專利名稱：高爐鼓風預冷轉輪除濕方法
技術領域：
本發明涉及高爐煉鐵領域，具體涉及一種用于高爐煉鐵鼓風預冷轉輪除濕方法。
背景技術：
煉鐵工序是我國鋼鐵工業節能的重要環節，重點鋼鐵企業入爐焦比低于390kg/ tFe，但一些中小鋼鐵企業入爐焦比較高，有的甚至達到488kg/tFe，燃料比在560kg/tFe左右。高爐鼓風除濕是高爐節能降耗的一項重要措施，通過鼓風除濕可以提高高爐產量，增大噴煤比和降低焦比的作用。高爐鼓風含濕量每降低化/1113，綜合焦比降低0.71^/ tFe，折合O. 68kgce/tFe ;高爐鼓風含濕量每降低lg/m3，增加噴煤2. 23kg/tFe ;高爐鼓風含濕量每降低lg/m3，由于高爐順行增加產能約O. 1% O. 5%。目前高爐鼓風除濕使用較多的為冷凍除濕法。該方法使用溴化鋰吸收式制冷機， 利用鋼鐵廠余熱蒸汽為熱源，為冷凍除濕提供冷源。制冷機制取低溫冷凍水(一般為TC) 通過水泵輸送到表冷器，鼓風空氣經過表冷器冷凍降溫，并析出水分，達到除濕的效果。表冷冷凍除濕方法是空氣經過表冷器過冷除濕后，又要將其在熱風爐中加熱然后送入高爐內，因而造成了能量的浪費，運行費用較高。此外，冷凍除水后需要排水，以及對除濕空氣進行除霧，若排水不及時，會影響風機的安全運行。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服以上技術缺陷，提供一種煉鐵用的高爐鼓風預冷轉輪除濕方法，除濕范圍寬，且運行穩定、安全可靠、節能高效。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是高爐鼓風預冷轉輪除濕方法，利用轉輪除濕機對空氣進行除濕，轉輪具備轉輪除濕區域和再生區域且能循環除濕而后再生；轉輪除濕區域的兩側分別設置入口風管和出口風管，轉輪再生區域的兩側分別設置再生空氣入口風管和再生空氣出口風管；其特征在于在入口風管上設置預冷器，室外空氣經過入口風管進入預冷器，經過降溫后進入轉輪除濕機轉輪除濕區域進行除濕，除濕后的干燥空氣進入出口風管后鼓入煉鐵高爐；再生空氣由再生空氣入口風管進入，經加熱后進入轉輪除濕機再生區域，對剛轉到再生轉輪區域的轉輪進行加熱使轉輪再生以循環使用，經過再生轉輪區域后的高濕熱空氣經過再生空氣出口風管排向大氣。按上述技術方案，制冷機組通過冷水入口管和冷水出口管與預冷器相連，冷水入口管上裝有冷水泵；制冷機組與冷卻塔相連；制冷機蒸汽供應管和制冷機冷凝排水管分別與制冷機組連通；入口風管上裝有入口風閥，預冷器設置在入口風閥和轉輪除濕區域的進口之間；出口風管與鼓風機相連。按上述技術方案，轉輪除濕機包括外殼、置于外殼內的過濾器、轉輪和轉輪電機，過濾器置于轉輪的前方；轉輪被密封條分隔成兩個扇形區域轉輪除濕區域和轉輪再生區域，轉輪在電機的驅動下連續旋轉并循環交錯于兩個區域所在方位。按上述技術方案，在出口風管上連接旁通風管，旁通風管上裝有旁通風閥；轉輪除濕機工作時旁通風閥處于關閉狀態。按上述技術方案，再生空氣入口風管管路上依次裝有加熱器、通風機和再生空氣風閥，加熱器蒸汽供應管和加熱器冷凝排水管分別與加熱器連通。按上述技術方案，入口風管與再生空氣出口風管不在同一方向側。按上述技術方案，再生空氣入口風管和再生空氣出口風管均由耐熱、耐濕、非燃或難燃材料經絕熱處理后制作而成；再生空氣出口風管長3 5m，坡度不小于2%。，坡向出口方向。按上述技術方案，轉輪除濕機采用氯化鋰或溴化鋰轉輪除濕機；轉輪為氯化鋰或溴化鋰轉輪，以復合材料作為基材與吸濕材料復合加工而成，吸濕材料主要成分包括氯化鋰或溴化鋰、以及活性硅膠、分子篩。按上述技術方案，預冷器使用的冷源為制冷機組提供的冷水，制冷機組使用蒸汽作為動力熱源，加熱器使用蒸汽作為加熱熱源；蒸汽來源于經過減溫減壓的中壓氣或低壓氣。按上述技術方案，所述制冷機組為蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷機組。按上述技術方案，本發明中使用的風閥均為蝶閥。相對于冷凍除濕裝置，本發明的有益效果是本發明吸濕面積大，性能穩定，能連續進行除濕，濕度可調，除濕量大；預冷器只用來冷卻空氣，一般無冷凝水析出；除濕轉輪中吸濕材料吸收空氣中的水分后成為結晶水，而不變成水溶液，因此，預冷轉輪除濕裝置不會對高爐鼓風系統造成安全問題。本方法雖然也設置制冷機及冷凍除濕系統，但制冷機制取冷量只需滿足處理鼓風空氣部分潛熱負荷的要求，制冷機容量較冷凍除濕裝置要小得多；由于冷卻降溫的比例小， 所以冷卻然后再熱的能量損失也較小，因此本裝置綜合除濕能耗比冷凍除濕裝置要小。本方法增加了空氣預冷器，鼓風空氣在預冷器中經過降溫，送入轉輪除濕機中的空氣狀態能夠滿足轉輪除濕要求；因此，預冷轉輪除濕裝置可以處理溫度高于40°C的鼓風空氣，，能夠滿足夏季極端氣候地區高溫高濕環境下的高爐鼓風除濕要求；適用溫度范圍寬，適用于空氣溫度為7°C 50°C的場合。采用蒸汽作為制冷機組及加熱器熱源，充分利用了冶金廠現有的蒸汽熱源，減少了高爐煉鐵焦比，為高爐穩定生產提供前提條件。


圖I是本方法的示意圖。圖中I-過濾器，2-除濕轉輪，3-再生轉輪，4-轉輪電機，5-轉輪除濕器外殼， 6-入口風管，7-入口風閥，8-預冷器，9-旁通風管，10-旁通風閥，11-出口風管，12-鼓風機，13-再生空氣入口風管，14-再生空氣風閥，15-通風機，16-加熱器，17-再生空氣出口風管，18-加熱器蒸汽供應管，19-加熱器冷凝排水管，20-制冷機組，21-冷水泵，22-冷水入口管，23-冷水出口管，24-制冷機蒸汽供應管，25-制冷機冷凝排水管，26-冷卻水入口管，27-冷卻水出口管。
具體實施例方式以下結合附圖I和實施例對本發明作進一步說明，但不限定本發明。高爐鼓風預冷轉輪除濕方法，其特征在于利用轉輪除濕機構成的系統對空氣進行除濕，轉輪具備轉輪除濕區域和再生區域且能循環除濕而后再生；該系統包括空氣預冷模塊、鼓風轉輪除濕模塊和轉輪再生模塊空氣預冷模塊中，預冷器8與入口風管6相連，入口風管上裝有入口風閥7 ;轉輪除濕模塊中，轉輪除濕器外殼5 —側通過入口風管6和預冷器 8相連，轉輪除濕器外殼5內裝有過濾器I、除濕轉輪區域2和轉輪電機4，轉輪除濕器外殼 5另一側與出口風管11相連，出口風管11與鼓風機12相連；轉輪再生模塊中，轉輪除濕器外殼5 —側與再生空氣入口風管13相連，再生空氣入口風管13管路上依次裝有加熱器16、 通風機15和再生空氣風閥14，轉輪除濕器外殼5內裝有過濾器I和再生轉輪區域3，轉輪除濕器外殼5另一側與再生空氣出口風管17相連。制冷模塊中，制冷機組20通過冷水入口管22、冷水出口管23和預冷器8相連，冷水入口管22上裝有冷水泵21 ;制冷機組20通過冷卻水入口管26、冷卻水出口管27和冷卻塔相連；制冷機蒸汽供應管24為制冷機組20提供動力蒸汽，制冷機冷凝排水管25將制冷機組20中蒸汽冷凝水排出。加熱器熱源蒸汽模塊中，加熱器蒸汽供應管18為加熱器16提供熱源蒸汽，加熱器冷凝排水管19將加熱器16中蒸汽冷凝水排出。當室外空氣在不需要除濕的季節，或轉輪除濕機需要檢修時還可以增加旁通模塊，出口風管11上連接有旁通風管9，旁通風管9上裝有旁通風閥10。本發明相對于單獨的轉輪除濕機裝置增加了空氣預冷器，適用于處理高溫高濕的空氣。轉輪除濕機外殼5內的轉輪被密封條分隔成兩個扇形區域一圓心角為270°的除濕轉輪區域2和圓心角為90°的再生轉輪區域3，當然，各區域的圓心角也可以適當變化；轉輪通過轉輪電機4驅動，保持轉輪具有一定轉速，轉輪在除濕轉輪區域2吸收水分后轉到再生轉輪區域3，通過高溫空氣加熱進行再生；之前位于再生轉輪區域3的轉輪部分此時轉到先前的除濕轉輪區域2，繼續對濕空氣進行除濕，從而保證轉輪除濕機除濕工作的連續性。本發明中預冷器使用的冷源為制冷機組提供的冷水，制冷機組為蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷機組。本發明采用氯化鋰或溴化鋰轉輪除濕機，轉輪除濕機內轉輪被密封條分隔成兩個扇形區域一圓心角為270°的處理區和圓心角為90°的再生區。轉輪以復合材料作為基材，與氯化鋰或溴化鋰、以及活性硅膠、分子篩等吸濕材料復合加工而成。再生系統的風管(再生空氣入口風管13和再生空氣出口風管17)，要選擇用耐熱、 耐濕、非燃或難燃材料制作；應做絕熱處理；再生空氣出口風管17不宜過長(3 5m，最好不要超過5m)，應有不小于2%。的坡度，坡向出口方向(坡頂位于出口近端、坡底位于出口遠端)，防止再生空氣冷凝、冷凝水流入轉輪除濕機中。本發明所用的風閥均為相應規格的蝶閥。
除濕機入口風管6的室外空氣進口，應盡可能避免與再生空氣出口風管17的排出口布置在同一方向側。本發明的方法包括如下具體流程室外空氣經過入口風管6進入預冷器8，經過降溫后進入轉輪除濕機，通過過濾器 I過濾，然后進入除濕轉輪區域2進行除濕，除濕后的干燥空氣進入出口風管11，通過出口風管11進入鼓風機12，再由鼓風機將干燥空氣鼓入煉鐵高爐，轉輪除濕機工作時要保證旁通風閥10處于關閉狀態；再生空氣由通風機15吸入到再生空氣入口風管13，再由再生空氣入口風管13進入到加熱器16進行加熱，加熱后的高溫空氣進入轉輪除濕機，經過濾器I 后對剛轉到再生轉輪區域3的轉輪進行加熱使轉輪再生以循環使用，經過再生轉輪區域3 后的高濕熱空氣經過再生空氣出口風管17排向大氣。 制冷機組20通過冷水出口管23為預冷器8提供冷源，通過冷水入口管22將預冷器8中冷水回水送到制冷機組20中繼續制冷，冷水泵21為冷水循環提供動力。制冷機組 20通過冷卻水入口管26為其提供冷卻水，通過冷卻水出口管27將冷卻水送到冷卻塔冷卻并循環使用。制冷機組20和加熱器16使用蒸汽分別作為動力熱源和加熱熱源，蒸汽來源于經過減溫減壓的中壓氣或低壓氣。當室外空氣溫度不太高時，可關閉制冷機組20，讓室外空氣不被預冷而直接進入除濕轉輪2進行除濕，然后送到煉鐵高爐內。當室外空氣在不需要除濕的季節，或轉輪除濕機需要檢修時，關閉轉輪除濕機，關閉制冷機蒸汽供應管24閥門和加熱器蒸汽供應管18閥門，關閉通風機15，關閉冷水泵21， 關閉入口風閥7和再生空氣風閥14。打開旁通風閥10，使室外空氣直接通過旁通風管9進入到鼓風機12，再由鼓風機12將空氣鼓入煉鐵高爐內。當轉輪除濕機工作時，通過調節入口風閥7來控制鼓風量，通過調節再生空氣風閥14來控制再生空氣流量；當轉輪除濕機停止工作時，通過調節旁通風閥10來控制鼓風量。以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明申請專利范圍所作的等效變化，如對工藝參數或裝置做出的變動和改良仍屬本發明的保護范圍。
權利要求
1.高爐鼓風預冷轉輪除濕方法，利用轉輪除濕機對空氣進行除濕，轉輪具備轉輪除濕區域和再生區域且能循環除濕而后再生；轉輪除濕區域的兩側分別設置入口風管和出口風管，轉輪再生區域的兩側分別設置再生空氣入口風管和再生空氣出口風管；其特征在于在入口風管上設置預冷器，室外空氣經過入口風管進入預冷器，經過降溫后進入轉輪除濕機轉輪除濕區域進行除濕，除濕后的干燥空氣進入出口風管后鼓入煉鐵高爐；再生空氣由再生空氣入口風管進入，經加熱后進入轉輪除濕機再生區域，對剛轉到再生轉輪區域的轉輪進行加熱使轉輪再生以循環使用，經過再生轉輪區域后的高濕熱空氣經過再生空氣出口風管排向大氣。
2.根據權利要求I所述的預冷轉輪除濕方法，其特征在于制冷機組通過冷水入口管和冷水出口管與預冷器相連，冷水入口管上裝有冷水泵；制冷機組與冷卻塔相連；制冷機蒸汽供應管和制冷機冷凝排水管分別與制冷機組連通；入口風管上裝有入口風閥，預冷器設置在入口風閥和轉輪除濕區域的進口之間；出口風管與鼓風機相連。
3.根據權利要求I或2所述的預冷轉輪除濕方法，其特征在于轉輪除濕機包括外殼、置于外殼內的過濾器、轉輪和轉輪電機，過濾器置于轉輪的前方；轉輪被密封條分隔成兩個扇形區域轉輪除濕區域和轉輪再生區域，轉輪在電機的驅動下連續旋轉并循環交錯于兩個區域所在方位。
4.根據權利要求3所述的預冷轉輪除濕方法，其特征在于在出口風管上連接旁通風管，旁通風管上裝有旁通風閥；轉輪除濕機工作時旁通風閥處于關閉狀態。
5.根據權利要求I或2或4所述的預冷轉輪除濕方法，其特征在于再生空氣入口風管管路上依次裝有加熱器、通風機和再生空氣風閥，加熱器蒸汽供應管和加熱器冷凝排水管分別與加熱器連通。
6.根據權利要求5所述的預冷轉輪除濕方法，其特征在于入口風管與再生空氣出口風管不在同一方向側。
7.根據權利要求I或2或4或6所述的預冷轉輪除濕方法，其特征在于再生空氣入口風管和再生空氣出口風管均由耐熱、耐濕、非燃或難燃材料經絕熱處理后制作而成；再生空氣出口風管長3 5m，坡度不小于2%。，坡向出口方向。
8.根據權利要求7所述的預冷轉輪除濕方法，其特征在于轉輪除濕機采用氯化鋰或溴化鋰轉輪除濕機；轉輪為氯化鋰或溴化鋰轉輪，以復合材料作為基材與吸濕材料復合加工而成，吸濕材料主要成分包括氯化鋰或溴化鋰、以及活性硅膠、分子篩。
9.根據權利要求I或2或4或6或8所述的預冷轉輪除濕方法，其特征在于預冷器使用的冷源為制冷機組提供的冷水，制冷機組使用蒸汽作為動力熱源，加熱器使用蒸汽作為加熱熱源；蒸汽來源于經過減溫減壓的中壓氣或低壓氣。
10.根據權利要求9所述的預冷轉輪除濕方法，其特征在于所述制冷機組為蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷機組。
全文摘要
本發明涉及高爐鼓風預冷轉輪除濕方法，利用轉輪除濕機對空氣進行除濕，轉輪具備轉輪除濕區域和再生區域且能循環除濕而后再生；轉輪除濕區域的兩側分別設置入口風管和出口風管，轉輪再生區域的兩側分別設置再生空氣入口風管和再生空氣出口風管；預冷器設置在入口風管上，制冷機組通過冷水入口管和冷水出口管與預冷器相連，冷水入口管上裝有冷水泵；制冷機組與冷卻塔相連；制冷機蒸汽供應管和制冷機冷凝排水管分別與制冷機組連通。本方法通過空氣預冷器降低了空氣的溫度，在高溫高濕環境下能使轉輪除濕機保持良好的除濕效率，且運行穩定、安全可靠，節能高效。
文檔編號C21B9/16GK102586526SQ20121008024
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月23日 優先權日2012年3月23日
發明者蓋東興, 胡建亮, 黃永紅 申請人:中冶南方工程技術有限公司