[发明专利]一种基于余热供暖的高炉冲渣蒸汽消白系统及方法

说明书

本发明提出一种基于余热供暖的高炉冲渣蒸汽消白系统及方法，该系统包括热风炉、冲渣口、机力通风冷却塔、冷凝消白系统、冲渣水池、冲渣水取热站、辅助补热器、热用户、冲渣蒸汽排放烟囱和热风炉烟囱，所述冷凝消白系统包括烟气冷凝器、除雾器和集水池；本发明回收30％的冲渣水低温余热供暖，解决了厂区和附近居民冬季采暖问题，利用循环冷却水冷凝冲渣蒸汽和利用热风炉烟气与未冷凝的冲渣蒸汽混合形成热不饱和烟气，降低了硫化氢、二氧化硫等污染物的排放量，减少了系统水耗量，实现了经济可行的水淬法高炉水冲渣处理工艺消白烟循环系统，解决了环保问题。

【技术领域】

本发明涉及工业有色烟羽净化的技术领域，特别是一种基于余热供暖的高炉冲渣蒸汽消白系统及方法。

【背景技术】

自2016年来，已有20余省市和地区出台有色烟羽治理要求，目前有色烟羽治理技术路线主要有冷凝、加热、冷凝再热三种，换热设备材料可选用氟塑料、钛管、2205等。在冶金行业，炼铁高炉产生的高温炉渣，基本采用水淬方式进行冷却，冲渣水接触高温渣时会产生大量的水蒸汽。在此过程中，约40％的高温渣热量以冲渣蒸汽的形式被带走，温度约80℃。不仅热量浪费严重，还产生大量白烟，造成热污染和视觉污染，影响企业形象。同时，高炉冲渣蒸汽中含有大量H₂S、SO₂、渣棉等排放物，对高炉生产设备造成严重的腐蚀和锈蚀。虽然近年来冶金行业污染物排放要求越来越严格，但通过现有设备消除白烟是很难做到的。

目前，国内外高炉冲渣蒸汽消白领域还没有成熟的技术设备推广应用。受前端处理设备及运行工艺的影响，一些常见的脱白工艺设备无法适用于冲渣口有色烟羽治理，因此急需一种新的消白系统，以满足高炉冲渣口的治理需求，特别是在水资源匮乏的地区，解决水源不足、供水困难等问题，实现节约用水。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种基于余热供暖的高炉冲渣蒸汽消白系统及方法，可充分利用高温冲渣水的低品位余热进行供暖，余热回收率超过30％，能够创造较高的经济效益。

为实现上述目的，本发明提出了一种基于余热供暖的高炉冲渣蒸汽消白系统，包括热风炉、冲渣口、机力通风冷却塔、冷凝消白系统、冲渣水池、冲渣水取热站、辅助补热器、热用户、冲渣蒸汽排放烟囱和热风炉烟囱，所述冷凝消白系统包括烟气冷凝器、除雾器和集水池；

所述冲渣口的冲渣蒸汽出口与烟气冷凝器相连，所述烟气冷凝器内通有冷介质A，所述除雾器的排烟口与冲渣蒸汽排放烟囱相通，冲渣水蒸汽流向为：冲渣口出来的高温冲渣蒸汽进入烟气冷凝器，通过导入冷介质A冷凝降温，再进入除雾器除去水雾，冷凝除雾后的冲渣蒸汽与热介质A混合，最后通过冲渣蒸汽排放烟囱排往大气；

所述冲渣水池的冲渣水出口与冲渣水取热站相连，所述冲渣水取热站内通有冷介质B，所述冲渣水取热站的冲渣水出口与冲渣口相连，所述冲渣口的冲渣水出口与冲渣水池相连，冲渣水循环回路为：冲渣水池出来的循环冲渣水进入冲渣水取热站，通过导入冷介质B冷却后的低温冲渣水输送至冲渣口进行水淬冲渣，渣水混合物共同排往冲渣水池循环使用。

作为优选，所述冷凝消白系统为水媒式换热系统，包括依次布置的烟气冷凝器、除雾器，以及位于烟气冷凝器和除雾器下部的集水池；所述烟气冷凝器为改性PTFE材质密布的管束制成，所述集水池收集的冷凝水和冲洗水出口与冲渣水池连接。

作为优选，所述除雾器的层数为2层以上，层间距为1.2～1.8m。

作为优选，所述冷凝消白系统设有与机力通风冷却塔相连通的循环冷却水系统，所述循环冷却水系统内导入冷介质A，所述冷介质A为来自机力通风冷却塔的循环冷却水。

作为优选，所述辅助补热器和热用户形成供暖系统，所述冲渣水取热站设有与供暖系统相连通的采暖供水系统、采暖回水系统，所述冷介质B为来自供暖系统的采暖水。

作为优选，所述辅助补热器为U型管式辅助蒸汽加热器。