一種高爐沖渣水余熱回收裝置及余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)余熱回收領(lǐng)域，具體涉及一種高爐沖渣水余熱回收裝置，還涉及一種高爐沖渣水余熱回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的高爐沖渣水余熱換熱方式通常為沖渣水直接進(jìn)入換熱器或在在沖渣池內(nèi)設(shè)置拋管換熱器等方式。由于高爐沖渣水具有較強(qiáng)的腐蝕性，并且容易結(jié)垢，所以直接進(jìn)入換熱器的方式對(duì)設(shè)備的性能要求較高，不易維護(hù)；而在沖渣水經(jīng)底慮法進(jìn)入貯水池后設(shè)置拋管換熱器的方法，回收熱量比例較小且熱回收溫度較低，未能充分回收沖渣池內(nèi)的高品位熱量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種能夠提高爐沖渣水熱量回收率的余熱回收裝置。
[0004]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明的高爐沖渣水余熱回收裝置，包括沖渣池，所述沖渣池包括入口和出口，在所述沖渣池內(nèi)位于所述入口和出口之間，沿沖渣水流動(dòng)方向從上游至下游依次布置有至少兩層過濾層；還包括至少兩組換熱器，所述換熱器用于與流經(jīng)不同過濾層的沖渣水進(jìn)行熱交換。
[0006]優(yōu)選的，在前述的高爐沖渣水余熱回收裝置中，所述至少兩層過濾層具有不同尺寸的過濾顆粒。
[0007]優(yōu)選的，在前述的高爐沖渣水余熱回收裝置中，位于上游的過濾層的過濾顆粒的尺寸大于位于下游的過濾層的過濾顆粒的尺寸。
[0008]優(yōu)選的，在前述的高爐沖渣水余熱回收裝置中，每層過濾層均設(shè)置有所述換熱器。
[0009]優(yōu)選的，在前述的高爐沖渣水余熱回收裝置中，所述換熱器設(shè)置在過濾層內(nèi)和/或設(shè)置在過濾層的下游。
[0010]優(yōu)選的，在前述的高爐沖渣水余熱回收裝置中，所述沖渣水入口設(shè)置在沖渣池的上部，所述過濾層在沖渣池內(nèi)沿上下方向布置。
[0011]優(yōu)選的，在前述的高爐沖渣水余熱回收裝置中，還包括至少兩個(gè)格柵，所述過濾層分別設(shè)置在格柵上。
[0012]優(yōu)選的，在前述的高爐沖渣水余熱回收裝置中，還包括空氣沖洗裝置，用于對(duì)過濾層、換熱器和/或格柵進(jìn)行反沖洗。
[0013]優(yōu)選的，在前述的高爐沖渣水余熱回收裝置中，還包括貯水池，所述貯水池與所述出口相連。
[0014]優(yōu)選的，在前述的高爐沖渣水余熱回收裝置中，所述沖渣池設(shè)有與所述貯水池連通的溢流口。
[0015]本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠回收沖渣水的預(yù)熱并為不同需求的耗能設(shè)備提供能量的高爐沖渣水余熱回收系統(tǒng)。
[0016]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0017]一種高爐沖渣水余熱回收系統(tǒng)，包括耗能設(shè)備，還包括前述的高爐沖渣水余熱回收裝置，所述高爐沖渣水余熱回收裝置的換熱器輸出不同溫度的換熱介質(zhì)，所述不同溫度的換熱介質(zhì)用于為耗能設(shè)備提供能量。
[0018]優(yōu)選的，在前述的高爐沖渣水余熱回收系統(tǒng)中，所述耗能設(shè)備包括供暖設(shè)備、雙效溴化鋰機(jī)組、單效溴化鋰機(jī)組和/或者鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]1、傳統(tǒng)拋管式換熱器僅能回收高爐沖渣水熱量的20%，而本發(fā)明的方案熱量回收比率高，可回收高爐沖渣水熱量的60%以上。
[0021]2、傳統(tǒng)拋管式換熱器熱回收出水溫度在70°C以下，而本發(fā)明方案可實(shí)現(xiàn)高爐沖渣水余熱的梯級(jí)回收利用，可滿足集中供熱、熱泵機(jī)組熱源、生產(chǎn)工藝用水等多種用熱需求。
[0022]3、與傳統(tǒng)板式換熱器、殼管式換熱器相比，本發(fā)明方案的熱回收換熱系統(tǒng)具有耐腐蝕、防結(jié)垢等特性，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定，易于維護(hù)。
【附圖說明】
[0023]通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中:
[0024]圖1為本發(fā)明的高爐沖渣水余熱回收裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的換熱器的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖3是本發(fā)明的圖1的A位置的放大圖。
[0027]圖中:1、高爐2、熔渣溝3、水渣4、粗砂石層5、中砂石層6、細(xì)砂石層7、高溫?fù)Q熱層格柵8、中溫?fù)Q熱層格柵9、低溫?fù)Q熱層格柵10、高溫?fù)Q熱層空氣沖洗裝置11、中溫?fù)Q熱層空氣沖洗裝置12、低溫?fù)Q熱層空氣沖洗裝置13、高溫?fù)Q熱盤管14、中溫?fù)Q熱盤管15、低溫?fù)Q熱盤管16、沖渣水出水口 17、溢流口 18、沖渣池19、貯水池20、貯渣倉(cāng)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件并沒有詳細(xì)敘述。
[0029]以圖1所示對(duì)實(shí)施例一的高爐沖渣水余熱回收裝置的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹:
[0030]該高爐沖渣余熱回收裝置包括沖渣池18。沖渣池18包括入口(圖中未示出)、沖渣水出水口 16，入口與高爐I的熔渣溝2相對(duì)。沖渣池的底濾池內(nèi)設(shè)置了三級(jí)過濾層、分別位于底慮池的上層、中層和下層，其中上層為粗砂石層4，中層為中砂石層5、下層為細(xì)砂石層6。粗砂石層4，中砂石層5、細(xì)砂石層6分別通過高溫?fù)Q熱層格柵、中溫?fù)Q熱層格柵、低溫?fù)Q熱層格柵支承在底濾池內(nèi)，格柵之間可留有一定的距離。粗砂石層4，中砂石層5、細(xì)砂石層6內(nèi)部分別設(shè)有高溫?fù)Q熱盤管13、中溫?fù)Q熱盤管14、低溫?fù)Q熱盤管15，分別用于對(duì)流經(jīng)粗砂石層4，中砂石層5、細(xì)砂石層6的沖渣水進(jìn)行換熱。
[0031]雖然本實(shí)施例中采用的是三層過濾層，并在每層過濾層中均設(shè)置換熱盤管的方式，但上述方式僅是一種較優(yōu)的實(shí)施方式，本發(fā)明的技術(shù)方案并不局限于上述方式。過濾層的數(shù)量可以為兩個(gè)以上的任意數(shù)量，如四個(gè)、五個(gè)均可。換熱盤管組的數(shù)量可以與過濾層的數(shù)量相等，即在每層過濾層中均設(shè)置換熱盤管組；也可采用在多個(gè)過濾層中的選擇性的在一些過濾層設(shè)置有換熱器，另一些不設(shè)置換熱器，此時(shí)換熱盤管組的數(shù)量少于過濾層的數(shù)量。每個(gè)換熱盤管組可包括一根或者多根換熱盤管。
[0032]過濾層最好具有不同的過濾等級(jí)，如本實(shí)施例中采用的是粗效過濾層、中效過濾層和高效過濾層的方式，從而使得過濾層形成的孔眼的尺寸不同進(jìn)而可通過每個(gè)過濾層的雜質(zhì)的尺寸是不同的，實(shí)現(xiàn)分層次的過濾。具體的可采用但不限于在每個(gè)過濾層上設(shè)置不同尺寸的過濾顆粒的方式，如采用位于上游的過濾層的過濾顆粒的尺寸大于位于下游的過濾層的過濾顆粒的尺寸的方式，從上游至下游可以采用粗顆粒過濾層、中顆粒過濾層、細(xì)顆粒過濾層的方式，可以達(dá)到很好的對(duì)沖渣水的分級(jí)過濾的效果。過濾層的布置沿沖渣水的流動(dòng)方向布置即可，可采用但不限于上下方向、水平排列、斜上斜下或其組合的方式布置。本發(fā)明中，所謂的上游是指在流體流動(dòng)的流動(dòng)流上處于來流方向的位置，當(dāng)把流體流動(dòng)的流動(dòng)流比作河流時(shí)，所謂的上游相當(dāng)于河流的上游；所謂的下游是指在流體流動(dòng)的流動(dòng)流上處于去流方向的位置，當(dāng)把流體流動(dòng)的流動(dòng)流比作河流時(shí)，所謂的下游相當(dāng)于河流的下游。從時(shí)間上看，流體先到達(dá)的位于上游，流體后到達(dá)的位于下游。
[0033]格柵的作用是對(duì)過濾層和換熱器提供支承?？稍跊_渣池內(nèi)沿沖渣水流動(dòng)方向設(shè)置多層格柵，將過濾層分別設(shè)置在不同的格柵上，格柵與格柵之間可間隔一定距離。這樣可防止雜質(zhì)的長(zhǎng)期堆積造成過濾層的堵塞，也有利于定期對(duì)過濾層進(jìn)行清理。
[0034]換熱盤管可采用耐腐蝕金屬管、聚乙烯PE管、陶瓷管等耐腐蝕性管道，并且根據(jù)系統(tǒng)所需求的換熱溫度，選擇不同換熱性能的管材。管內(nèi)換熱介質(zhì)可為水、其它流體介質(zhì)或相變介質(zhì)等。
[0035]為了防止沖渣水直接沖擊換熱器對(duì)換熱器造成損壞或腐蝕，過濾層在布置時(shí)可放置在可對(duì)換熱器進(jìn)行適當(dāng)防護(hù)的位置，即將換熱器布置在過濾層的內(nèi)部或者布置在過濾層的下游，例如將換熱器設(shè)置在過濾層與格柵之間，或者換熱器設(shè)置在格柵的下游也是可以的。沖渣水經(jīng)過濾層緩沖和過濾后再與換熱器進(jìn)行熱交換，有效保護(hù)了換熱器，提升了裝置的使用壽命。同時(shí)過濾層的存在降低了沖渣水的流動(dòng)速度，延長(zhǎng)了沖渣水與換熱器的熱交換時(shí)間，有助于換熱器充分與沖渣水進(jìn)行熱量的交換，提升了余熱回收率。換熱器具體可以采用換熱盤管、板式換熱器及殼管換熱器等多種方式或其組合。
[0036]為了防止長(zhǎng)期使用狀態(tài)下沖渣水中的化學(xué)物質(zhì)對(duì)換熱盤管和格柵造成腐蝕，應(yīng)定期對(duì)換熱盤管和格柵進(jìn)行清洗。作為一種較優(yōu)的實(shí)施方式，在各層中設(shè)置空氣沖洗裝置，如圖1中所示的高溫?fù)Q熱層空氣沖洗裝置10、中溫?fù)Q熱層空氣沖洗裝置11、低溫?fù)Q熱層空氣沖洗裝置12，如圖3中所示，空氣清洗裝置設(shè)置在格柵與換熱盤管之間，或者布置在格柵的底部，定期對(duì)各過濾層進(jìn)行反沖洗，所謂的反沖洗指的是氣流沿與沖渣水水流流動(dòng)方向相反的方向?qū)^濾層進(jìn)行沖洗，可以有效防止換熱盤管和格柵的腐蝕和結(jié)垢。
[0037]作為一種較優(yōu)的實(shí)施方式，在沖渣池18上還可以設(shè)置有沖渣水出水口 16、溢流口17，沖渣水出水口 16、溢流口 17均與貯水池19相連通。沖渣水出水口 16設(shè)置在沖渣池18的底部，經(jīng)過濾和換熱后的沖渣水經(jīng)過沖渣水出水口 16進(jìn)入到貯水池19內(nèi)。溢流口 17設(shè)置在沖渣池18的上部，當(dāng)沖渣池18內(nèi)的沖渣水過多時(shí)，可通過溢流口 17進(jìn)入到貯水池19，防止沖渣水從沖渣池18溢出。
[0038]作為一種較優(yōu)的實(shí)施方式，沖渣池18的一側(cè)還設(shè)置有貯渣倉(cāng)20，沖渣池內(nèi)經(jīng)過濾后遺留的渣子經(jīng)清理設(shè)備