一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，包括冲渣乏汽收集单元：用于收集渣沟内的乏汽；喷淋过滤除尘单元：通过喷淋过滤除尘装置进行净化过滤；空冷换热除湿单元：包括相变蓄热换热结构，相变蓄热材料能够在固—液两相之间进行转化，用于对乏汽进行换热；热空气混兑消白单元：将混合后的气体排出，其中，所述相变蓄热换热结构内设置有板状相变蓄热模块。本实用新型专利技术所述的采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，通过采用蓄热体换热装置实现空冷换热除湿功能，能够完美弥补现有技术中的不足，优化系统设计规模，提升消白系统全时间段的有效利用率，从而提高投入产出比。

【技术实现步骤摘要】
一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统
本技术涉及高炉冲渣乏汽消白
，特别涉及一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统。
技术介绍
高炉炼铁生产过程中，主要采用水力冲渣方式对融渣进行处理。由于融渣温度较高，约1400℃，采用高速水流对其进行水淬粒化的过程中，冲渣水在短时间内急剧升温气化，形成冲渣乏汽。冲渣乏汽成分非常复杂，其中绝大部分是水蒸气和空气，但也含有大量的粉尘(主要是渣粒)，SO2、H2S等酸性气和气溶胶等。这些冲渣乏汽沿渣沟扩散或经渣沟收集烟囱排出到大气环境中，遇冷会形成浓浓“白烟”，对环境造成严重污染。高炉冲渣乏汽具有工况不稳定，温度和流量周期性变化，湿热大，污染物含量大等特点，较难治理。根据高炉大小和生产工艺等的不同，产生的冲渣乏汽量约5～40万Nm3/h不等。一个冲渣周期约60～70min，一天冲渣约14～20次。在一个冲渣周期内，乏汽温度从约40℃迅速升至峰值，约95℃，持续10min左右，然后缓慢降至40℃。乏汽流量也随温度上升的过程达到极大值，然后开始逐渐减小，直到冲渣过程结束。现有的高炉冲渣乏汽消白工艺大多采用水喷淋除尘降温+空冷除湿+热空气混兑的工艺方法，来实现高炉冲渣乏汽污染物减排和消除“白烟”的。高炉冲渣乏汽峰值温度高，湿热大，峰值持续时间短，采用该工艺进行乏汽消白设计时，若想确保所有工况点都有很好的消白效果，就必须按峰值工况进行设计，这样的话，系统正常运行所需的最大喷淋水量和空冷换热器的换热面积都非常庞大，与之相关的附属设备，如水泵、风机、管道等容量也要相应增大，导致整套系统投资成本相对较高。峰值的持续时间只有短短的几分钟，相对于整个冲渣过程来说，占比不足20％。这就造成了其他大部分时间内，系统的处理能力是过剩的，不经济。水泵、风机等用电设备采用变频调节，确实能减少运行费用，但会使系统变得复杂，而且调控频繁，会使系统运行维护成本增高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，以解决上述问题中的至少一个。本技术所述的采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，通过采用蓄热体换热装置实现空冷换热除湿单元功能，能够完美弥补上述现有技术中的不足，优化系统设计规模，提升消白系统全时间段的有效利用率，从而提高投入产出比。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，包括冲渣乏汽收集单元：所述乏汽收集单元用于收集渣沟内的乏汽，并将乏汽输送至喷淋过滤除尘单元；喷淋过滤除尘单元：所述乏汽喷淋过滤除尘单元通过喷淋过滤除尘装置进行净化过滤，消除乏汽内携带的粉尘、颗粒物，以及酸性污染物；空冷换热除湿单元：所述空冷换热除湿单元包括相变蓄热换热结构，所述相变蓄热换热结构包括乏汽吸入口、排出口以及相变蓄热材料形成的相变蓄热换热单元，所述相变蓄热材料能够在固—液两相之间进行转化，用于对乏汽进行换热；热空气混兑消白单元：用于混合经过空冷换热除湿单元换热除湿后升温的热空气和降温除湿的乏汽，并将混合后的气体排出；其中，在所述相变蓄热式空气-乏汽换热器内设置有板状相变蓄热模块，在所述板状相变蓄热模块内部形成有相变蓄热体乏汽通道和相变蓄热式空气-乏汽换热器空气通道，相变蓄热体乏汽通道与相变蓄热式空气-乏汽换热器空气通道之间互不联通。进一步的，所述板状相变蓄热模块包含由相变蓄热体包衣和在其内部填充的相变蓄热填充材料组合成的相变蓄热换热单元，所述的相变蓄热换热单元包括三张第一平板结构，每三张第一平板结构之间分别为相变蓄热体乏汽通道、相变蓄热式空气-乏汽换热器空气通道，所述相变蓄热体乏汽通道的两端分别与相变蓄热体乏汽进口、相变蓄热体乏汽出口联通，所述相变蓄热式空气-乏汽换热器空气通道的两端分别与相变蓄热式空气-乏汽换热器空气进口、相变蓄热式空气-乏汽换热器空气出口联通。进一步的，所述板状相变蓄热模块还包括第二平板结构，所述第二平板结构设置两张所述第一平板结构之间。进一步的，每一张所述第一平板结构两侧的第二平板结构呈90°设置。进一步的，所述相变蓄热体乏汽进口与所述喷淋过滤除尘单元联通；所述相变蓄热体乏汽出口用于排出经相变蓄热换热结构换热后的乏汽；所述相变蓄热式空气-乏汽换热器空气进口与空气冷却风机相联通；所述相变蓄热式空气-乏汽换热器空气出口用于排出经相变蓄热换热结构换热后的空气；所述换热后的乏汽与所述换热后的空气在热空气混兑消白单元内混合。进一步的，在所述相变蓄热式空气-乏汽换热器的底部设置第二集水箱，所述第二集水箱用于收集空冷换热器冷凝析出的物质，所述第二集水箱与冲渣池联通。所述空冷换热除湿单元还包括烟道除雾器，所述第二集水箱内降温除湿后的湿乏汽通过第二集水箱侧壁上的乏汽通道进入烟道除雾器，所述烟道除雾器与热空气混兑消白单元联通。进一步的，所述冲渣乏汽收集单元包括渣沟盖板、乏汽管道和乏汽引风机，所述渣沟盖板设在渣沟正上方，和渣沟一起构成了冲渣乏汽的密闭通道，乏汽引风机通过乏汽管道将该密闭通道内的乏汽输送至喷淋过滤除尘单元。进一步的，在所述渣沟盖板上分段设置有多道乏汽支管，在每道乏汽支管上均设置有电动调节挡板，电动调节挡板用于对各段乏汽量进行调节，多道乏汽支管汇合至乏汽管道。进一步的，所述喷淋过滤除尘单元包括喷淋装置、除沫器、第一集水箱，经过喷淋装置喷淋、除沫器除沫后的水汇集至第一集水箱，第一集水箱内的水能够返回至冲渣池。进一步的，所述喷淋装置包括第一级喷淋装置、第二级喷淋装置，所述第一级喷淋装置和第二级喷淋装置分别设置在所述除沫器的前后两侧。进一步的，所述喷淋装置与冲渣池之间设置水泵，所述水泵能够将冲渣池内的水泵送至喷淋装置。进一步的，在所述水泵与所述冲渣池之间设置加碱系统，所述加碱系统用于提高水泵内泵送水的PH值。进一步的，冲渣乏汽收集单元中的乏汽引风机为离心风机，其前端通过乏汽管道与渣沟盖板相连，其后端与喷淋过滤除尘单元相连。进一步的，所述第二集水箱、第一集水箱内的水在自重作用下流向所述冲渣池。进一步的，所述热空气混兑消白单元包括混合器，其上有一热空气进口，一个乏汽进口，和一个混合气出口，所述混合器上的热空气进口与相变蓄热式空气-乏汽换热器空气出口联通，所述混合器上的乏汽进口与烟道除雾器联通，混合气出口和烟囱相连通。进一步的，所述冲渣乏汽收集单元的乏汽引风机，设置在空冷换热除湿单元和热空气混兑消白单元之间，其前端通过管道连接空冷换热器，后端连接混合器。相对于现有技术，本技术所述的采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统具有以下优势：(1)本技术所述的采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，通过在空冷换热除湿单元包内设置的相变蓄热换热结构，利用相变蓄热换热结构上相变蓄热体通过相变材料具有的储热功能，以及单位体积储热量大的特点，在乏汽峰值到来，乏汽温度较高时，快速吸收乏汽的一部分冷凝热，将其储存下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，其特征在于，包括/n冲渣乏汽收集单元：用于收集渣沟内的乏汽，并将乏汽输送至喷淋过滤除尘单元；/n喷淋过滤除尘单元：通过喷淋过滤除尘装置进行净化过滤，消除乏汽内携带的粉尘、颗粒物，以及酸性污染物；/n空冷换热除湿单元：包括相变蓄热换热结构，所述相变蓄热换热结构包括乏汽吸入口、排出口以及相变蓄热材料形成的相变蓄热换热单元，所述相变蓄热材料能够在固—液两相之间进行转化，用于对乏汽进行换热；/n热空气混兑消白单元：用于混合经过空冷换热除湿单元换热除湿后升温的热空气和降温除湿的乏汽，并将混合后的气体排出；/n其中，所述相变蓄热换热结构为相变蓄热式空气-乏汽换热器(14)，在所述相变蓄热式空气-乏汽换热器(14)内设置有板状相变蓄热模块，在所述板状相变蓄热模块内部形成有相变蓄热体乏汽通道(26)和相变蓄热式空气-乏汽换热器空气通道(27)，相变蓄热体乏汽通道(26)与相变蓄热式空气-乏汽换热器空气通道(27)之间互不联通。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，其特征在于，包括
冲渣乏汽收集单元：用于收集渣沟内的乏汽，并将乏汽输送至喷淋过滤除尘单元；
喷淋过滤除尘单元：通过喷淋过滤除尘装置进行净化过滤，消除乏汽内携带的粉尘、颗粒物，以及酸性污染物；
空冷换热除湿单元：包括相变蓄热换热结构，所述相变蓄热换热结构包括乏汽吸入口、排出口以及相变蓄热材料形成的相变蓄热换热单元，所述相变蓄热材料能够在固—液两相之间进行转化，用于对乏汽进行换热；
热空气混兑消白单元：用于混合经过空冷换热除湿单元换热除湿后升温的热空气和降温除湿的乏汽，并将混合后的气体排出；
其中，所述相变蓄热换热结构为相变蓄热式空气-乏汽换热器(14)，在所述相变蓄热式空气-乏汽换热器(14)内设置有板状相变蓄热模块，在所述板状相变蓄热模块内部形成有相变蓄热体乏汽通道(26)和相变蓄热式空气-乏汽换热器空气通道(27)，相变蓄热体乏汽通道(26)与相变蓄热式空气-乏汽换热器空气通道(27)之间互不联通。


2.根据权利要求1所述的一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，其特征在于，所述板状相变蓄热模块包含由相变蓄热体包衣(24)和在其内部填充的相变蓄热填充材料(25)组合成的相变蓄热换热单元，所述的相变蓄热换热单元包括三张第一平板结构(31)，每三张第一平板结构(31)之间分别为相变蓄热体乏汽通道(26)、相变蓄热式空气-乏汽换热器空气通道(27)，所述相变蓄热体乏汽通道(26)的两端分别与相变蓄热体乏汽进口(22)、相变蓄热体乏汽出口(23)联通，所述相变蓄热式空气-乏汽换热器空气通道(27)的两端分别与相变蓄热式空气-乏汽换热器空气进口(28)、相变蓄热式空气-乏汽换热器空气出口(29)联通。


3.根据权利要求2所述的一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，其特征在于，所述板状相变蓄热模块还包括第二平板结构(32)，所述第二平板结构(32)设置两张所述第一平板结构(31)之间。


4.根据权利要求3所述的一种采用相变蓄热体换热的高炉冲渣乏汽消白系统，其特征在于，每一张所述第一平板结构(31)两侧的第二平板结构(32)呈90°设置。


5.根据权利要求4所述的一种采用相变蓄热...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵松，万大阳，吕凤，程宁宁，方宇超，郑宏涛，
申请(专利权)人：洛阳瑞昌环境工程有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41