[发明专利]利用海水淡化实现钢铁厂煤气、蒸汽零排放的系统及工艺

说明书

技术领域

本发明属于钢铁厂二次能源综合利用技术领域，特别涉及一种利用低温多效海水淡化将煤气、蒸汽资源转化成水资源的系统及工艺，适用于沿海钢铁厂的节能减排。 

背景技术

钢铁企业由于生产工艺大部分是在高温下进行的，所以“余能”或“余热”资源相当丰富。煤气、蒸汽回收利用是钢铁企业实现“节能减排”的一项重要内容，对煤气、蒸汽的回收既节约能源又有环境效益。 

目前，国内外钢铁企业尚无通过海水淡化实现煤气、蒸汽零排放的报道。专利“利用低温低压蒸汽进行海水淡化的工艺”，申请号200810103167.5涉及一种利用低温低压蒸汽进行海水淡化的工艺，该工艺主要是在汽轮机后设置LT-MED装置，LT-MED装置以海水淡化功能为主兼具发电凝汽器功能，利用汽轮机汽缸末端的低温低压的低品质蒸汽作为海水淡化的加热蒸汽，实现LT-MED装置直接使用低温低压蒸汽进行海水淡化的目的。另外，LT-MED装置上设置一个或两个TVC装置，可利用其它压力较高的富余蒸汽将LT-MED装置中产生的低压蒸汽压缩以得到更多的加热蒸汽，进而提高系统产水率及造水比，并可实现系统多工况运行。该工艺不仅可以大幅度降低海水淡化的运行成本，还可以节省为汽轮机设置凝汽器以及为凝汽器设置冷却等配套设施的投资。然而，该专利只能利用汽轮机汽缸末端的低温低压的低品质蒸汽作为海水淡化的加热蒸汽，并不能解决钢铁企业其余低温低压蒸汽及中、低压蒸汽排放的问题。 

现有的钢铁厂煤气、蒸汽回收利用存在以下主要问题：①大量低品质蒸汽不能经济利用而排放了；②蒸汽难以储存，煤气也不易储存、运输不便，即使去发电，由于发电对煤气、蒸汽的品质要求较高，而且电也难以有效储存，所以仍存在大量放散。鉴于上述问题，应不断改进煤气、蒸汽回收利用系统，其核心问题是充分利用煤气、蒸汽，克服煤气、蒸汽的不易储存性。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢铁厂煤气、蒸汽利用的系统及工艺，将煤气通过锅炉燃烧发电，与蒸汽通过低温多效海水淡化制取淡化水，实现煤气的充分高 效利用和蒸汽的分级利用，达到煤气、蒸汽高效利用和零排放的目的。 

本发明的系统包括高炉煤气柜1、焦炉煤气柜2、转炉煤气柜3、煤气调配增压系统4、全烧/掺烧煤气电站锅炉5、蒸汽轮机6、工业锅炉7、蒸汽管网8、余能余热回收装置9、减温减压装置10、TVC(英文thermal vapor compression，英文缩写为TVC，蒸汽热压缩)装置11、MED(英文low temperature multiple effect distillation，英文缩写为MED，低温多效海水淡化)装置12、低低压蒸汽13、中、低压蒸汽14。其中，高炉煤气柜1、焦炉煤气柜2、转炉煤气柜3分别与煤气调配增压系统4通过煤气管道相连接，煤气调配增压系统4分别与全烧/掺烧煤气电站锅炉5和工业锅炉7相连接；全烧/掺烧煤气电站锅炉5、蒸汽轮机6、工业锅炉7、蒸汽管网8、余能余热回收装置9、减温减压装置10、TVC装置11、MED装置12之间通过蒸汽管道进行相应的连接；其中MED装置12抽取蒸汽轮机6中的低低压蒸汽13，在利用低低压蒸汽13淡化海水的同时，起到替代蒸汽轮机冷凝器的作用；余能余热回收装置9产生的低低压蒸汽13通过蒸汽管道输送到MED装置12，余能余热回收装置9产生的中、低压蒸汽14通过蒸汽管道输送到蒸汽管网8中，然后经过减温减压装置进入TVC装置，与MED装置联合进行海水淡化。 

煤气调配增压系统4包括高炉煤气15、焦炉煤气16、转炉煤气17、凝结水18、煤气防爆逆止阀19、煤气均质罐20、煤气安全阀21、排水阀门22、煤气增压机23。其中每组煤气均质增压系统包括位于高炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19A和煤气防爆逆止阀19B之间支管道上的煤气防爆逆止阀19C、位于焦炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19D和煤气防爆逆止阀19E之间支管道上的煤气防爆逆止阀19F、位于转炉煤气主管道上的煤气防爆逆止阀19G和煤气防爆逆止阀19H之间支管道上的煤气防爆逆止阀19K、煤气均质罐20、煤气安全阀21、排水阀门22、煤气增压机23；根据需要，可以并联设置一组或多组煤气均质增压系统。