[发明专利]高炉冲渣水换热器

说明书

技术领域

本发明涉及高炉冲渣水的余热利用，具体涉及一种高炉冲渣水换热器。

背景技术

钢铁产业作为国民经济的支柱产业，在我国现代化建设中起着重要的作用，但又是耗能和污染大户，在消耗能源、推动物料转变的同时会产生大量的余热余能。在高炉炼铁工艺中，产生的炉渣温度大约为1000℃。大多数炼铁企业的处理方法是：将此炉渣在冲渣箱内由冲渣泵提供的高速水流急冷冲成水渣并粒化，以供生产水泥之用。这一过程中能够产生大量温度在80~95℃的热水。通常，为了保证冲渣水的循环利用效果，需要将这部分冲渣水在沉淀过滤后引入空冷塔，降温到50℃以下再次循环冲渣。这样就使得很大一部分热量在空冷塔中流失，既造成了能源的浪费，又对环境造成了热污染。高炉冲渣水低温余热的特点是：热源温度较低，但其流量却相当大，且该低温热水对普通钢材存在一定的腐蚀性。回收高炉冲渣水的余热，既能节约能源，又能保护环境，具有重要的意义。

国内早在上世纪就已经开始尝试高炉冲渣水余热的有效利用。初期主要采用直供冲渣水的方式进行冬季采暖，但是由于水质较差，热交换器极易发生腐蚀与堵塞，使得余热利用经济效益不明显。近年来在国家节能政策的引导下，高炉冲渣水余热利用技术有了长足的发展。国内对冲渣水余热的回收方式主要有三种：一是余热采暖；二是余热发电；三是应用于海水淡化。

高炉冲渣水余热采暖是国内比较成熟的技术，主要是直接利用显热提供冬季供暖。这种利用方式技术简单，改造成本低，但存在以下问题：一是冲渣水水量大，蕴含的热量很大，而一般厂区采暖负荷较小，冲渣水余热得不到充分利用；二是采暖只适用于北方的城市冬季使用，南方城市和夏季无此需求，其应用存在局限性；三是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。将高炉冲渣水应用于海水淡化，同样受到地域的限制，局限于沿海钢铁企业。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高炉冲渣水换热器，。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的高炉冲渣水换热器，是由换热片依次叠设形成的板式换热器，在换热器一侧设进渣水管、出渣水管、进清水管和出清水管；进渣水管上设有酸洗进水阀，换热器出渣水管上设有酸洗出水阀，换热器的另一侧贴设有超声波发声器。

作为优选，所述超声波发声器呈矩阵布置，且位于冲渣水的流动方向上。

作为优选，在换热片之间设间隔装置，所述间隔装置由聚四氟乙烯制成。

作为优选，所述超声波发生器的频率为1~2mHz。

作为优选，所述换热片上具有梯形直槽，相邻换热片的梯形直槽错位安装，令换热器内冲渣水与清水逆流换热。

作为优选，所述超声波发生器的工作频次为每8小时一次，每次持续30~60秒。

作为优选，所述进渣水管、出渣水管与换热片第一间隙形成第一回路，所述清水管、出清水管与换热片第二间隙形成第二回路，所述第一回路与第二回路交错布置。

上述高炉冲渣水换热器的工作方法如下：高温冲渣水经换热器渣水进水接口进入换热器中，流过带间隔支撑的换热片；需加热的清水经清水进水接口进入换热器中，流过带间隔换热片的另一面，冲渣水通过金属换热片将热量传给清水；换热片的模压梯形直纹用于减小流动阻力，避免冲渣水中高浓度的钙镁离子结垢堵塞，并定期启动运行超声波发生器，清除换热片上水垢，保证换热器长期经济运行。

作为优选，采用酸洗清除散热片化学性结垢，将换热器停用，然后通过酸洗进水阀将含酸的水送入换热器中，接着启动超声波发生器，清除热热器片上的水垢，最后用清水冲洗后，重新投入运行。

有益效果：

1）优化设计的错流换热能充分利用冲渣水的热能，实现高效率的热交换，有效利用余热，且超声波结合酸洗，延长了换热器的有效工作时间。冲渣水在流过换热片时，在超声波作用下，水中的钙镁离子，无法沉淀结垢，保证换热器传热效果。

2）符合国家节能环保产业政策，是在国家《节能技术政策大纲》、《循环经济促进法》中明确提出要鼓励发展的项目类别。可以充分利用冲渣水、变废为宝、保护环境。

3）对我省相关行业、领域技术进步的意义，我省有南京钢铁集团、江苏沙钢集团、江苏淮钢集团等多家钢铁企业。本发明可以带动我省钢铁企业在高炉冲渣水余热发电技术方面的快速发展，对于我省的环境保护也会产生积极的影响。