[实用新型]一种钢铁冶金用的蒸汽发生器及其余热利用系统

说明书

技术领域

本实用新型提供了一种钢铁冶金用的蒸汽发生器及其余热利用系统，涉及钢铁冶金的余热利用领域，特别是涉及炼铁高炉铁水、铁渣的余热处理领域。

背景技术

随着煤炭、石油、天然气等化石能源消耗量的不断攀升，以及由于能源消耗带来的环境负担，能源和环境问题已经成为全世界共同关注的重大问题。钢铁冶金行业作为能源的消耗大户，如果能够提高化石能源的利用率，不仅可以间接的创造可观的经济效益，更是对于环境治理做出巨大的贡献。目前钢铁产业高炉领域的余热项目主要有高炉煤气余压透平发电装置（简称TRT），高钛铁渣余热利用系统以及高炉冲渣水余热发电装置。

目前高炉煤气余压透平发电装置的技术已经相当成熟，在大型钢铁企业有着较高的应用，短期便能收回投入成本。但是对于铁水、铁渣的余热利用却不能发挥作用。高钛铁渣余热利用系统用惰性气体吸收渣坑铁的渣热量加以回收利用，具有较高的效率和用途的多样化，但是需要占用较多的空间，且凝固的铁渣处理依旧需要投入一定量的破碎成本。高炉冲渣水余热发电装置能吸收100℃左右的热能加以利用且有着较高的效率，但是对于高温位热能则无法利用。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型提供了一种钢铁冶金用的蒸汽发生器能够有效回收高、低温位热能。

本实用新型的技术方案如下：一种钢铁冶金用的蒸汽发生器，包括壳体，所述壳体内设置有回收区，所述回收区内安装有渣铁通管，所述渣铁通管竖直贯穿壳体，所述渣铁通管的出口下方设置有破碎装置，所述回收区外设置有工质区，所述工质区设置有工质进口、工质出口和工质蒸汽出口，所述回收区设置有热水进口、热水出口和水蒸气出口。

本实用新型技术方案还包括：所述工质区外设置有二次回收区，所述二次回收区的下部与回收区连通，所述二次回收区的上部设置冷媒入口。

本实用新型技术方案还包括：所述渣铁通管包括耐热套管和耐热衬管，所述耐热衬管嵌套在耐热套管内。

本实用新型技术方案还包括：所述壳体外部安装有工质液位计和水液位计，所述工质液位计连通工质区，所述水液位计连通回收区。

本实用新型技术方案还包括：所述二次回收区内水平安装有至少一段槽钢，所述槽钢的上端面上设有至少一个漏水口。

本实用新型技术方案还包括：所述破碎装置包括料柱固定组件和破碎杆，所述破碎杆位于料柱固定组件的下方，所述破碎杆与驱动装置连接。

本实用新型技术方案还包括：所述料柱固定组件为两个并列设置的弧形滚轴，所述两个弧形滚轴的弧形部分在水平面形成圆孔，圆孔的半径与耐热衬管半径相同。

本实用新型还提供了一种钢铁冶金用的余热利用系统，其技术方案如下：包括循环系统，所述循环系统包括至少一个膨胀机和回热器，所述蒸汽发生器与膨胀机连通，所述膨胀机与回热器连通，所述回热器连接有冷凝器，所述冷凝器连接有工质泵，所述工质泵与回热器连通，所述回热器与蒸汽发生器连接，循环利用工质，有效节约能源。

本实用新型技术方案还包括：所述膨胀机包括连通发电机，提高对钢铁冶金的余热的利用率。

本实用新型技术方案还包括：所述蒸汽发生器的水蒸气出口处设置有水泵，所述水泵下端深入回收区液面内，所述水泵距离液面的液位高度为回收区液体液位高度的七分之一到五分之一，所述自吸泵连通供暖系统，提高对钢铁冶金的余热的利用率。

高炉渣的潜热约为：h=187kj/kg，一个40吨的渣罐所释放的潜热与显热合计，约相当于3.22吨标准煤的发热量。铁水的潜热约为：h=121kj/kg,一个40吨的铁罐所释放的潜热与显热合计，约相当于2.08吨标准煤的发热量。可见，在高炉的炼铁领域，能源的可利用空间是非常大的。

本实用新型的有益效果为：本实用新型为了提高钢铁冶金产生的余热的利用率，改变了传统蒸汽发生器的结构，分设工质区和回收区，回收区内的热水与竖直安装在回收区内、贯穿回收区上下的渣铁通管进行热交换，加热回收区内的热水产生蒸汽排出，从而进行下一步利用；工质区位于回收区外，能够收集回收区外散的热量，从而加热工质区内部的工质，产生工质蒸汽排出从而进行下一步利用，有效提高了高位热能的利用率。

待渣铁及铁水在下降的过程中逐渐冷却成料柱，在重力作用下向下运动，在渣铁出口下方安装的破碎装置对料柱进行破碎处理，能够保证设备的正常运行。

此外工质区也可作为保温区，对回收区的保温提供支持，减少热能的损耗。