【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高爐余熱利用，特別涉及一種高爐沖渣水余熱利用系統及其控制方法。
技術介紹
1、鋼鐵工業生產過程中產生大量的余熱，在節能減排和提升企業經濟效益的驅動下，中高溫余熱已基本得到回收，而低溫余熱介質因品質低、成分復雜、雜質含量高、部分存在腐蝕性、回收效益差以及當前回收技術水平和材料性能的限制，多數被忽視浪費，具體的如高爐沖渣水、工藝循環冷卻水及具有一定余熱的工業廢水等大多被浪費掉。
2、從鋼鐵生產流程來看，高爐煉鐵是目前鋼鐵生產中能耗最高的工序，約占整個鋼鐵生產流程總能耗的70％～80％，每生產1t生鐵約產生0.3t～0.6t高爐熔渣，其溫度高達1450℃～1500℃，每噸高爐渣約含(1.26～1.88)×106kj的顯熱，相當于0.04t～0.06t標煤。高爐熔渣采用水力沖渣工藝會產生70℃～90℃的沖渣水，此水經加壓送冷卻塔降溫后重復利用，造成大量余熱資源浪費。
3、目前，沖渣水余熱回收系統通過設置余熱回收裝置實現沖渣水余熱回收，并輸送給熱網用戶使用。然而，大型高爐通常會采用兩個或多個出渣口，而在高爐連續運行時，渣口通常是單口出渣，即一側的使用渣口出渣，而另一側的停用渣口在這段時間內不出渣，并且每隔約2小時需倒換一次出渣口，期間會有40分鐘的交替時間，相應渣口的沖渣水溫度也會隨著變化，切換后的使用渣口內沖渣水溫度逐漸上升，停用渣口內的沖渣水溫度逐漸下降，造成的結果是在多個出渣口交替出渣時，沖渣水的溫度變化會造成熱網用戶處的溫度波動。
4、因此，如何在進行高爐沖渣水余熱回收利用的基礎上
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種高爐沖渣水余熱利用系統及其控制方法，改善現有技術中出渣口切換導致熱網用戶處溫度波動的問題。
2、本專利技術的上述目的可采用下列技術方案來實現：
3、本專利技術提供一種高爐沖渣水余熱利用系統，包括：具有流入口和流出口的目標設備；具有至少兩個出渣口的高爐；與至少兩個所述出渣口一一對應連接的多個換熱站，所述換熱站具有熱進口、熱出口、冷進口和冷出口，所述熱進口、所述熱出口與所述出渣口相連通，多個所述換熱站通過所述冷進口和所述冷出口串聯連接，位于串聯首端的所述換熱站的所述冷進口可控地連通所述流出口，位于串聯末端的所述換熱站的所述冷出口可控地連通所述流入口。
4、具體地，沖渣水在所述出渣口和與之對應連接的所述換熱站之間循環，并在所述換熱站和所述目標設備的循環介質進行熱量交換；所述目標設備的循環介質依次流經全部所述換熱站，并在與所述高爐正處于出渣狀態的所述出渣口對應連接的所述換熱站內與沖渣水進行熱量交換。
5、進一步地，所述高爐沖渣水余熱利用系統還包括制冷機，所述制冷機具有驅動熱源入口、驅動熱源出口、目標介質入口和目標介質出口，所述驅動熱源入口可控地連通位于串聯末端的所述換熱站的所述冷出口，所述驅動熱源出口可控地連通位于串聯首端的所述換熱站的所述冷進口，所述目標介質入口可控地連通所述流出口，所述目標介質出口可控地連通所述流入口。
6、優選地，所述高爐具有第一出渣口和第二出渣口，與所述第一出渣口對應連接的換熱站為第一換熱站，與所述第二出渣口對應連接的換熱站為第二換熱站，所述第一換熱站的冷進口與所述流出口可控地連通，所述第二換熱站的冷進口與所述第一換熱站的冷出口相連通，所述第二換熱站的冷出口與所述流入口可控地連通；所述目標介質入口與所述流出口可控地連通，所述驅動熱源入口與所述第二換熱站的冷出口可控地連通，所述驅動熱源出口與所述第一換熱站的冷進口可控地連通，所述目標介質出口與所述流入口可控地連通。
7、優選地，所述目標設備具有冷源需求狀態和熱源需求狀態，在所述熱源需求狀態下，所述制冷機處于關閉狀態，所述第一換熱站的冷進口與所述流出口相連通，所述第二換熱站的冷出口與所述流入口相連通；在所述冷源需求狀態下，所述制冷機處于開啟狀態，所述目標介質入口與所述流出口相連通，所述驅動熱源入口與所述第二換熱站的冷出口相連通，所述驅動熱源出口與所述第一換熱站的冷進口相連通，所述目標介質出口與所述流入口相連通。
8、優選地，所述第一換熱站的冷進口和所述流出口之間連接有流出管道，所述第二換熱站的冷出口和所述流入口之間連接有流入管道，所述目標介質入口通過流出支管與所述流出管道相連，所述驅動熱源入口通過第一連接管道與所述第二換熱站的冷出口相連，所述驅動熱源出口通過第二連接管道與所述流出管道相連，所述目標介質出口通過流入支管與所述流入管道相連；所述流出支管和所述第二連接管道之間的所述流出管道上設置有第一切斷機構，所述流入支管和所述第二換熱站的冷出口之間的所述流入管道上設置有第二切斷機構，所述第一連接管道上設有第三切斷機構，所述第二連接管道上設有第四切斷機構，所述流出支管上設有第五切斷機構，所述流入支管上設有第六切斷機構。
9、優選地，所述第一切斷機構、所述第二切斷機構、所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構均為手動開關閥，在所述目標設備的冷源需求狀態下，所述第一切斷機構和所述第二切斷機構處于斷開狀態，所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構處于閉合狀態；在所述目標設備的熱源需求狀態下，所述第一切斷機構和所述第二切斷機構處于閉合狀態，所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構處于斷開狀態。
10、優選地，所述第一切斷機構、所述第二切斷機構、所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構均為電動開關閥，在獲取所述目標設備的冷源需求狀態信號后，所述第一切斷機構和所述第二切斷機構進入斷開狀態，所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構進入閉合狀態；在獲取所述目標設備的熱源需求狀態信號后，所述第一切斷機構和所述第二切斷機構進入閉合狀態，所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構進入斷開狀態。
11、優選地，所述流出管道、所述流入管道、所述流出支管、所述流入支管、所述第一連接管道、所述第二連接管道的管道外壁均設置有耐火保溫材料層。
12、優選地，所述耐火保溫材料層為涂覆于管道外壁的耐火保溫涂層，或，所述耐火保溫材料層為包覆于管道外壁的耐火隔熱棉。
13、本專利技術的另一目的是提供一種應用于如上所述高爐沖渣水余熱利用系統的控制方法，包括：獲取所述目標設備的需求狀態信號；基于所述目標設備的需求狀態信號，向各電動開關閥發送對應動作信號；各電動開關閥基于接收的動作信號進行對應動作進入閉合狀態或斷開狀態；其中，所述目標設備的需求狀態信號包括熱源需求狀態信號和冷源需求狀態信號，所述動作信號包括閉合動作信號和斷開動作信號，當獲取所述目標設備的需求狀態信號為冷源需求狀態信號時，向所述第一切斷機構和所述第二切斷機構發送本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述高爐沖渣水余熱利用系統還包括制冷機，所述制冷機具有驅動熱源入口、驅動熱源出口、目標介質入口和目標介質出口，所述驅動熱源入口可控地連通位于串聯末端的所述換熱站的所述冷出口，所述驅動熱源出口可控地連通位于串聯首端的所述換熱站的所述冷進口，所述目標介質入口可控地連通所述流出口，所述目標介質出口可控地連通所述流入口。
3.根據權利要求2所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述高爐具有第一出渣口和第二出渣口，與所述第一出渣口對應連接的換熱站為第一換熱站，與所述第二出渣口對應連接的換熱站為第二換熱站，所述第一換熱站的冷進口與所述流出口可控地連通，所述第二換熱站的冷進口與所述第一換熱站的冷出口相連通，所述第二換熱站的冷出口與所述流入口可控地連通；所述目標介質入口與所述流出口可控地連通，所述驅動熱源入口與所述第二換熱站的冷出口可控地連通，所述驅動熱源出口與所述第一換熱站的冷進口可控地連通，所述目標介質出口與所述流入口可控地連通。
4.根據權利要
5.根據權利要求4所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述第一換熱站的冷進口和所述流出口之間連接有流出管道，所述第二換熱站的冷出口和所述流入口之間連接有流入管道，所述目標介質入口通過流出支管與所述流出管道相連，所述驅動熱源入口通過第一連接管道與所述第二換熱站的冷出口相連，所述驅動熱源出口通過第二連接管道與所述流出管道相連，所述目標介質出口通過流入支管與所述流入管道相連；所述流出支管和所述第二連接管道之間的所述流出管道上設置有第一切斷機構，所述流入支管和所述第二換熱站的冷出口之間的所述流入管道上設置有第二切斷機構，所述第一連接管道上設有第三切斷機構，所述第二連接管道上設有第四切斷機構，所述流出支管上設有第五切斷機構，所述流入支管上設有第六切斷機構。
6.根據權利要求5所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述第一切斷機構、所述第二切斷機構、所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構均為手動開關閥，在所述目標設備的冷源需求狀態下，所述第一切斷機構和所述第二切斷機構處于斷開狀態，所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構處于閉合狀態；在所述目標設備的熱源需求狀態下，所述第一切斷機構和所述第二切斷機構處于閉合狀態，所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構處于斷開狀態。
7.根據權利要求5所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述第一切斷機構、所述第二切斷機構、所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構均為電動開關閥，在獲取所述目標設備的冷源需求狀態信號后，所述第一切斷機構和所述第二切斷機構進入斷開狀態，所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構進入閉合狀態；在獲取所述目標設備的熱源需求狀態信號后，所述第一切斷機構和所述第二切斷機構進入閉合狀態，所述第三切斷機構、所述第四切斷機構、所述第五切斷機構、所述第六切斷機構進入斷開狀態。
8.根據權利要求5所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述流出管道、所述流入管道、所述流出支管、所述流入支管、所述第一連接管道、所述第二連接管道的管道外壁均設置有耐火保溫材料層。
9.根據權利要求8所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述耐火保溫材料層為涂覆于管道外壁的耐火保溫涂層，或，所述耐火保溫材料層為包覆于管道外壁的耐火隔熱棉。
10.根據權利要求1所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，沖渣水在所述出渣口和與之對應連接的所述換熱站之間循環，并在所述換熱站和所述目標設備的循環介質進行熱量交換；所述目標設備的循環介質依次流經全部所述換熱站，并在與所述高爐正處于出渣狀態的所述出渣口對應連接的所述換熱站內與沖渣水進行熱量交換。
11.一種應用于如權利要求7所述高爐沖渣水余熱利用系統的控制方法，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述高爐沖渣水余熱利用系統還包括制冷機，所述制冷機具有驅動熱源入口、驅動熱源出口、目標介質入口和目標介質出口，所述驅動熱源入口可控地連通位于串聯末端的所述換熱站的所述冷出口，所述驅動熱源出口可控地連通位于串聯首端的所述換熱站的所述冷進口，所述目標介質入口可控地連通所述流出口，所述目標介質出口可控地連通所述流入口。
3.根據權利要求2所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述高爐具有第一出渣口和第二出渣口，與所述第一出渣口對應連接的換熱站為第一換熱站，與所述第二出渣口對應連接的換熱站為第二換熱站，所述第一換熱站的冷進口與所述流出口可控地連通，所述第二換熱站的冷進口與所述第一換熱站的冷出口相連通，所述第二換熱站的冷出口與所述流入口可控地連通；所述目標介質入口與所述流出口可控地連通，所述驅動熱源入口與所述第二換熱站的冷出口可控地連通，所述驅動熱源出口與所述第一換熱站的冷進口可控地連通，所述目標介質出口與所述流入口可控地連通。
4.根據權利要求3所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述目標設備具有冷源需求狀態和熱源需求狀態，在所述熱源需求狀態下，所述制冷機處于關閉狀態，所述第一換熱站的冷進口與所述流出口相連通，所述第二換熱站的冷出口與所述流入口相連通；在所述冷源需求狀態下，所述制冷機處于開啟狀態，所述目標介質入口與所述流出口相連通，所述驅動熱源入口與所述第二換熱站的冷出口相連通，所述驅動熱源出口與所述第一換熱站的冷進口相連通，所述目標介質出口與所述流入口相連通。
5.根據權利要求4所述高爐沖渣水余熱利用系統，其特征在于，所述第一換熱站的冷進口和所述流出口之間連接有流出管道，所述第二換熱站的冷出口和所述流入口之間連接有流入管道，所述目標介質入口通過流出支管與所述流出管道相連，所述驅動熱源入口通過第一連接管道與所述第二換熱站的冷出口相連，所述驅動熱源出口通過第二連接管道與所述流出管道相連，所述目標介質出口通過流入支管與所述流入管道相連；所述流出支管和所述第二連接管道之間的所述流出管道上設置有第一切斷機構，所述流入支管和所述第二換熱站的冷出口之間的所述流入管道上設置有第二切斷機構，所述第...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏星，白海軍，周春麗，楊明華，
申請(專利權)人：中冶京誠工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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