本实用新型涉及一种富余低品位蒸汽的热能利用,尤其涉及一种钢厂低品位蒸汽热能利用系统。
背景技术:
在国家节能减排的大背景下,耗能大户钢铁行业的节能受到了越来越多的关注。目前针对钢铁工业的节能措施有很多,如干熄焦技术,高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气高效发电技术,烧结烟气余热发电技术等。以上技术能够高效回收钢铁行业量多且品位相对较高的能源,但是除了以上相对集中的二次能源之外,由于生产需要,在钢铁生产过程中会产生大量品位较低的蒸汽,如烧结、炼钢、热轧等工艺中的余热锅炉均会产生低品位蒸汽。生产这些低品位蒸汽的主要目的在于用于冷轧酸洗、高炉炉前、薄板厂等生产区域和部分生活后勤供热。除了满足以上生产生活需求以外,很多钢厂生产的低品位蒸汽均有富余,尤其是在夏季生活供热需求减小的情况下。为了保证蒸汽管网的运行安全,部分钢厂直接将这部分难以利用的低品位蒸汽放散掉,造成了极大的能源浪费。为了高效利用该部分低品位蒸汽,部分企业开发出将低品位蒸汽升值后发电、展低沸点工质朗肯循环发电、发展冷热电三联产等方案,但同时也存在结构复杂、实施成本高、经济效益不高、热能向电能的转换效率低等缺陷。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种富余低品位蒸汽的新型利用系统,旨在充分利用蒸汽热能的利用效率,同时解决现有钢厂蒸汽热能利用方案结构复杂、实施成本高、能量转换率低等问题。
本实用新型是这样实现的:
本实用新型实施例提供一种钢厂低品位蒸汽热能利用系统,包括低品位蒸汽加热器、电厂凝结水低温加热器及电厂去除氧装置,所述低品位蒸汽加热器具有低品位蒸汽进口、低品位蒸汽出口,加热器凝结水进口及加热器凝结水出口,所述电厂凝结水低温加热器具有电厂凝结水进口及电厂凝结水出口,所述钢厂低品位蒸汽热能利用系统具有两个流路,其中一所述流路依次联通电厂凝结水进口、电厂凝结水出口、加热器凝结水进口及加热器凝结水出口以及所述电厂去除氧装置,另一所述流路联通低品位蒸汽进口及低品位蒸汽出口。
进一步地,所述低品位蒸汽加热器进出口处连接有能将凝结水与低品位蒸汽分别流经所述低品位蒸汽加热器的被热交换加热的第一流路和第二流路。
进一步地,所述电厂凝结水低温加热器的进出口处连接有能将凝结水流经所述电厂凝结水低温加热器被加热的第三流路。
进一步地,流入所述低品位蒸汽进口的蒸汽温度应高于或等于70℃。
进一步地,所述低品位蒸汽加热器内部设有当流出所述低品位蒸汽出口的蒸汽温度高于100℃,可重新输回所述低品位蒸汽入口的阀门控制系统。
进一步地,所述低品位蒸汽加热器内部设有可将由所述加热器凝结水进口流入的凝结水再直接由所述加热器凝结水进口流出的阀门控制系统。
进一步地,所述低品位蒸汽加热器内部设有可将流入所述加热器凝结水进口的凝结水一部分通过加热管路,另一部分直接流出所述加热器凝结水进口的阀门控制系统。
进一步地,所述电厂凝结水低温加热器内部设有能将流入所述电厂凝结水进口的凝结水直接由所述电厂凝结水出口流出的阀门控制系统。
本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型提供的钢厂低品位蒸汽热能利用系统对富余蒸汽的品味要求较低,热能转换率高,使用蒸汽热能与电厂凝结水实行直接热能交换。同时本系统结构简易,在原有煤气发电系统的低温加热器中直接串联一个低品位蒸汽加热器,该蒸汽加热器的制备工艺已经非常成熟,实施成本较低。本系统各加热器模块内部安装有阀门控制系统,可精确控制凝结水及蒸汽的温度及流量,可进一步降低原有电厂系统低温加热器的能源耗费及提高蒸汽的重复利用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的钢厂低品位蒸汽热能利用系统的结构示意图;
图2为图1的厂低品位蒸汽热能利用系统的阀门控制结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
参见图1以及图2,本实用新型实施例提供一种钢厂低品位蒸汽热能利用系统,包括低品位蒸汽加热器1、电厂凝结水低温加热器2及电厂去除氧装置3。低品位蒸汽加热器1与电厂凝结水低温加热器2采用管道联通,电厂凝结水低温加热器2与电厂去除氧装置3也采用管道联通。低品位蒸汽加热器1内部设有凝结水通路及蒸汽通路,其中凝结水通路的入口为加热器凝结水进口11及加热器凝结水出口12;其中蒸汽通路的入口为低品位蒸汽进口14,出口为低品位蒸汽出口13。电厂凝结水低温加热器2内部设有凝结水通路即为第三流路,凝结水通路的入口为电厂凝结水进口21,出口为电厂凝结水出口22。电厂去除氧装置3内部设有凝结水通路,凝结水通路的入口为除氧器进口31,出口为除氧器出口32。通过该系统,可以将低品位的蒸汽间接转化成高品位电能,从而达到节能的目的。
该钢厂低品位蒸汽热能利用系统具有凝结水及蒸汽两个流路,分别为第一流路和第二流路,第一流路即为凝结水流路,依次联通电厂凝结水进口21、电厂凝结水出口22、加热器凝结水进口11及加热器凝结水出口12。第二流路为蒸汽流路,该蒸汽流路联通低品位蒸汽进口14及低品位蒸汽出口13。凝结水通过电厂凝结水低温加热器2加热后进入加热器凝结水进口11,如此时凝结水仍达不到工艺温度,则进入低品位蒸汽加热器1的加热管路,而凝结水的热量来源由从低品位蒸汽出口13流入的蒸汽提供。凝结水通过低品位蒸汽加热器1获取足够的工艺温度后,从加热器凝结水出口12流出,流入除氧器进口31,通过除氧器装置去除氧气后用于下一工序。在凝结水通过低品位蒸汽加热器1进行热交换的过程中,低品位蒸汽加热器1可监控凝结水在管道各环节的实时温度,并将温度反馈回低品位蒸汽加热器1的阀门控制系统,通过负反馈机制双向调节凝结水通路及蒸汽通路的阀门,以保证最终流出凝结水出口12的工艺温度范围。
优化上述实施例,在该钢厂低品位蒸汽热能利用系统的凝结水流路中,可根据工业需求在电厂凝结水低温加热器2前继续串联凝结水低温加热器或其他类型加热器。
继续优化上述实施例,在电厂凝结水低温加热器2的阀门控制系统加入低品位蒸汽加热器1的凝结水温度监控信号,如当若钢厂富余蒸汽量充足时,那么完全可以将凝结水从常温加热至设定温度而不需要开启各前置凝结水低温加热器,如钢厂富余蒸汽量不足时,则根据热量需求开启各前置凝结水低温加热器。
继续优化上述实施例,在低品位蒸汽进口14及低品位蒸汽出口13之间增加一个管道及阀门控制模块,当低品位蒸汽出口13的蒸汽温度检测温度仍高于100℃时,则回收该蒸汽,重新输回低品位蒸汽进口14,或者输至其他需求场合,达到进一步提升蒸汽热量利用效率的效果。
对于低品位蒸汽加热器1的壳体与管板通常采用不锈钢材料制成,比如316L不锈钢,而其管束部分则为铝黄铜管。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。