用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)及其控制方法，包括鼓風(fēng)機，脫濕器，制冷設(shè)備和冷水母管，其中，所述鼓風(fēng)機為多臺，多臺鼓風(fēng)機構(gòu)成高爐鼓風(fēng)站，連接并用于向一臺或多臺高爐供風(fēng)；所述脫濕器為多臺，分別安裝在鼓風(fēng)機機前管道上；所述制冷設(shè)備采用多臺并聯(lián)配置，構(gòu)成多座制冷站，連接至一臺或多臺高爐；制冷設(shè)備的冷水通過冷水母管分別與多臺脫濕器連接，冷凍水管道采用聯(lián)絡(luò)管制，中間設(shè)置一個或多個隔離閥。根據(jù)不同工況需求，在鼓風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)壓保持不變的情況下，調(diào)整冷水母管上閥門以及冷水機組的運作數(shù)量進行相應(yīng)控制。解決氣溫波動原因造成的制冷設(shè)備能力使用不均衡的問題，減少能源的浪費，并解決多座高爐鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)中制冷設(shè)備運行方式無法靈活調(diào)整的問題。
【專利說明】用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冶金企業(yè)高爐鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)，具體涉及一種用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕 系統(tǒng)及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 高爐采用鼓風(fēng)脫濕技術(shù)可以將空氣濕度降低并穩(wěn)定在某一濕度值，達到穩(wěn)定爐 況、降低焦比、提高生鐵產(chǎn)量的目的。目前，主要采用高爐鼓風(fēng)機前冷凍脫濕工藝，將高爐 鼓風(fēng)機前濕空氣的溫度降低到其所含水蒸汽分壓力對應(yīng)的飽和溫度，水蒸汽達到飽和狀態(tài) 后，再繼續(xù)冷卻濕空氣，使空氣中的水蒸汽結(jié)露析出，以達到脫濕的目的。對于兩座以上的 高爐同時進行冷凍脫濕的，生產(chǎn)空氣冷卻介質(zhì)的制冷設(shè)備通常采用一對一配置，即制冷設(shè) 備按照單座高爐脫濕器額定負荷配置單一大功率制冷設(shè)備，以滿足夏季單座高爐鼓風(fēng)脫濕 的需要。這種配置方法主要存在以下兩方面問題：
[0003] 1、由于高爐鼓風(fēng)脫濕裝置的運行時間一般為每年的3月?11月，在此期間及同一 天不同時段的空氣溫度和含濕量波動較大，而制冷設(shè)備是按照滿足夏季高爐鼓風(fēng)脫濕負荷 需要配置的，且其自身的調(diào)節(jié)范圍有限，在春秋季高爐鼓風(fēng)脫濕負荷低的時候，不可避免的 造成能源的浪費。
[0004] 2、對于兩座以上高爐，至少有一臺備用風(fēng)機（以兩座高爐為例，風(fēng)機為兩運一 備）。每臺風(fēng)機配置一臺制冷設(shè)備，一是投資大，二是制冷設(shè)備無法靈活調(diào)節(jié)。一旦制冷設(shè) 備故障，必須倒換備用風(fēng)機，會對高爐穩(wěn)定運行造成影響，同時能耗會上升。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)及其控制方法，解決氣 溫波動原因造成的制冷設(shè)備能力使用不均衡的問題，減少能源的浪費，解決多座高爐鼓風(fēng) 脫濕系統(tǒng)中制冷設(shè)備運行方式無法靈活調(diào)整的問題。具體技術(shù)方案如下：
[0006] 一種用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)，進一步地，包括鼓風(fēng)機，脫濕器，制冷設(shè)備和 冷水母管，其中，所述鼓風(fēng)機為多臺，多臺鼓風(fēng)機構(gòu)成高爐鼓風(fēng)站，連接并用于向一臺或多 臺高爐供風(fēng)；所述脫濕器為多臺，分別安裝在鼓風(fēng)機機前管道上；所述制冷設(shè)備采用多臺 并聯(lián)配置，構(gòu)成多座制冷站，連接至一臺或多臺高爐；制冷設(shè)備的冷水通過冷水母管分別與 多臺脫濕器連接，冷凍水管道采用聯(lián)絡(luò)管制，中間設(shè)置一個或多個隔離閥。
[0007] 進一步地，每座制冷站由2臺冷水機組及附屬設(shè)備組成，制冷方式采用100%蒸汽 制冷，單臺冷水機組制冷量為300萬kcal/h。
[0008] 進一步地，所述冷水機組為雙效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組。
[0009] 進一步地，所述鼓風(fēng)機及其脫濕器均為3臺。
[0010] 進一步地，所述制冷設(shè)備采用4臺小容量并聯(lián)配置，制冷站為2座。
[0011] 進一步地,還包括儀表及自動控制系統(tǒng)。
[0012] 進一步地，還包括冷水泵、循環(huán)冷卻水泵。
[0013] 上述用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)的控制方法，進一步地，根據(jù)不同工況需求，在 鼓風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)壓保持不變的情況下，調(diào)整冷水母管上閥門以及冷水機組的運作數(shù)量進行 相應(yīng)控制。
[0014] 進一步地，當脫濕裝置所需冷量約為1000?1300萬kcal/h，此時4臺冷水機組并 聯(lián)運行；當脫濕裝置所需冷量約為850?1000萬kcal/h，此時使用3?4臺冷水機組并聯(lián) 運行；當脫濕裝置所需冷量約為600?850萬kcal/h，此時使用2?3臺冷水機組并聯(lián)運 行；當脫濕裝置所需冷量約為350?600萬kcal/h，此時使用1?2臺冷水機組并聯(lián)運行； 當脫濕裝置所需冷量約為350萬kcal/h，此時使用1臺冷水機組運行。
[0015] 進一步地，當在夏季或空氣相對濕度較大時，可由兩座制冷站分別供單座高爐鼓 風(fēng)脫濕需要；當在春秋季節(jié)或空氣相對濕度較低時，分別使用一臺、兩臺或三臺冷水機組供 兩座高爐鼓風(fēng)脫濕的需要。
[0016] 與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制冷設(shè)備采用了小容量并聯(lián)布置的設(shè)計方式，系統(tǒng) 配置合理,調(diào)節(jié)靈活。在夏季,空氣相對濕度較大時,可由兩座制冷站分別供單座高爐鼓風(fēng) 脫濕需要，最大限度的發(fā)揮脫濕裝置的效率。而在春秋季節(jié)，空氣相對濕度較低，可分別使 用一臺、兩臺或三臺冷水機組供兩座高爐鼓風(fēng)脫濕的需要。這樣，可以最大限度發(fā)揮冷水機 組的效率、提高脫濕裝置的使用率，同時為兩座高爐經(jīng)濟穩(wěn)定運行創(chuàng)造條件。制冷站由兩臺 機組并列組成，冷凍水管道采用聯(lián)絡(luò)管制，中間設(shè)置隔離閥。這樣可以在單臺冷水機組出現(xiàn) 故障時，通過閥門調(diào)整改變系統(tǒng)運行方式，既便于設(shè)備檢修，也提高了系統(tǒng)整體利用率，避 免了單臺大功率冷水機組因故障停運而造成系統(tǒng)整體失效的問題。
[0017] 采用間接冷卻脫濕系統(tǒng)，使用雙效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組，相對于使用壓 縮冷凝機組、采用HFC-134a型制冷劑直接蒸發(fā)冷卻的直接蒸發(fā)冷卻脫濕系統(tǒng)，可減少近 90%的電能消耗，并可充分利用低品位的余熱蒸汽能源。
[0018] 解決了由于季節(jié)原因造成的制冷設(shè)備能力使用不均衡的問題，減少了能源的浪 費。解決了多座高爐鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)中制冷設(shè)備運行方式無法靈活調(diào)整的問題。效益測算：
[0019] (1)冷水機組運行時間：夏季4臺冷水機組并聯(lián)運行，運行時間3個月，春秋季平 均2臺冷水機組并聯(lián)運行，運行時間6個月
[0020] (2)與同類型大容量冷水機組連續(xù)運行9個月相比，年節(jié)約運行成本如下：
[0021] 春秋季少開2臺冷水機組，可以停運兩臺75KW冷水泵，停運一臺220KW循環(huán)冷卻 水泵，減少循環(huán)冷卻水用量1700t/h，減少蒸汽消耗7. 5t/h，按電價0. 66元/kwh、循環(huán)冷卻 水價格〇. 44元/t、蒸汽價格54元/t計算，年節(jié)約運行成本：
[0022] (220*0. 66+75*2*066+1700*0. 44+7. 5*54) *24*6*30 = 603. 59 萬元

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明高爐脫濕鼓風(fēng)系統(tǒng)工藝圖

【具體實施方式】
[0024] 下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進行詳細描述，其為本發(fā)明多種實施方式中的一種優(yōu)選實 施例。
[0025] 1)馬鋼2500m3高爐鼓風(fēng)站由三臺鼓風(fēng)機組成，分別向兩座高爐供風(fēng)，鼓風(fēng)機正常 運行方式為"二運一備"。高爐鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)采用間接冷卻工藝（見高爐鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)工藝 圖），主要配置如下：
[0026] (1)三臺脫濕器，分別安裝在鼓風(fēng)機機前管道上
[0027] (2)制冷設(shè)備采用4臺并聯(lián)配置，設(shè)置兩座制冷站，每座制冷站由2臺冷水機組及 附屬設(shè)備組成，制冷方式米用100%蒸汽制冷，單臺冷水機組制冷量為300萬kcal/h。
[0028] (3)設(shè)置冷水母管，冷水通過母管分別與三臺脫濕器連接，冷水母管中間設(shè)置若干 隔離閥。
[0029] (4)儀表及自動控制系統(tǒng)一套。
[0030] (5)其余輔助設(shè)備包括：冷水泵、循環(huán)冷卻水泵等
[0031] 2)鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)參數(shù)（單座高爐）
[0032] 表1 :脫濕系統(tǒng)參數(shù)表

【權(quán)利要求】
1. 一種用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)，其特征在于，包括鼓風(fēng)機，脫濕器，制冷設(shè)備和 冷水母管，其中， 所述鼓風(fēng)機為多臺，多臺鼓風(fēng)機構(gòu)成高爐鼓風(fēng)站，連接并用于向一臺或多臺高爐供 風(fēng)； 所述脫濕器為多臺，分別安裝在鼓風(fēng)機機前管道上； 所述制冷設(shè)備采用多臺并聯(lián)配置，構(gòu)成多座制冷站，連接至一臺或多臺高爐； 制冷設(shè)備的冷水通過冷水母管分別與多臺脫濕器連接，冷凍水管道采用聯(lián)絡(luò)管制，中 間設(shè)置一個或多個隔離閥。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)，其特征在于，每座制冷站由2 臺冷水機組及附屬設(shè)備組成，制冷方式采用100%蒸汽制冷，單臺冷水機組制冷量為300萬 kcal/h〇
3. 如權(quán)利要求2所述的用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)，其特征在于，所述冷水機組為 雙效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)，其特征在于，所述 鼓風(fēng)機及其脫濕器均為3臺。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一項所述的用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)，其特征在于，所述 制冷設(shè)備采用4臺小容量并聯(lián)配置，制冷站為2座。
6. 如權(quán)利要求1-5中任一項所述的用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)，其特征在于，還包 括僅表及自動控制系統(tǒng)。
7. 如權(quán)利要求1-6中任一項所述的用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)，其特征在于，還包 括冷水泵、循環(huán)冷卻水泵。
8. 如權(quán)利要求1-7所述用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，根據(jù) 不同工況需求，在鼓風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)壓保持不變的情況下，調(diào)整冷水母管上閥門以及冷水機 組的運作數(shù)量進行相應(yīng)控制。
9. 如權(quán)利要求8所述用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)的控制方法，其特征在于， 當脫濕裝置所需冷量約為1000?1300萬kcal/h，此時4臺冷水機組并聯(lián)運行； 當脫濕裝置所需冷量約為850?1000萬kcal/h，此時使用3?4臺冷水機組并聯(lián)運 行； 當脫濕裝置所需冷量約為600?850萬kcal/h，此時使用2?3臺冷水機組并聯(lián)運行； 當脫濕裝置所需冷量約為350?600萬kcal/h，此時使用1?2臺冷水機組并聯(lián)運行； 當脫濕裝置所需冷量約為350萬kcal/h，此時使用1臺冷水機組運行。
10. 如權(quán)利要求8所述用于多座高爐的鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，當在夏 季或空氣相對濕度較大時，可由兩座制冷站分別供單座高爐鼓風(fēng)脫濕需要；當在春秋季節(jié) 或空氣相對濕度較低時，分別使用一臺、兩臺或三臺冷水機組供兩座高爐鼓風(fēng)脫濕的需要。
【文檔編號】G05D22/00GK104263868SQ201410570914
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】何世文, 田俊, 陳道海 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司