和混合气从底部流入气水分离器(12)，经气水分离后的冷凝水从冷凝水管(11)、流量表(10)排入回收池，至此水冲渣放散蒸汽余热回收过程完成。在水淬渣过程中，流入收集池(36)的冲渣水温度逐渐从50??75℃升高到80℃以上时，控制系统采集温度传感器(43)的信号通过多元控制电动阀(4)的开度、电动阀门(27)、(29)、(31)、(32)、(33)、渣水泵(34)将高温冲渣水送入分层式相变蓄能供热装置底部的冲渣水余热回收换热器(25)进行热交换，完成冲渣水的余热回收。...
【技术特征摘要】
1.一种间断性放散蒸汽余热回收储存利用系统和方法，由放散蒸汽温度控制组件、高效放散蒸汽冷凝换热组件、大型分层式相变蓄能供热装置、控制系统组成，其中:放散蒸汽温度控制组件由电动百叶阀(4)、烟囱(5)、电动闸板阀(6)、基汽分配器(7)、混合气引流管（8）、引流风机(9)组成;高效放散蒸汽冷凝换热组件由流量表(10)、冷凝水管(11)、气水分离器(12)、导流板(13)、高效波纹列管换热器(14)、循环水给水管道(15)、循环水回水管(16)、换热循环泵(17)、控制系统(42)等主要部分组成；大型分层式相变蓄能供热装置主要由蓄热箱体(20)、上分配器(18)、下分配器(19)、相变蓄热元件(24)、冲渣水余热回收换热盘管(25)组成；蓄能供热系统主要由大型分层式相变蓄能供热装置、供热管网(21)、供热循环泵(22)、供热换热器(23)、冲渣水余热回收系统管网(26)、电动阀门(27)、(29)、(31)、(32)、(33)、冲渣水泵(28)、(34)、(38)、控制系统(42)组成；水冲渣系统主要由冷却塔(30)、水渣输送装置(35)、冲渣水收集池(36)、转鼓式渣水分离器(37)、除渣水泵(38)、水渣输送槽(39)、除渣喷水口(40)、淬渣喷水口(41)组成；控制系统主要由控制柜(42)、集水池温度传感器(43)、放散蒸汽温度传感器(44)、放散蒸汽微压传感器(45)、高效汽水冷凝换热器出口温度传感器(46)组成。高炉(I)设有3-4个出铁口，按顺序轮换从不同的出铁口出铁时，14 5 O - -15 5 (TC的高温炉渣也从不同的出渣口间断出渣，出渣时间一般为60-90分钟，间隔时间约3-4小时，炉渣从渣沟(2)流出，被从冲渣水管(3)喷出的50—75°C压力为01-0.5Mpa的冲渣水速冷分散为颗粒直径约1-5_的水淬渣，在高温炉渣变成80°C水淬渣的同时释放出大量的显热(1.2KJ/°C.Kg)，这些显热将冲渣水迅速加热85°C以上，同时产生大量的放散性蒸汽，此时控制系统采集微压传感器(45)和温度传感器(44)的信号通过多元控制引流风机(9)转速、电动百叶阀⑷的开度、电动闸板阀(6)启闭来调节烟囱(5)内蒸汽压力实现控制放散蒸汽的温度，使其温度稳定在90-95°C，在引流风机(9)的作用下放散蒸汽顺导流管(8)进入高效波纹列管换热器(14)与逆流而上的50-65°C循环水进行冷凝换热，70%以上的蒸汽潜热被循环水送入分层式相变蓄能供热装置，所产生的冷凝水和混合气从底部流入气水分离器(12)，经气水分离后的冷凝水从冷凝水管(11)、流量表(10)排入回收池，至此水冲渣放散蒸汽余热回收过程完成。在水淬渣过程中，流入收集池(36)的冲渣水温度逐渐从50—75°C升高到80°C以上时，控制系统采集温度传感器(43)的信号通过多元控制电动阀(4)的开度、电动阀门(27)、(29)、(31)、(32)、(33)、渣水泵...
【专利技术属性】
技术研发人员：王智慧，
申请(专利权)人：王智慧，杨洁，
类型：发明
国别省市：
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