利用硅鋼退火爐余熱煙氣的吸收式制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用硅鋼退火爐余熱煙氣的吸收式制冷系統(tǒng)，包括煙氣-水換熱裝置和吸收式制冷裝置；所述煙氣-水換熱裝置包括煙氣-水換熱器和高溫儲水罐；所述吸收式制冷裝置包括吸收式制冷機、冷凍水泵、集水器和分水器，所述吸收式制冷機的熱源進口與高溫儲水區(qū)的出水口連接，熱源出口與進水緩沖區(qū)的進水口連接，冷凍水進口與集水器連接，冷凍水出口與分水器連接，所述分水器與空調末端連接，所述空調末端與集水器連接，所述冷凍水泵安裝在集水器與吸收式制冷機之間。本實用新型將單個煙氣熱源轉變成容易輸送的過熱水，然后將過熱水集中起來驅動吸收式制冷機制取冷凍水，再將冷凍水輸送到各空調末端實現(xiàn)降溫除濕的目的。
【專利說明】利用硅鋼退火爐余熱煙氣的吸收式制冷系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于冶金行業(yè)余熱利用【技術領域】，具體涉及一種利用硅鋼退火爐余熱煙氣的吸收式制冷系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]鋼鐵生產消耗大量的能源，我國鋼鐵行業(yè)的能耗約占全國總能耗的15%，占工業(yè)行業(yè)能耗的15%?25%，并且我國鋼鐵工業(yè)能源消耗與世界先進水平相比仍有較大差距。國內硅鋼退火機組數(shù)量眾多，而退火爐是其關鍵設備，又是生產線的重要耗能設備，其能耗占整個工序能耗的35 %左右，但是退火爐其熱效率一般只有20 %?30 %，約有70 %?80 %的熱量散失，在這些散失的熱量中，被煙氣帶走的熱損失約占30%?35%。而冷軋硅鋼生產過程中，需要對帶鋼進行多次退火，因此退火爐窯在硅鋼處理線中大量使用，其能耗高，熱效率低，且數(shù)量多，因此其節(jié)能顯得非常重要，是企業(yè)降低成本、節(jié)約能源、增加經濟效益的重要途徑。
[0003]硅鋼退火爐余熱煙氣利用能產生很好的節(jié)能減排效應:對于一個年產80萬噸的中低牌號的大中型硅鋼廠而言，一全套余熱回收的綜合利用系統(tǒng)，每年可以降低廢熱煙氣排放量5 X 14Nm3 (溫度300?350度)，替代加熱用動力蒸汽4 X 14噸，降低冶金企業(yè)能耗，減少廢氣排放。但是，冷軋硅鋼生產工藝復雜，工序較多，使得硅鋼廠處理機組多，相應退火爐多，且一條機組既有無氧化加熱段和輻射管加熱均熱段，導致可回收余熱熱源多，但單個熱源量并不大，所以利用起來并不容易。
[0004]目前，硅鋼退火機組對退火爐余熱利用方式主要為直接助燃空氣和預熱帶鋼(即一次利用)，而經過一次利用后的煙氣還有350°C的溫度,這種溫度范圍的煙氣還有大量的熱量可繼續(xù)回收利用(即二次利用)，但現(xiàn)有的硅鋼連退機組中大部分沒有進行余熱二次利用，而是將這部分煙氣吸入冷風降溫后排放，只有少數(shù)機組將余熱資源二次利用加熱熱風干燥器所需熱空氣，但這種利用方式并不充分，由此可見余熱利用技術還有很大的發(fā)展空間。例如，硅鋼廠操作室和電氣室需要空調來排除室內的余熱余濕，傳統(tǒng)電驅動空調需要消耗電能來制取冷量，而電能是高品位能源且價格較高，空調運營成本高，而吸收式制冷機以熱源為動力，無需消耗大量電能，而且對熱能要求不高，能利用廢氣、廢熱、太陽能和各種低溫位熱能，運轉費用低。基于此，很有必要研究如何將退火爐余熱集中起來驅動吸收式制冷機制冷。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種利用硅鋼退火爐余熱煙氣的吸收式制冷系統(tǒng)，它可以將單個熱源轉變成容易輸送的過熱水，然后將過熱水集中起來驅動吸收式制冷機制取冷凍水，再將冷凍水輸送到各空調末端實現(xiàn)降溫除濕的目的，本系統(tǒng)將原本廢棄不用的余熱煙氣回收利用，并能獲取大量的冷量，具有很好的節(jié)能節(jié)電效果，經濟性高。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0007]提供一種利用硅鋼退火爐余熱煙氣的吸收式制冷系統(tǒng)，包括:煙氣-水換熱裝置和吸收式制冷裝置；其中，
[0008]所述煙氣-水換熱裝置包括煙氣-水換熱器和高溫儲水罐，所述煙氣-水換熱器的殼程與煙氣管道連通，所述高溫儲水罐包括高溫儲水區(qū)和進水緩沖區(qū)，所述高溫儲水區(qū)的進水口與所述煙氣-水換熱器的管程的出水口連接，所述進水緩沖區(qū)的出水口與所述煙氣-水換熱器的管程的進水口連接；
[0009]所述吸收式制冷裝置包括吸收式制冷機、冷凍水泵、集水器和分水器，所述吸收式制冷機的熱源進口與高溫儲水區(qū)的出水口連接，所述吸收式制冷機的熱源出口與進水緩沖區(qū)的進水口連接，所述吸收式制冷機的冷凍水進口與集水器連接，所述吸收式制冷機的冷凍水出口與分水器連接，所述分水器與空調末端連接，所述空調末端與集水器連接，所述冷凍水泵安裝在集水器與吸收式制冷機之間。
[0010]按上述技術方案，所述吸收式制冷系統(tǒng)還包括定壓補水裝置，所述定壓補水裝置包括補水箱、補水泵和隔膜式定壓罐，所述補水箱通過補水泵與集水器連接，所述隔膜式定壓罐與集水器連接。
[0011]按上述技術方案，所述集水器與吸收式制冷機之間安裝有加藥裝置，所述加藥裝置內設有阻垢緩蝕劑。
[0012]按上述技術方案，所述吸收式制冷機的冷凍水進水管上安裝有對夾式蝶閥、靜態(tài)平衡閥、溫度計、壓力計和橡膠軟管，所述吸收式制冷機的冷凍水出水管上安裝有對夾式蝶閥、流量計、溫度計、壓力計和橡膠軟管。
[0013]按上述技術方案，所述冷凍水泵的入口管上安裝有對夾式蝶閥、Y型過濾器、壓力計和橡膠軟管，所述冷凍水泵的出口管上安裝有橡膠軟管、壓力計、溫度計、止回閥和對夾式蝶閥。
[0014]按上述技術方案，所述高溫儲水罐上設置有壓力計和溫度計。
[0015]按上述技術方案，所述高溫儲水罐的外表面設置有保溫層。
[0016]按上述技術方案，所述吸收式制冷裝置包括至少兩臺吸收式制冷機。
[0017]按上述技術方案，所述吸收式制冷機為溴化鋰吸收式制冷機。
[0018]按上述技術方案，所述高溫儲水罐上設置有壓力計和溫度計。
[0019]按上述技術方案，所述高溫儲水罐的外表面設置有保溫層。
[0020]按上述技術方案，所述吸收式制冷裝置包括至少兩臺吸收式制冷機。
[0021]按上述技術方案，所述吸收式制冷機為溴化鋰吸收式制冷機。
[0022]本實用新型，具有以下有益效果:該系統(tǒng)基于退火爐余熱回收和吸收式制冷相結合的優(yōu)點，將煙氣熱源轉變成容易輸送的過熱水，然后將過熱水集中起來驅動吸收式制冷機制取冷凍水，再將冷凍水輸送到各空調末端實現(xiàn)降溫除濕的目的。本系統(tǒng)將原本廢棄不用的余熱煙氣回收利用，并能獲取大量的冷量，具有很好的節(jié)能節(jié)電效果，經濟性高。
[0023]具體的，由于冷軋硅鋼退火爐煙氣在傳輸過程中熱損失較大，而熱水更易于輸送，因此選擇過熱水作為換熱媒介，硅鋼退火爐經過一次利用后的余熱煙氣通過高效節(jié)能的煙氣-水換熱器換熱后，煙氣溫度由350°C左右降低到150°C左右，水溫由90°C加熱到140°C，實現(xiàn)余熱的回收，過熱水經過換熱后集中流入高溫儲水罐中，集中起來的熱水再供給到吸收式制冷機，作為吸收式制冷機制冷驅動的能源，實現(xiàn)余熱的利用，由集水器流進吸收式制冷機的冷凍水經過吸收式制冷機制冷后，冷凍水的水溫由12°C降至7°C，降溫后的冷凍水流至分水器，再由分水器送往各空調末端，實現(xiàn)降溫除濕的目的，然后空調末端的冷凍水由7°C升至12°C，再流入集水器中，實現(xiàn)冷凍水的循環(huán)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0025]圖1是本實用新型實施例的流程示意圖。
[0026]其中:1-煙氣-水換熱器，2-高溫儲水罐，3-吸收式制冷機，4-冷凍水泵，5-分水器，6-集水器，7-補水泵，8-補水箱，9-隔膜式定壓罐，10-加藥裝置。

【具體實施方式】
[0027]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0028]在本實用新型的較佳實施例中，如圖1所示，提供一種利用硅鋼退火爐余熱煙氣的吸收式制冷系統(tǒng)，包括:煙氣-水換熱裝置和吸收式制冷裝置；其中，
[0029]煙氣-水換熱裝置包括煙氣-水換熱器I和高溫儲水罐2，煙氣-水換熱器I的殼程與煙氣管道連通，高溫儲水罐2包括高溫儲水區(qū)和進水緩沖區(qū)，具體為高溫儲水罐2內設置防混隔板將其分為高溫儲水區(qū)和進水緩沖區(qū)，高溫儲水區(qū)的進水口與煙氣-水換熱器I的管程的出水口連接，進水緩沖區(qū)的出水口與煙氣-水換熱器I的管程的進水口連接，其中，煙氣-水換熱器I可以為管殼式換熱器，也可以是翅管式或其他形式的高效煙氣-水換熱器，高溫儲水罐的進水緩沖區(qū)中的高溫循環(huán)水流進煙氣-水換熱器I的管程，通過煙氣-水換熱器I，硅鋼退火爐余熱煙氣溫度由350°C左右降低到150°C或更低，高溫循環(huán)水的溫度由90°C加熱到140°C，換熱后的過熱水由水管輸送到高溫儲水罐2的高溫儲水區(qū)中，高溫儲水罐2作為高溫熱水的儲存和緩沖裝置，外表面設置有保溫層，以減小熱損失，高溫儲水罐2上設置有壓力計和溫度計，以隨時監(jiān)測高溫水的各項參數(shù)；
[0030]吸收式制冷裝置包括吸收式制冷機3、冷凍水泵4、集水器6和分水器5，吸收式制冷機3的熱源進口與高溫儲水區(qū)的出水口連接，吸收式制冷機3的熱源出口與進水緩沖區(qū)的進水口連接，高溫儲水罐2為吸收式制冷機3提供高溫循環(huán)水，吸收式制冷機3的冷凍水進口與集水器6連接，吸收式制冷機3的冷凍水出口與分水器5連接，分水器5與空調末端連接，空調末端與集水器6連接，冷凍水泵4安裝在集水器6與吸收式制冷機3之間，吸收式制冷機3提供冷凍水供回水溫度分別為7°C和12°C。
[0031]如圖1所示，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，吸收式制冷系統(tǒng)還包括定壓補水裝置，定壓補水裝置包括補水箱8、補水泵7和隔膜式定壓罐9，補水箱8通過補水泵7與集水器6連接，隔膜式定壓罐9與集水器6連接，其中，冷凍水系統(tǒng)定壓由隔膜式定壓罐9來完成，隔膜式定壓罐9將系統(tǒng)壓力變化反饋給補水箱，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動補水定壓，由于受到廠房場地條件的限制，本實用新型使用氣壓罐進行定壓，氣壓罐安裝位置較靈活，易于實現(xiàn)自動補水、自動排氣、自動泄水和自動過壓保護等，但需設置單獨的閉式補水箱。
[0032]如圖1所示，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，集水器6與吸收式制冷機3之間安裝有加藥裝置10，加藥裝置10內設有阻垢緩蝕劑，使用時，將阻垢緩蝕劑投入冷凍水中，可以減緩冷凍水管道內壁結垢速度和降低管道腐蝕速度，保證冷凍水的水質要求，其中，阻垢緩蝕劑可以為磷酸鹽和鋅鹽復合配方，也可以是其它配方的阻垢緩蝕劑。
[0033]如圖1所示，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，吸收式制冷機3的冷凍水進水管上安裝有對夾式蝶閥、靜態(tài)平衡閥、溫度計、壓力計和橡膠軟管，吸收式制冷機3的冷凍水出水管上安裝有對夾式蝶閥、流量計、溫度計、壓力計和橡膠軟管，其中，對夾式蝶閥為調節(jié)閥，可以控制冷凍水流量大小，靜態(tài)平衡閥起到水利平衡的作用，溫度計、壓力計和流量計分別用來測量冷凍水溫度、壓力和流量，實時監(jiān)測制冷機運行狀態(tài)，橡膠軟管用來減小制冷機傳遞給冷凍水管的震動，保護設備和管道。
[0034]如圖1所示，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，冷凍水泵4 一般設置備用泵，冷凍水泵4的入口管上安裝有對夾式蝶閥、Y型過濾器、壓力計和橡膠軟管，冷凍水泵4的出口管上安裝有橡膠軟管、壓力計、溫度計、止回閥和對夾式蝶閥，冷凍水泵4的出口管與吸收式制冷機3的冷凍水進水管連通，其中，對夾式蝶閥為調節(jié)閥，可以控制冷凍水流量大小，Y型過濾器用來過濾冷凍水中的砂子及雜物，防止其進入冷凍水泵，溫度計和壓力計分為用來測量冷凍水溫度和壓力，實時監(jiān)測冷凍水泵運行狀態(tài)，橡膠軟管用來減小冷凍水泵傳遞給冷凍水管的震動，保護設備和管道，止回閥裝在冷凍水泵的出口，防止冷凍水回流對冷凍水泵造成的沖擊。
[0035]如圖1所示，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，吸收式制冷裝置包括至少兩臺吸收式制冷機，以滿足用戶負荷變化時制冷能力的需求，優(yōu)選的，吸收式制冷機為溴化鋰吸收式制冷機，以溴化鋰溶液為工質，無臭無毒無爆炸危險，安全可靠，有利于滿足環(huán)境保護的要求。其中，溴化鋰吸收式制冷機3所需冷卻水由硅鋼廠集中冷卻水系統(tǒng)提供，不再單獨設置冷卻塔，而是和其他系統(tǒng)共用一套冷卻水系統(tǒng),冷卻水供回水溫度分別為35°C和30°C。
[0036]本實用新型的工作過程是:各硅鋼退火爐煙氣管道內的經過一次利用后的余熱煙氣通過煙氣-水換熱器換熱后，煙氣溫度由350°C左右降低到150°C左右，高溫儲水罐流入煙氣-水換熱器內的水的溫度由90°C加熱到140°C，形成過熱水，實現(xiàn)余熱的回收，過熱水經過換熱后集中流入高溫儲水罐中，集中起來的熱水再供給到吸收式制冷機,作為吸收式制冷機制冷驅動的能源，實現(xiàn)余熱的利用，通過冷凍水泵將集水器中的冷凍水輸送至吸收式制冷機中，冷凍水經過吸收式制冷機制冷后，水溫由12°C降至7°C，降溫后的冷凍水在冷凍水泵的壓力下集中輸送到分水器中，再由分水器送往各空調末端，實現(xiàn)降溫除濕的目的，空調末端升溫后的冷凍水回水送到集水器，然后再送往吸收式制冷機進行集中處理，形成冷凍水的循環(huán)。硅鋼廠中供冷用戶主要為生產線操作室和電氣室，各用戶點冷凍水系統(tǒng)采用并聯(lián)連接的形式。
[0037]本實用新型基于退火爐余熱回收和吸收式制冷相結合的優(yōu)點，將煙氣熱源轉變成容易輸送的過熱水，然后將過熱水集中起來驅動吸收式制冷機制取冷凍水，再將冷凍水輸送到各空調末端實現(xiàn)降溫除濕的目的，本系統(tǒng)將原本廢棄不用的余熱煙氣回收利用，并能獲取大量的冷量，具有很好的節(jié)能節(jié)電效果，經濟性高。
[0038]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種利用硅鋼退火爐余熱煙氣的吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括:煙氣-水換熱裝置和吸收式制冷裝置；其中， 所述煙氣-水換熱裝置包括煙氣-水換熱器和高溫儲水罐，所述煙氣-水換熱器的殼程與煙氣管道連通，所述高溫儲水罐包括高溫儲水區(qū)和進水緩沖區(qū)，所述高溫儲水區(qū)的進水口與所述煙氣-水換熱器的管程的出水口連接，所述進水緩沖區(qū)的出水口與所述煙氣-水換熱器的管程的進水口連接； 所述吸收式制冷裝置包括吸收式制冷機、冷凍水泵、集水器和分水器，所述吸收式制冷機的熱源進口與高溫儲水區(qū)的出水口連接，所述吸收式制冷機的熱源出口與進水緩沖區(qū)的進水口連接，所述吸收式制冷機的冷凍水進口與集水器連接，所述吸收式制冷機的冷凍水出口與分水器連接，所述分水器與空調末端連接，所述空調末端與集水器連接，所述冷凍水泵安裝在集水器與吸收式制冷機之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式制冷系統(tǒng)還包括定壓補水裝置，所述定壓補水裝置包括補水箱、補水泵和隔膜式定壓罐，所述補水箱通過補水泵與集水器連接，所述隔膜式定壓罐與集水器連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述集水器與吸收式制冷機之間安裝有加藥裝置，所述加藥裝置內設有阻垢緩蝕劑。
4.根據(jù)權利要求1所述的吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式制冷機的冷凍水進水管上安裝有對夾式蝶閥、靜態(tài)平衡閥、溫度計、壓力計和橡膠軟管，所述吸收式制冷機的冷凍水出水管上安裝有對夾式蝶閥、流量計、溫度計、壓力計和橡膠軟管。
5.根據(jù)權利要求1所述的吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍水泵的入口管上安裝有對夾式蝶閥、Y型過濾器、壓力計和橡膠軟管，所述冷凍水泵的出口管上安裝有橡膠軟管、壓力計、溫度計、止回閥和對夾式蝶閥。
6.根據(jù)權利要求1所述的吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫儲水罐上設置有壓力計和溫度計。
7.根據(jù)權利要求1所述的吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫儲水罐的外表面設置有保溫層。
8.根據(jù)權利要求1所述的吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式制冷裝置包括至少兩臺吸收式制冷機。
9.根據(jù)權利要求1所述的吸收式制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式制冷機為溴化鋰吸收式制冷機。
【文檔編號】C21D1/26GK204027066SQ201420404269
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權日:2014年7月22日
【發(fā)明者】胡建亮, 蔡屹 申請人:中冶南方工程技術有限公司