【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低品位余热资源回收利用，具体地，涉及一种冶金炉窑冷却水余热回收利用系统及其应用方法。
技术介绍
1、在冶金行业中，为保护冶金炉窑，在运行时需要对冶金炉窑进行持续冷却，使其温度控制在一定的范围内。
2、相关技术中，冶金炉窑冷却系统大多存在如下问题：1、为保证炉窑的运行安全，冶金炉窑使用的冷却水流量远超所需的流量，导致用水量和用电量偏大。2、炉窑冷却水出口温度较低，导致余热品位低，可用空间小。3、冷却水一般通过开式冷却塔冷却，导致冷却水的污染和蒸发损耗，造成热的浪费和水的损耗，且冷却水一般为软化水或除盐水，开式冷却塔内水与空气直接接触会造成污染，即使换成闭式冷却塔，也仍旧存在水散失的问题，而且闭式冷却塔对防腐蚀、防结垢等方面要求较严格。
3、因此，有人提出用热泵替代冷却塔，热泵可回收利用冷却水的余热。然而，使用热泵也存在一定的问题，比如，热泵主要在供暖季有用，非供暖季的使用场景较少；炉窑冷却系统的动力设备有部分需要配套水冷系统，则需要额外给动力设备配备水冷系统，导致费用增多，此外，动力设备产生的余热通常是未被热泵回收的，使得热泵仅可回收炉窑冷却水的余热，进而导致热泵运行效率偏低。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，该系统可对动力设备的热量和炉窑的热量一同回收，在保证对水的冷却能力的同时，还降低了改造幅度和费用，节省了成本。
2、本
3、炉窑，所述炉窑具有出水口和进水口，所述炉窑内具有冷却水，所述冷却水适于从所述出水口流出；
4、热泵机组，所述热泵机组具有第一通道和第二通道，所述第一通道内具有流体介质，所述第二通道与所述出水口连通，所述冷却水从所述炉窑流入所述第二通道并将部分热量转移至所述第一通道的流体介质内，以对所述冷却水进行降温，降温后的所述冷却水回流至所述炉窑内；
5、第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路连通所述出水口和所述第二通道，以使所述炉窑内的冷却水通过所述第一管路流入所述第二通道，所述第二管路连通所述炉窑和所述进水口，以使降温后的冷却水回流至所述炉窑内，所述第三管路连通所述第二管路和第一管路，以使所述第二管路内的部分冷却水可流入所述第三管路以对动力设备进行降温，随后再通过所述第三管路回流至所述第二管路。
6、本专利技术实施例的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，炉窑内的冷却水经冷却系统冷却后再回流至炉窑内以对炉窑进行冷却，从而形成循环回路，该冷却系统通过热泵机组替代现有技术中的冷却塔，可大幅减少冷却塔冷却过程中带来的水散失问题，从而减少后续对炉窑冷却水的补水量，此外，循环回路中的冷却水还可对动力设备进行降温，不仅提高了循环回路中冷却水的利用率，还使得热泵机组可对动力设备的热量和炉窑的热量一同回收，在保证对水的冷却能力的同时，还降低了改造幅度和费用，节省了成本。
7、在一些实施例中，所述热泵机组还需要提供驱动能源，所述驱动能源用于给热泵机组内的工质提供驱动动能及所需压力。
8、在一些实施例中，所述热泵机组包括吸收式热泵，所述吸收式热泵具有所述第一通道、所述第二通道和所述第三通道，所述第三通道内具有所述驱动能源，所述驱动能源可与外界热量进行换热，换热后的所述驱动能源回流至所述吸收式热泵的第三通道。
9、在一些实施例中，所述冶金炉窑冷却水余热回收利用系统还包括冷却塔，所述冷却塔连通所述吸收式热泵的第二通道和所述进水口，以使所述吸收式热泵的第二通道内的至少部分冷却水可流入所述冷却塔进行冷却，冷却后的至少部分冷却水通过所述进水口回流至所述炉窑内。
10、在一些实施例中，所述热泵机组包括压缩式热泵，所述压缩式热泵具有所述第一通道和所述第二通道。
11、在一些实施例中，所述冶金炉窑冷却水余热回收利用系统还包括电站，所述电站用于为所述压缩式热泵供电。
12、在一些实施例中，所述热泵机组还包括压缩式热泵，所述吸收式热泵和所述压缩式热泵配合，且以所述吸收式热泵为主，所述压缩式热泵为辅，当提供给所述吸收式热泵作为驱动能源的余热资源不足时，启动所述压缩式热泵以弥补所述吸收式热泵运行能力的不足。
13、在一些实施例中，所述冶金炉窑冷却水余热回收利用系统还包括冷却机组，所述冷却机组具有第一入口、第二入口和第一出口，所述第一入口与所述出水口连通，以使所述炉窑内的至少部分所述冷却水可流入所述冷却机组，所述冷却机组用于对至少部分所述冷却水进行降温，所述第二入口与所述第二通道连通，以使所述第二通道内的至少部分冷却水可从所述第二通道流入所述冷却机组并在所述冷却机组内进一步冷却，所述第一出口与所述进水口连通，以使所述冷却机组内的冷却水可回流至所述炉窑内。
14、在一些实施例中，所述冶金炉窑冷却水余热回收利用系统还包括末端组件，所述末端组件与所述第一通道连通，所述第一通道内的流体介质流入所述末端组件，以使所述末端组件利用所述流体介质的热量。
15、一种冶金炉窑冷却水余热回收利用系统的应用方法，包括：
16、炉窑内的冷却水流入热泵机组内，以在所述热泵机组内进行降温；
17、所述热泵机组内的降温后的冷却水回流至所述炉窑内；
18、所述热泵机组内的降温后的至少部分冷却水流入冷却机组进一步降温并回流至所述炉窑内；
19、从所述热泵机组和所述冷却机组流出的冷却水的至少部分用于对动力设备进行降温，随后再回流至所述热泵机组进行降温。
20、本专利技术实施例的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统的应用方法不仅可对炉窑进行冷却，还可对动力设备进行冷却，且对炉窑进行冷却的冷却水所携带的热量和对动力设备进行冷却的冷却水所携带的热量可一同被热泵机组进行回收，不仅提高了热泵机组运行时所回收的热量，还降低了改造幅度和费用，节省成本。
21、在一些实施例中，从所述炉窑内流出的冷却水的温度范围为30℃～55℃，从所述热泵机组流出的所述冷却水的温度范围为25℃～45℃，流入所述炉窑的冷却水的温度范围为25℃～40℃。
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1.一种冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，所述热泵机组(2)还需要提供驱动能源，所述驱动能源用于给热泵机组(2)内的工质提供驱动动能及所需压力。
3.根据权利要求2所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，所述热泵机组(2)包括吸收式热泵，所述吸收式热泵具有所述第一通道、所述第二通道和第三通道，所述第三通道内具有所述驱动能源，所述驱动能源可与外界热量进行换热，换热后的所述驱动能源回流至所述吸收式热泵的第三通道。
4.根据权利要求3所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，还包括冷却塔(6)，所述冷却塔(6)连通所述吸收式热泵的第二通道和所述进水口(12)，以使所述吸收式热泵的第二通道内的至少部分冷却水可流入所述冷却塔(6)进行冷却，冷却后的至少部分冷却水通过所述进水口(12)回流至所述炉窑(1)内。
5.根据权利要求2所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，所述热泵机组(2)包括压缩式热泵，所述压缩式热泵具有所述第一通道和
6.根据权利要求3所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，所述热泵机组(2)还包括压缩式热泵，所述吸收式热泵和所述压缩式热泵配合，且以所述吸收式热泵为主，所述压缩式热泵为辅，当提供给所述吸收式热泵作为驱动能源的余热资源不足时，启动所述压缩式热泵以弥补所述吸收式热泵运行能力的不足。
7.根据权利要求1所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，还包括冷却机组(4)，所述冷却机组(4)具有第一入口(41)、第二入口(42)和第一出口(43)，所述第一入口(41)与所述出水口(11)连通，以使所述炉窑(1)内的至少部分所述冷却水可流入所述冷却机组(4)，所述冷却机组(4)用于对至少部分所述冷却水进行降温，所述第二入口(42)与所述第二通道连通，以使所述第二通道内的至少部分冷却水可从所述第二通道流入所述冷却机组(4)并在所述冷却机组(4)内进一步冷却，所述第一出口(43)与所述进水口(12)连通，以使所述冷却机组(4)内的冷却水可回流至所述炉窑(1)内。
8.根据权利要求1所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，还包括末端组件(7)，所述末端组件(7)与所述第一通道连通，所述第一通道内的流体介质流入所述末端组件(7)，以使所述末端组件(7)利用所述流体介质的热量。
9.一种冶金炉窑冷却水余热回收利用系统的应用方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求1所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统的应用方法，其特征在于，从所述炉窑(1)内流出的冷却水的温度范围为30℃～55℃，从所述热泵机组(2)流出的所述冷却水的温度范围为25℃～45℃，流入所述炉窑(1)的冷却水的温度范围为25℃～40℃。
...【技术特征摘要】
1.一种冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，所述热泵机组(2)还需要提供驱动能源，所述驱动能源用于给热泵机组(2)内的工质提供驱动动能及所需压力。
3.根据权利要求2所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，所述热泵机组(2)包括吸收式热泵，所述吸收式热泵具有所述第一通道、所述第二通道和第三通道，所述第三通道内具有所述驱动能源，所述驱动能源可与外界热量进行换热，换热后的所述驱动能源回流至所述吸收式热泵的第三通道。
4.根据权利要求3所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，还包括冷却塔(6)，所述冷却塔(6)连通所述吸收式热泵的第二通道和所述进水口(12)，以使所述吸收式热泵的第二通道内的至少部分冷却水可流入所述冷却塔(6)进行冷却，冷却后的至少部分冷却水通过所述进水口(12)回流至所述炉窑(1)内。
5.根据权利要求2所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，所述热泵机组(2)包括压缩式热泵，所述压缩式热泵具有所述第一通道和所述第二通道，
6.根据权利要求3所述的冶金炉窑冷却水余热回收利用系统，其特征在于，所述热泵机组(2)还包括压缩式热泵，所述吸收式热泵和所述压缩式热泵配合，且以所述吸收式热泵为主，所述压缩式热泵为辅，当提供给所述吸收式热泵作为驱动能源的余热资...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓升安，徐建炎，姚亮，余跃，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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