本实用新型专利技术涉及一种利用高炉冲渣水余热进行动力回收及供冷系统，属于能源与环境技术领域。本实用新型专利技术包括冲渣水热回收换热系统、有机朗肯循环、蒸汽喷射式制冷系统、冷却水循环系统；预热器采用内螺纹不锈钢螺旋管管壳式换热器，蒸汽发生器采用外螺纹不锈钢管管壳式换热器，蒸汽发生器兼气液分离器。本实用新型专利技术结构简单、加工制作简单、造价低廉、防堵塞、能较好实现逆流换热，换热效率高，能有效利用冲渣水的余热等优点；该系统既能单独用于发电或提供原动力，也可单独用于制冷，还可同时提供电力和制冷空调所需冷冻水。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种利用高炉冲渣水余热进行动力回收及供冷系统，属于能源与环境
。本技术包括冲渣水热回收换热系统、有机朗肯循环、蒸汽喷射式制冷系统、冷却水循环系统；预热器采用内螺纹不锈钢螺旋管管壳式换热器，蒸汽发生器采用外螺纹不锈钢管管壳式换热器，蒸汽发生器兼气液分离器。本技术结构简单、加工制作简单、造价低廉、防堵塞、能较好实现逆流换热，换热效率高，能有效利用冲渣水的余热等优点；该系统既能单独用于发电或提供原动力，也可单独用于制冷，还可同时提供电力和制冷空调所需冷冻水。【专利说明】一种利用高炉冲渣水余热进行动力回收及供冷系统
本技术涉及一种利用高炉冲渣水余热进行动力回收及供冷系统，属于能源与环境
。
技术介绍
高炉冲渣水是高炉炼铁产生的一种副产品，作为一种低温废热源，具有温度稳定、流量大、蕴含热量很多的特点，如何让冲渣水发挥余热利用的效益，也逐渐成为一个研究的热点课题。目前我国高炉炉渣处理工艺主要是水淬渣工艺方式。高炉内1400度-1500度的高温炉渣，经渣口流出，在经渣沟进入冲渣流槽时，以一定的水量、水压及流槽坡度，使水与熔渣流成一定的交角，冲击淬化成合格的水渣。在炼铁工序中，冲渣消耗的新水占新水总耗50%以上。冲制I吨水渣大约消耗新水11.2吨，循环用水量约为10吨左右。按照我国钢铁生产产量5亿吨，按350千克渣比计算，仅用于冲渣的新水消耗就超过1.5亿吨，占钢铁工业新水消耗的4%。由冲渣水带走的高炉渣的物理热量占炼铁能耗的8%左右，大约相当21千克，标煤(按350千克/吨铁计算)。 循环水池的水温范围60_95°C，属于工业低温废热源，如果不加以利用，这部分能量就会被浪费。目前对于高炉冲渣水的余热利用，主要还是直接利用显热提供冬季采暖，这种利用方式技术简单、改造成本很低，但存在一些问题:(1)冲渣水水量大，蕴含的热量很大，而一般厂区办公楼的采暖负荷较小，不能够将冲渣水的余热能力完全发挥出来；(2)采暖只适用于北方的城市冬季使用，夏季不需要，而南方城市一年四季都不需要采暖，因此这种方式存在局限性；(3)冲渣水含有大量的杂质，进入管网后易造成堵塞，且供热管网系统庞大，清洗难度很高。因此，研究高炉冲渣水余热利用的新技术，最大程度回收高炉冲渣水的余热也就变得十分重要。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是:本技术提供一种利用高炉冲渣水余热进行动力回收及供冷系统，结构简单、加工制作简单、换热效率高、防堵塞、能有效利用冲渣水的余热，该系统既能单独用于发电或提供原动力，也可单独用于制冷，还可同时提供电力和制冷空调所需冷冻水。 本技术技术方案是:一种利用高炉冲渣水余热进行动力回收及供冷系统，包括冲渣水热回收换热系统、有机朗肯循环、蒸汽喷射式制冷系统、冷却水循环系统； 所述冲渣水热回收换热系统由预热器2、蒸汽发生器I以及将它们连接的管道与附件组成；低压蒸汽管道与蒸汽发生器I热流体侧进口相连接，蒸汽发生器I热流体侧出口经管道与预热器2热流体侧进口相连接，预热器2热流体侧出口与凝结水管路连接； 所述有机朗肯循环由工质储液罐7、工质加压泵6、回热器3、预热器2、蒸汽发生器1、透平13、水冷冷凝器9或风冷冷凝器11以及将它们连接的管道与附件组成；工质储液罐7出口经管道与工质加压泵6进口连接，工质加压泵6出口经管道与回热器3冷流体侧进口连接，回热器3冷流体侧出口经管道与预热器2冷流体侧进口连接，预热器2冷流体侧出口经管道与蒸汽发生器I冷流体侧进口相连接，蒸汽发生器I冷流体侧出口经管道与透平13进口相连接，透平13出口经管道与回热器3热流体侧进口相连接，回热器3热流体侧出口分两路:一路经管道与水冷冷凝器9热流体侧进口相连接，水冷冷凝器9热流体侧出口经管道与工质储液罐7进口相连接；一路经管道与风冷冷凝器11热流体侧进口连接，风冷冷凝器11热流体侧出口经管道与工质储液罐7进口相连接，完成一个循环； 所述蒸汽喷射式制冷系统由工质储液罐7、工质加压泵6、回热器3、预热器2、蒸汽发生器1、蒸汽喷射器12、水冷冷凝器9或风冷冷凝器11、节流机构5、供冷蒸发器4以及将它们连接的管道与附件组成；工质储液罐7出口分为两路:一路经管道与工质加压泵6进口连接，工质加压泵6出口经管道与回热器3冷流体侧进口连接，回热器3冷流体侧出口经管道与预热器2冷流体侧进口连接，预热器2冷流体侧出口经管道与蒸汽发生器I冷流体侧进口相连接，蒸汽发生器I冷流体侧出口经管道与蒸汽喷射器12进口相连接；一路经管道与节流机构5进口连接，节流机构5出口经管道与供冷蒸发器4冷流体侧进口连接，供冷蒸发器4冷流体侧出口经管道与蒸汽喷射器12引射口连接，然后蒸汽喷射器12出口经管道与回热器3热流体侧进口相连接，回热器3热流体侧出口分两路:一路经管道与水冷冷凝器9热流体侧进口相连接，水冷冷凝器9热流体侧出口经管道与工质储液罐7进口相连接；一路经管道与风冷冷凝器11热流体侧进口连接，风冷冷凝器11热流体侧出口经管道与工质储液te 7进口相连接，完成Iv循环； 所述冷却水循环系统由水冷冷凝器9、机械通风冷却塔10及循环水泵8以及将它们连接的管道与附件组成；水冷冷凝器9冷流体侧出口经管路与机械通风冷却塔10热流体侧进口相连接，机械通风冷却塔10热流体侧出口经管道与循环水泵8进口相连接，循环水泵8出口经管道与水冷冷凝器9冷流体侧进口相连接，完成一个循环。 所述利用高炉冲渣水余热进行动力回收及供冷系统还包括直接空冷系统，直接空冷系统包括风冷冷凝器11、工质储液罐7以及将它们连接的管道与附件组成；回热器3热流体侧出口经管道与风冷冷凝器11热流体侧进口连接，风冷冷凝器11热流侧出口经管道与工质储液罐7进口连接。 所述有机朗肯循环中的循环工质采用甲苯、R152a、R142b、R22、R123、R134a、R245fa、丙烷、R143a、R32、R23、戊烷、异戊烷、正戊烷、正己烷、丁烷、异丁烷纯有机工质或其混合物及二氧化碳。 为了充分回收渣水余热，且防止渣水堵塞、污染换热设备，所述预热器2采用内螺纹不锈钢螺旋管管壳式换热器，蒸汽发生器I采用外螺纹不锈钢管管壳式换热器，蒸汽发生器I兼气液分离器，在蒸汽发生器I内设液位控制器，通过控制工质加压泵6的转速或供液管上的流量调节阀开度控制蒸汽发生器I内液位高度用于确保进透平13的工质蒸汽的温度或过热度达到要求。 该系统的冷端(水冷冷凝器9、风冷冷凝器11)可采用水冷或直接空冷方式，这两种冷却方式可分别设置也可合设。当冷端采用水冷与直接空冷方式合设时，在冬季或其他较冷的时段，可通过管路上的阀门将冷却方式切换为直接空冷方式，最大限度地提高系统运行效率，在夏季或其他干球温度较高的时段，可通过管路上的阀门将冷却方式切换为水冷方式。 本技术根据渣水温度、当地气候条件、渣水流量等优选循环工质，按任务要求的发电容量及制冷负荷配备并安装工质储液罐7、工质加压泵6、回热器3、预热器2、蒸汽发生器1、透平或膨胀机13、水冷冷凝器9、风冷冷凝器11、蒸汽喷射器12、节流机构5、供冷蒸发器4、机械通风冷却塔10、循环水泵8以及将它们连接的管道与附件。根据有机朗肯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用高炉冲渣水余热进行动力回收及供冷系统，其特征在于：包括冲渣水热回收换热系统、有机朗肯循环、蒸汽喷射式制冷系统、冷却水循环系统；所述冲渣水热回收换热系统由预热器（2）、蒸汽发生器（1）以及将它们连接的管道与附件组成；低压蒸汽管道与蒸汽发生器（1）热流体侧进口相连接，蒸汽发生器（1）热流体侧出口经管道与预热器（2）热流体侧进口相连接，预热器（2）热流体侧出口与凝结水管路连接； 所述有机朗肯循环由工质储液罐（7）、工质加压泵（6）、回热器（3）、预热器（2）、蒸汽发生器（1）、透平（13）、水冷冷凝器（9）或风冷冷凝器（11）以及将它们连接的管道与附件组成；工质储液罐（7）出口经管道与工质加压泵（6）进口连接，工质加压泵（6）出口经管道与回热器（3）冷流体侧进口连接，回热器（3）冷流体侧出口经管道与预热器（2）冷流体侧进口连接，预热器（2）冷流体侧出口经管道与蒸汽发生器（1）冷流体侧进口相连接，蒸汽发生器（1）冷流体侧出口经管道与透平（13）进口相连接，透平（13）出口经管道与回热器（3）热流体侧进口相连接，回热器（3）热流体侧出口分两路：一路经管道与水冷冷凝器（9）热流体侧进口相连接，水冷冷凝器（9）热流体侧出口经管道与工质储液罐（7）进口相连接；一路经管道与风冷冷凝器（11）热流体侧进口连接，风冷冷凝器（11）热流体侧出口经管道与工质储液罐（7）进口相连接，完成一个循环； 所述蒸汽喷射式制冷系统由工质储液罐（7）、工质加压泵（6）、回热器（3）、预热器（2）、蒸汽发生器（1）、蒸汽喷射器（12）、水冷冷凝器（9）或风冷冷凝器（11）、节流机构（5）、供冷蒸发器（4）以及将它们连接的管道与附件组成；工质储液罐（7）出口分为两路：一路经管道与工质加压泵（6）进口连接，工质加压泵（6）出口经管道与回热器（3）冷流体侧进口连接，回热器（3）冷流体侧出口经管道与预热器（2）冷流体侧进口连接，预热器（2）冷流体侧出口经管道与蒸汽发生器（1）冷流体侧进口相连接，蒸汽发生器（1）冷流体侧出口经管道与蒸汽喷射器（12）进口相连接；一路经管道与节流机构（5）进口连接，节流机构（5）出口经管道与供冷蒸发器（4）冷流体侧进口连接，供冷蒸发器（4）冷流体侧出口经管道与蒸汽喷射器（12）引射口连接，然后蒸汽喷射器（12）出口经管道与回热器（3）热流体侧进口相连接，回热器（3）热流体侧出口分两路：一路经管道与水冷冷凝器（9）热流体侧进口相连接，水冷冷凝器（9）热流体侧出口经管道与工质储液罐（7）进口相连接；一路经管道与风冷冷凝器（11）热流体侧进口连接，风冷冷凝器（11）热流体侧出口经管道与工质储液罐（7）进口相连接，完成一个循环；所述冷却水循环系统由水冷冷凝器（9）、机械通风冷却塔（10）及循环水泵（8）以及将它们连接的管道与附件组成；水冷冷凝器（9）冷流体侧出口经管路与机械通风冷却塔（10）热流体侧进口相连接，机械通风冷却塔（10）热流体侧出口经管道与循环水泵（8）进口相连接，循环水泵（8）出口经管道与水冷冷凝器（9）冷流体侧进口相连接，完成一个循环。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王辉涛，葛众，朱道飞，王建军，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53
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