專利名稱：溶液脫濕高爐鼓風裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種新型溶液脫濕高爐鼓風方法與裝置，屬于高爐脫濕鼓風技術 領域。
背景技術：
大氣鼓風的濕度對高爐冶煉的影響，早在19世紀中葉就受到鋼鐵冶煉工作 人員的重視。隨著高風溫、大風量、高爐富氧大噴煤量技術的發展，脫濕鼓風成 為高爐冶煉中一種不可缺少的技術。現在，煤噴較大的煉鐵高爐上，為了強化冶 煉，基本都采用脫濕鼓風技術。當前，脫濕鼓風技術采用的脫濕方法大多是冷卻除濕。這種脫濕先把過濾后 的大氣鼓風降低到露點溫度以下，將大氣中的水分從表冷器表面凝結出來，使鼓 風濕分滿足要求。如果采取風機前冷卻脫濕的方式，由于空氣溫度的降低使得相 同質量的空氣體積減小，可以節省一部分風機功耗，能夠抵消一部分制冷機消耗 的能量。通常的降溫驅動方式有兩種 一、利用電力驅動壓縮式制冷機進行降溫； 二、利用煉鐵廠里常見的熱量驅動吸收式制冷機制冷降溫。前者需要額外的電力， 從一定的程度上來講，耗費了多余的能量；而后者可以充分利用余熱廢熱。但是， 兩者都是將鼓風溫度降低到露點溫度以下，而且降溫后的大氣鼓風需要再熱到 105(TC左右，甚至更高之后鼓入高爐，這無疑加劇了能量的損耗。本發明采用溶液除濕的脫濕方法進行鼓風脫濕，可以充分利用高爐產生的余 熱廢熱，是一種新型的鼓風脫濕方法。而且，經除濕后的鼓風的溫度不會發生很 大變化，避免了冷卻除濕冷量與再熱量相抵消的能量損耗問題。發明內容技術問題本發明的目的是提供一種新型的高爐鼓風脫濕裝置——溶液脫 濕高爐鼓風裝置。該脫濕鼓風裝置以溶液除濕技術為基礎，系統結構簡單，利用高爐自身產生的余熱廢熱驅動，避免了冷卻除濕冷量與再熱量相抵消的問題，系 統能源利用率更高，可以滿足高爐鼓風濕分要求，實現可靠的高爐脫濕鼓風。 技術方案溶液脫濕高爐鼓風方法和裝置是建立在鹽溶液除濕技術基礎上的，常用的溶液除濕劑有溴化鋰溶液、氯化鋰溶液和氯化鈣溶液等等。脫濕過程 中，鼓風的水蒸氣分壓力與溶液的表面蒸汽壓之間的壓差是水分從鼓風向溶液擴 散傳質的驅動力，而且脫濕所能達到的極限取決于脫濕進行條件下的氣液平衡關 系。對于脫濕溶液而言，其表面蒸汽壓是濃度和溫度的函數，脫濕過程中通過控 制溶液的濃度、溫度可以調整其吸濕的能力。大量吸收水分后，溶液的濃度變稀， 其脫濕能力也隨之下降，為了實現連續的脫濕，需要將稀溶液加熱再生，使得溶 液能夠重復使用。本發明采用再生后的濃溶液與除濕后的稀溶液混合的方法，通過調節兩者的 流量比例，控制調節除濕器進口脫濕溶液的濃度，保證所需要的傳質勢，從而將 高爐鼓風的含濕量控制在所要求的范圍之內，滿足高爐鼓風對濕分的要求。脫濕 過程中，無需對鼓風降溫，完全不需要消耗傳統降溫脫濕降溫所需要的電能，而 且避免了降溫冷量與再熱量相抵的能量損失問題。本發明所提供的溶液脫濕高爐鼓風裝置通過煙氣集熱器對稀溶液進行加熱， 然后在廢熱溶液再生系統與環境空氣發生熱質交換，實現溶液側熱源再生；或者 直接將稀溶液送入廢熱溶液再生系統與高爐煙氣(如熱風爐的廢氣)直接接觸實 現空氣側熱源再生。這兩種溶液再生方式可以變廢為寶，充分利用鋼鐵廠的高爐 鍛煉廢熱，改善鋼鐵廠廢熱能源的利用。本發明的結構為在脫濕處理環節，過濾器的出口通過風管與風機相連，風 機出口與除濕器鼓風入口相通，除濕器空氣出口與除霧器接通。脫濕處理環節與 溶液再生環節經過除濕器聯結起來。溶液再生環節，除濕器溶液出口與稀溶液儲 液桶相接，稀溶液儲液桶出口分兩路， 一路與濃溶液儲液桶出口管路相通，另一 路與稀溶液泵銜接；稀溶液泵另一端與熱交換器相接，熱交換器稀溶液出口分為 兩路， 一路先經過煙氣集熱器再與廢熱溶液再生系統相接，另一路經過調節閥直 接與廢熱溶液再生系統相通；廢熱溶液再生系統濃溶液出口與熱交換器濃溶液進 口相接，濃溶液出口與濃溶液儲液桶相通，濃溶液儲液桶的另一端和稀溶液儲液 桶出口的一路管道經過三通與濃溶液泵相連；濃溶液泵的出口與冷卻器相通，冷 卻器的另一端與除濕器濃溶液入口連接。溶液脫濕高爐鼓風裝置的溶液再生方法實現兩種溶液再生方法除濕后的稀 溶液從除濕器流入稀溶液儲液桶，經稀溶液泵提壓后與再生后的濃溶液在熱交換 器中換熱后， 一方面在煙氣集熱器中被煉鐵廠的高爐廢熱煙氣加熱，提升其表面 的蒸汽壓后送入廢熱溶液再生系統中與環境空氣發生熱質交換，實現溶液側熱源 溶液再生；另一方面送入廢熱溶液再生系統，直接與高爐煙氣發生熱質交換，實 現空氣側熱源溶液再生。有益效果本發明的有益效果有-(1) 本發明提供一種新型的高爐脫濕鼓風裝置，主要組成部分為脫濕溶液環 路，包^^溶液除濕環節和溶液再生環節，結構較簡單。(2) 本發明通過調節溶液濃度控制其脫濕能力，降低了鼓風濕分，降低了焦炭 比，穩定了高爐爐況，從而降低了高爐成本。(3) 本發明不需要將鼓風的溫度降低到其露點溫度以下進行脫濕，從而提高了 除濕蒸發溫度，減少能量消耗。(4) 本發明提供了兩種脫濕溶液再生的方法，利用高爐自身產生的余熱廢熱驅 動鼓風脫濕，變廢為寶，充分利用了高爐余熱廢熱。
圖l是本發明的結構示意圖。其中有過濾器l;風機2;除濕器3;除霧器4; 稀溶液儲液桶5;熱交換器6;煙氣集熱器7;廢熱溶液再生系統8;濃溶液儲液桶 9;冷卻器10;溶液泵11，12;閥門13-19。
具體實施方式
本發明提供的溶液脫濕高爐鼓風裝置是采用溶液除濕技術滿足高爐鼓風濕 度要求而并利用高爐自身廢熱再生溶液的一種新型節能鼓風系統。在脫濕處理環 節，過濾器l的出口通過風管與風機2相連，風機2出口與除濕器3鼓風入口相 通，除濕器3空氣出口與除霧器4接通。脫濕處理環節與溶液再生環節經過除濕 器3聯結起來。溶液再生環節，除濕器3稀溶液出口與稀溶液儲液桶5相接，稀 溶液儲液桶5出口分兩路， 一路與濃溶液儲液桶9出口管路相通，另一路與溶液 泵12銜接；溶液泵12另一端與熱交換器6相接，熱交換器6稀溶液出口分為兩 路， 一路先經過煙氣集熱器7再與廢熱溶液再生系統8相接，另一路經過調節閥17直接與廢熱溶液再生系統8相通；廢熱溶液再生系統8濃溶液出口與熱交換 器6濃溶液進口相接，熱交換器6濃溶液出口與濃溶液儲液桶9相通，濃溶液儲 液桶9的另一端和稀溶液儲液桶5出口的一路管道經過三通與溶液泵11相連； 溶液泵ll的出口與冷卻器10相通，冷卻器10的另一端與除濕器3濃溶液入口 連接。
權利要求
1.一種溶液脫濕高爐鼓風裝置，其特征在于該裝置包括鼓風脫濕環節和溶液再生環節；鼓風脫濕環節中，過濾器(1)的出口通過風管與風機(2)相連，風機(2)出口與除濕器(3)鼓風入口相通，除濕器(3)空氣出口與除霧器(4)接通；溶液再生環節中，除濕器(3)稀溶液出口與稀溶液儲液桶(5)的進口相接，稀溶液儲液桶(5)出口分兩路，一路與濃溶液儲液桶(9)出口管路相通，另一路與溶液泵(12)銜接；溶液泵(12)另一端與熱交換器(6)的進口相接，熱交換器(6)稀溶液出口分為兩路，一路先經過煙氣集熱器(7)再與廢熱溶液再生系統(8)相接，另一路經過調節閥(17)直接與廢熱溶液再生系統(8)相通；廢熱溶液再生系統(8)濃溶液出口與熱交換器(6)濃溶液進口相接，熱交換器(6)濃溶液出口與濃溶液儲液桶(9)相通，濃溶液儲液桶(9)的另一端和稀溶液儲液桶(5)出口的一路管道經過三通與溶液泵(11)相連；溶液泵(11)的出口與冷卻器(10)相通，冷卻器(10)的另一端與除濕器(3)濃溶液入口連接。
2. —種如權利要求1所述的溶液脫濕高爐鼓風裝置的溶液再生方法，其特征 在于溶液再生環節實現兩種溶液再生方法除濕后的稀溶液從除濕器(3)流入 稀溶液儲液桶(5)，經稀溶液泵(12)提壓后與再生后的濃溶液在熱交換器(6) 中換熱后， 一方面在煙氣集熱器(7)中被煉鐵廠的高爐廢熱煙氣加熱，提升其 表面的蒸汽壓后送入廢熱溶液再生系統(8)中與環境空氣發生熱質交換，實現 溶液側熱源溶液再生；另一方面送入廢熱溶液再生系統(8),直接與高爐煙氣發 生熱質交換，實現空氣側熱源溶液再生。
全文摘要
溶液脫濕高爐鼓風裝置及方法利用除濕鹽溶液直接將高爐鼓風處理至需要的濕度范圍，是采用溶液除濕技術滿足高爐鼓風濕分要求并利用高爐自身廢熱再生溶液的一種新型節能的鼓風系統。該系統主要由溶液除濕系統、利用高爐廢熱的溶液再生系統以及溶液管路系統等組成，主要包括溶液除濕器、廢熱溶液再生系統、煙氣集熱器、過濾器、風機、除霧器、熱交換器、溶液儲液桶等裝置。該系統利用煙氣集熱器加熱溶液或者直接利用高爐排出的高溫廢氣直接為再生系統提供熱源，滿足溶液除濕系統的再生需要，從而提供了一種利用高爐煅燒系統自身廢熱的新型的高爐脫濕鼓風方法與裝置。
文檔編號C21B9/00GK101240358SQ20081002065
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月19日 優先權日2008年2月19日
發明者張小松, 曹熔泉, 殷勇高 申請人:東南大學