一种高炉离心鼓风机冷热联供系统的制作方法

1.本实用新型涉及钢铁炼铁厂高炉离心风机余热利用领域，具体涉及一种高炉离心鼓风机冷热联供系统。


背景技术：

2.钢铁产业是能耗大户，而且在消耗能源的同时会产生大量的余热，充分利用这部分余热将成为钢铁行业发展的新契机。随着科技的进步，钢铁厂的中高温余热逐步得到了有效的回收利用，而低温余热的利用率却很低。
3.作为动力、制冷、冶金、石化、气体分离及天然气输送等工业部门的关键设备，离心压缩机缘于其体积小、流量大、质量轻、运行效率高、易损件少、输送气体无油气污染等系列优点，因而得到了广泛的应用。
4.高炉冶炼配置的高炉离心鼓风机中间级排气温度为140～160℃，气体中的余热几乎没有得到利用，而是通过循环水和冷却塔直接排入大气，浪费了大量余热资源。
5.鼓风机站需要大量空气，为了高炉稳定运行和冶炼节能，在很多气候湿润的地区，鼓风机空气进口前安装有脱湿装置，脱湿装置通过制冷的方式降低空气温度而使水蒸气冷凝，从而除去空气中的水分。
6.目前，高炉脱湿鼓风技术基本都采用电力或蒸汽驱动等高品位能源，运行成本高，投资回报率低。另外，我国大部分地区冬季寒冷，夏季炎热，钢厂厂区及附近小区需要耗费大量的能量用于冬季采暖和夏季供冷。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的余热放散的问题，提供了一种高炉离心鼓风机冷热联供系统，可有效利用高炉离心鼓风机级间的余热，同时该余热可用于空气脱湿及供暖，节约能源，提高企业能源利用率。
8.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
9.一种高炉离心鼓风机冷热联供系统，包括脱湿装置和高炉离心鼓风机，脱湿装置的排气口和高炉离心鼓风机的进气口相连，其特征在于：还包括换热器、热水溴化锂制冷机组、以及采暖装置；换热器和高炉离心鼓风机的中间级相连，在换热器和高炉离心鼓风机的中间级之间形成热空气循环；换热器分别与热水溴化锂制冷机组和采暖装置相连，在换热器和热水溴化锂制冷机组之间、换热器和采暖装置之前分别形成热水循环；热水溴化锂制冷机组和脱湿装置相连，在热水溴化锂制冷机组和脱湿装置之间形成冷水循环。
10.按上述技术方案，包括空气管道，在高炉离心鼓风机的中间级上设有第一热空气出口和第一热空气进口；在换热器上设有第二热空气进口和第二热空气出口；通过空气管道分别将第一热空气进口通过空气管道与第二空气出口、第二热空气进口通过空气管道与第一热空气出口连通。
11.按上述技术方案，换热器采用常规的间接换热器。
12.按上述技术方案，包括热水管道，在换热器上设有第一热水进口和第一热水出口，在热水溴化锂制冷机组上设有第二热水进口和第二热水出口，在采暖装置上设有第三热水进口和第三热水出口；第一热水出口和第二热水进口之间、第一热水出口和第三热水进口之间均通过热水管道连通，第一热水进口和第二热水出口之间、第一热水进口和第三热水出口之间均通过热水管道连通。
13.按上述技术方案，在热水管道上设有若干个热水循环泵；在第一热水出口和第二热水进口之间、第一热水出口和第三热水进口之间、第一热水进口和第二热水出口之间、以及第一热水进口和第三热水出口之间均设有热水控制阀。
14.按上述技术方案，包括冷水管道；在热水溴化锂制冷机组上设有一冷水进口和第一冷水出口，在脱湿装置上设有第二冷水进口和第二冷水出口；第一冷水出口和第二冷水进口之间通过冷水管道连通，第一冷水进口和第二冷水出口之间通过冷水管道连通。
15.按上述技术方案，还包括电制冷机组，在电制冷机组上设有第三冷水进口和第三冷水出口；第一冷水出口和第三冷水进口之间通过冷水管道连通，第一冷水进口和第三冷水出口之间通过冷水管道连通。
16.按上述技术方案，在冷水管道上设有若干个冷水循环泵；在第一冷水出口和第二冷水进口之间、以及第一冷水进口和第二冷水出口之间均设有冷水控制阀。
17.按上述技术方案，还包括冷却水进水管和冷却水出水管，热水溴化锂制冷机组和电制冷机组同时并联连接在冷却水进水管和冷却水出水管上。
18.按上述技术方案，还包括空气过滤器，空气过滤器位于脱湿装置的前侧。
19.本实用新型具有以下有益效果：
20.1、通过在在换热器和高炉离心鼓风机的中间级之间形成热空气循环，将高炉离心鼓风机中间级排气的余热转移到换热器中；在换热器和采暖装置之间构建热水循环，间接将高炉离心鼓风机中间级排气的余热转移至采暖装置中，用于居民日常生活的供暖。另外，设置热水溴化锂制冷机组，并在换热器和热水溴化锂制冷机组之间构建热水循环，利用高炉离心鼓风机中间级排气的余热为热水溴化锂制冷机提供动力，从而为脱湿装置提供源源不断的制冷水。通以上述措施，将该余热用于高炉离心鼓风机进气口的空气脱湿、以及居民供暖，节约能源，有效利用高炉离心鼓风机中间级的余热，提高企业能源利用率，解决现有技术之余热放散的问题，达到节能减排、降本增效的目的。
21.2、电制冷机组和热水溴化锂制冷机组并联连接在脱湿装置上，电制冷机组作为热水溴化锂制冷机组备用制冷机构，当热水溴化锂制冷机组不能正常工作或检修时，也不影响高炉脱湿及制冷的正常工作，提高了系统的稳定性。
附图说明
22.图1是本实用新型提供实施例的结构示意图；
23.图中，1、脱湿装置；2、高炉离心鼓风机；3、高炉方向；4、换热器；5、热水溴化锂制冷机组；6、采暖装置；7、空气管道；8、热水管道；9、热水控制阀；10、冷水管道；11、电制冷机组；12、冷水控制阀；13、冷却水进水管；14、冷却水出水管；15、空气过滤器。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
25.参照图1所示，本实用新型提供的一种高炉离心鼓风机冷热联供系统，包括脱湿装置1和高炉离心鼓风机2，脱湿装置的排气口和高炉离心鼓风机的进气口相连，进入高炉离心鼓风机的空气在高炉离心鼓风机内经过两次压缩最终输送至高炉方向3。进入高炉离心鼓风机的空气经过一级压缩后，需要冷却后，再进入鼓风机进行第二级压缩，因为压缩气体经过冷却后再压缩可以提高压缩的效率。现有技术中，一般在中间级采用水冷却的方式，存在大量热能损耗；而在第一压缩和第二压缩之间的中间级设置本系统，效利用高炉离心鼓风机中间级的余热。
26.本系统还包括换热器4、热水溴化锂制冷机组5、以及采暖装置6；换热器和高炉离心鼓风机的中间级相连，在换热器和高炉离心鼓风机的中间级之间形成热空气循环；换热器分别与热水溴化锂制冷机组和采暖装置相连，在换热器和热水溴化锂制冷机组之间、换热器和采暖装置之前分别形成热水循环；热水溴化锂制冷机组和脱湿装置相连，在热水溴化锂制冷机组和脱湿装置之间形成冷水循环。
27.本实施方式通过在在换热器和高炉离心鼓风机的中间级之间形成热空气循环，将高炉离心鼓风机中间级排气的余热转移到换热器中；在换热器和采暖装置之间构建热水循环，间接将高炉离心鼓风机中间级排气的余热转移至采暖装置中，用于居民日常生活的供暖。另外，设置热水溴化锂制冷机组，并在换热器和热水溴化锂制冷机组之间构建热水循环，利用高炉离心鼓风机中间级排气的余热为热水溴化锂制冷机提供动力，从而为脱湿装置提供源源不断的制冷水。通以上述措施，将该余热用于高炉离心鼓风机进气口的空气脱湿、以及居民供暖，节约能源，有效利用高炉离心鼓风机中间级的余热，提高企业能源利用率，解决现有技术之余热放散的问题，达到节能减排、降本增效的目的。
28.具体的，包括空气管道7，在高炉离心鼓风机的中间级上设有第一热空气出口和第一热空气进口；在换热器上设有第二热空气进口和第二热空气出口；通过空气管道分别将第一热空气进口通过空气管道与第二空气出口、第二热空气进口通过空气管道与第一热空气出口连通。
29.在作业时，热空气从高炉离心鼓风机的中间级通过第一热空气出口、空气管道、以及第二热空气进口进入换热器内，在传递一定热量后，热空气从换热器内通过第二热空气出口、空气管道、以及第一热空气进口进入高炉离心鼓风机的中间级内；从而完成整个热空气循环，实现高炉离心鼓风机的中间级内余热的传递。
30.优选的，换热器采用常规的间接换热器。
31.进一步，包括热水管道8，在换热器上设有第一热水进口和第一热水出口，在热水溴化锂制冷机组上设有第二热水进口和第二热水出口，在采暖装置上设有第三热水进口和第三热水出口；第一热水出口和第二热水进口之间、第一热水出口和第三热水进口之间均通过热水管道连通，第一热水进口和第二热水出口之间、第一热水进口和第三热水出口之间均通过热水管道连通。
32.热水溴化锂制冷机组和采暖装置并联连接在换热器上，通过在换热器和热水溴化锂制冷机组之间、以及热水溴化锂制冷机组和采暖装置之间分别构建热水循环，将转移至换热器中的余热输送至采暖装置或者热水溴化锂制冷机组内。热量传递至采暖装置内，用
于满足居民供暖需求；热量传递至热水溴化锂制冷机组内，用于为热水溴化锂制冷机组制冷提供能源动力。
33.进一步，在热水管道上设有若干个热水循环泵；在第一热水出口和第二热水进口之间、第一热水出口和第三热水进口之间、第一热水进口和第二热水出口之间、以及第一热水进口和第三热水出口之间均设有热水控制阀9。
34.通过热水循环泵为换热器和热水溴化锂制冷机组之间的热水循环、换热器和采暖装置之间的热水循环提供动力。通过热水控制阀控制热水循环的开启和关闭；在冬季不要制冷或鼓风机不需要脱湿时，通过选择开启和关闭不同的热水控制阀，将经过换热器加热后变成高温的热水送入采暖装置使用。
35.进一步，包括冷水管道10；在热水溴化锂制冷机组上设有一冷水进口和第一冷水出口，在脱湿装置上设有第二冷水进口和第二冷水出口；第一冷水出口和第二冷水进口之间通过冷水管道连通，第一冷水进口和第二冷水出口之间通过冷水管道连通。
36.通过在脱湿装置和热水溴化锂制冷机组之间构建冷水循环，将溴化锂热水制冷机制冷产生的较冷水输送至脱湿装置内对气流中的水蒸气冷凝，从而除去空气中的水分。依据在换热器和热水溴化锂制冷机组之间构建热水循环、以及在脱湿装置和热水溴化锂制冷机组之间构建冷水循环，利用高炉离心鼓风机的中间级内余热为脱湿装置提供动力源，使得脱湿装置可以源源不断的产生制冷水，从而实现对脱湿装置内水蒸气的冷凝作业。
37.进一步，还包括电制冷机组11，在电制冷机组上设有第三冷水进口和第三冷水出口；第一冷水出口和第三冷水进口之间通过冷水管道连通，第一冷水进口和第三冷水出口之间通过冷水管道连通。
38.电制冷机组和热水溴化锂制冷机组并联连接在脱湿装置上，电制冷机组作为热水溴化锂制冷机组备用制冷机构，当热水溴化锂制冷机组不能正常工作或检修时，也不影响高炉脱湿及制冷的正常工作，提高了系统的稳定性。
39.进一步，在冷水管道上设有若干个冷水循环泵；在第一冷水出口和第二冷水进口之间、以及第一冷水进口和第二冷水出口之间均设有冷水控制阀12。通过冷水循环泵为脱湿装置和热水溴化锂制冷机组之间的冷水循环提供动力；通过冷水控制阀控制冷水循环的开启和关闭。
40.进一步，还包括冷却水进水管13和冷却水出水管14，热水溴化锂制冷机组和电制冷机组同时并联连接在冷却水进水管和冷却水出水管上。
41.进一步，还包括空气过滤器15，空气过滤器位于脱湿装置的前侧，对进入脱湿装置内侧的空气进行过滤。
42.本实用新型的工作原理：
43.在换热器和高炉离心鼓风机中间级之间设置热空气循环，将高炉离心鼓风机中间级中热空气的余热转移至换热器中。低温的热水回水经过换热器加热后变成高温的热水并进入热水溴化锂制冷机组为其提供动力；随后，热水溴化锂制冷机组将制取的冷冻水输送至脱湿装置中，实现对进入脱湿装置的湿空气进行冷却，从而脱出湿空气中的水分。
44.在冬季不要制冷或鼓风机不需要脱湿时，通过选择开启和关闭不同的热水控制阀，将经过换热器加热后变成高温的热水送入采暖装置中使用。
45.以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权
利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种高炉离心鼓风机冷热联供系统，包括脱湿装置和高炉离心鼓风机，脱湿装置的排气口和高炉离心鼓风机的进气口相连，其特征在于：还包括换热器、热水溴化锂制冷机组、以及采暖装置；换热器和高炉离心鼓风机的中间级相连，在换热器和高炉离心鼓风机的中间级之间形成热空气循环；换热器分别与热水溴化锂制冷机组和采暖装置相连，在换热器和热水溴化锂制冷机组之间、换热器和采暖装置之前分别形成热水循环；热水溴化锂制冷机组和脱湿装置相连，在热水溴化锂制冷机组和脱湿装置之间形成冷水循环。2.根据权利要求1所述的高炉离心鼓风机冷热联供系统，其特征在于：包括空气管道，在高炉离心鼓风机的中间级上设有第一热空气出口和第一热空气进口；在换热器上设有第二热空气进口和第二热空气出口；通过空气管道分别将第一热空气进口通过空气管道与第二空气出口、第二热空气进口通过空气管道与第一热空气出口连通。3.根据权利要求1或2所述的高炉离心鼓风机冷热联供系统，其特征在于：换热器采用间接换热器。4.根据权利要求1所述的高炉离心鼓风机冷热联供系统，其特征在于：包括热水管道，在换热器上设有第一热水进口和第一热水出口，在热水溴化锂制冷机组上设有第二热水进口和第二热水出口，在采暖装置上设有第三热水进口和第三热水出口；第一热水出口和第二热水进口之间、第一热水出口和第三热水进口之间均通过热水管道连通，第一热水进口和第二热水出口之间、第一热水进口和第三热水出口之间均通过热水管道连通。5.根据权利要求4所述的高炉离心鼓风机冷热联供系统，其特征在于：在热水管道上设有若干个热水循环泵；在第一热水出口和第二热水进口之间、第一热水出口和第三热水进口之间、第一热水进口和第二热水出口之间、以及第一热水进口和第三热水出口之间均设有热水控制阀。6.根据权利要求4所述的高炉离心鼓风机冷热联供系统，其特征在于：包括冷水管道；在热水溴化锂制冷机组上设有一冷水进口和第一冷水出口，在脱湿装置上设有第二冷水进口和第二冷水出口；第一冷水出口和第二冷水进口之间通过冷水管道连通，第一冷水进口和第二冷水出口之间通过冷水管道连通。7.根据权利要求6所述的高炉离心鼓风机冷热联供系统，其特征在于：还包括电制冷机组，在电制冷机组上设有第三冷水进口和第三冷水出口；第一冷水出口和第三冷水进口之间通过冷水管道连通，第一冷水进口和第三冷水出口之间通过冷水管道连通。8.根据权利要求7所述的高炉离心鼓风机冷热联供系统，其特征在于：在冷水管道上设有若干个冷水循环泵；在第一冷水出口和第二冷水进口之间、以及第一冷水进口和第二冷水出口之间均设有冷水控制阀。9.根据权利要求7所述的高炉离心鼓风机冷热联供系统，其特征在于：还包括冷却水进水管和冷却水出水管，热水溴化锂制冷机组和电制冷机组同时并联连接在冷却水进水管和冷却水出水管上。10.根据权利要求1所述的高炉离心鼓风机冷热联供系统，其特征在于：还包括空气过滤器，空气过滤器位于脱湿装置的前侧。

技术总结
本实用新型公开了一种高炉离心鼓风机冷热联供系统，包括脱湿装置和高炉离心鼓风机，脱湿装置的排气口和高炉离心鼓风机的进气口相连；还包括换热器、热水溴化锂制冷机组、以及采暖装置；换热器和高炉离心鼓风机的中间级相连，在换热器和高炉离心鼓风机的中间级之间形成热空气循环；换热器分别与热水溴化锂制冷机组和采暖装置相连，在换热器和热水溴化锂制冷机组之间、换热器和采暖装置之前分别形成热水循环；热水溴化锂制冷机组和脱湿装置相连，在热水溴化锂制冷机组和脱湿装置之间形成冷水循环。将该余热用于高炉离心鼓风机进气口的空气脱湿、以及居民供暖，节约能源，提高企业能源利用率，达到节能减排、降本增效的目的。降本增效的目的。降本增效的目的。


技术研发人员：王晶 王涛 罗恒
受保护的技术使用者：中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司
技术研发日：2023.01.31
技术公布日：2023/7/27