Пристрій охолодження доменної печі

1. Пристрій охолодження доменної печі 1, що містить контур водяного охолодження у складі подавального напірного трубопроводу 5 охолоджуючої води зі встановленим на ньому циркуляційним насосом 6, розподільних колекторів 29, водоохолоджуваних елементів доменної печі, зливного колектора 3, і відвідного 30 трубопроводу зі встановленим на ньому теплообмінником 8 контуру водяного охолодження і систему випарного охолодження, у складі елементів випарного охолодження доменної печі, сполучених опускними 33 і підйомними 32 трубопроводами пароводяної суміші з барабаном-сепаратором 25, причому барабан-сепаратор 25 паропроводом 27 сполучений з теплообмінником системи випарного охолодження 9, обладнаним трубопроводом 28 відведення конденсату з теплообмінника системи випарного охолодження 9, причому обидва контури забезпечено U 2 (19) 1 3 сепаратор, паропровід, опускні труби, підйомні труби, живильний насос. Для поліпшення охолодження пристрій забезпечений холодильною установкою, блок генератор-конденсатор якої сполучений трубопроводами з барабаном-сепаратором паровипарного контуру, а блок адсорбер-випарник сполучений з трубопроводами контуру водяного охолодження. Хімічно чиста вода, охолоджена в блоці адсорбер-випарник, при температурі 10-12 °C циркуляційним насосом по трубопроводах подається в елементи охолодження доменної печі, де вона нагрівається до 40-50 °C і потім поступає в блокадсорбер-випарник для охолодження. З барабана-сепаратора пар при низькому тиску по паропроводу прямує в блок генераторконденсатор, де нагріваючи водний розчин бромистого літію, перетворюється на рідину-конденсат, який живильним насосом нагнітається в барабансепаратора. В блоці генератор-конденсатор (теплообміннику системи випарного охолодження - далі теплообмінник СВО) установки, сполученому трубопроводами з барабаном-сепаратором випарного контуру, відбувається конденсація пари системи випарного охолодження, а в блоці адсорбервипарник (теплообміннику контуру водяного охолодження), сполученому трубопроводами з контуром водяного охолодження доменної печі, відбувається охолодження охолоджуючої води контуру водяного охолодження. Суттєвими ознаками прототипу, співпадаючими з суттєвими ознаками технічного рішення, що заявляється, є: контур водяного охолодження у складі подавального напірного трубопроводу 5 охолоджуючої води зі встановленим на ньому циркуляційним насосом 6, розподільних колекторів 29, водоохолоджуваних елементів доменної печі, зливного колектора 3, і відвідного 30 трубопроводу зі встановленим на ньому теплообмінником 8 контуру водяного охолодження і систему випарного охолодження, у складі елементів випарного охолодження доменної печі, сполучених опускними 33 і підйомними 32 трубопроводами пароводяної суміші з барабаном-сепаратором 25, причому барабан-сепаратор 25 паропроводом 27 сполучений з теплообмінником системи випарного охолодження 9, обладнаним трубопроводом 28 відведення конденсату з теплообмінника системи випарного охолодження 9, причому обидва контури забезпечено трубопроводами підживлення хімічно очищеною водою і обладнано запірною арматурою, запобіжними клапанами і контрольно-вимірювальними приладами. Недоліком прототипу є те, що пристрій не забезпечує утилізацію тепла охолоджуючої води контуру водяного охолодження і пароводяної суміші контуру системи випарного охолодження, оскільки його функціональні можливості обмежені, і, таким чином, він не забезпечує енергозбереження в процесі охолодження доменної печі. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити пристрій охолодження доменної печі шляхом розширення його функціональних можливостей за рахунок введення до складу пристрою 67498 4 нових ланок, а саме: контуру парової турбіни, робочим тілом якої служить низькокипляча рідина, що забезпечує утилізацію низькопотенціального тепла охолоджуючої води контуру водяного охолодження і пари системи випарного охолодження в контурі парової турбіни, на валу якої встановлена повітродувка холодного дуття повітронагрівачів доменної печі. Таким чином, корисна модель забезпечує одночасно з охолодженням доменної печі виробництво механічної енергії за рахунок утилізації низькопотенціального тепла охолоджуючої води і пароводяної суміші в паровій турбіні, робочим тілом якої служить низькокипляча рідина, що дає можливість встановити на валу турбіни повітродувку повітронагрівачів доменної печі. Це дозволяє заощадити значну кількість електроенергії при подачі холодного дуття на нагрів у повітронагрівачах доменної печі. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій охолодження доменної печі 1, що містить контур водяного охолодження у складі подавального напірного трубопроводу 5 охолоджуючої води зі встановленим на ньому циркуляційним насосом 6, розподільних колекторів 29, водоохолоджуваних елементів доменної печі, зливного колектора 3, і відвідного 30 трубопроводу зі встановленим на ньому теплообмінником 8 контуру водяного охолодження і систему випарного охолодження, у складі елементів випарного охолодження доменної печі, сполучених опускними 33 і підйомними 32 трубопроводами пароводяної суміші з барабаномсепаратором 25, причому барабан-сепаратор 25 паропроводом 27 сполучений з теплообмінником СВО 9, обладнаним трубопроводом 28 відведення конденсату з теплообмінника СВО 9, причому обидва контури забезпечено трубопроводами підживлення хімічно очищеною водою і обладнано запірною арматурою, запобіжними клапанами і контрольно-вимірювальними приладами, згідно корисної моделі додатково містить контур парової турбіни 11, як робоче тіло якої використана низькокипляча рідина, що містить сполучені трубопроводами 16 і встановлені послідовно по ходу робочого тіла після парової турбіни 11 конденсатор 17, насос 15, випарник 8 і пароперегрівник 9 робочого тіла, причому як випарник 8 робочого тіла в контур турбіни 11 включений теплообмінник 8 контуру водяного охолоджування доменної печі, а як пароперегрівник 9 робочого тіла в контур турбіни включений теплообмінник СВО 9, при цьому конденсатор 17 робочого тіла встановлений на трубопроводі 19 подачі хімічно очищеної води на встановлений в системі випарного охолодження деаератор 20, сполучений паропроводом 26 і трубопроводом 23 подачі живильної води з барабаном-сепаратором 25, а на валу парової турбіни 11 встановлена повітродувка 12 холодного дуття повітронагрівачів 2 доменної печі 1. Крім того, контур водяного охолодження містить додатковий теплообмінник 7, встановлений одночасно і в контурі парової турбіни 11 як підігрівач 7 робочого тіла перед випарником 8 робочого тіла. 5 Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. Забезпечення пристрою охолодження доменної печі контуром парової турбіни, робочим тілом якої служить низькокипляча рідина, дозволяє утилізувати низькопотенціальне тепло охолоджуючої води контуру водяного охолодження доменної печі, а також пароводяної суміші системи випарного охолодження шляхом одночасного їх охолодження і вироблення пари низькокиплячої рідини, що обертає турбіну, на валу якої встановлена повітродувка повітронагрівачів доменної печі. Це дозволяє заощадити значну кількість електроенергії при подачі холодного дуття на нагрів у повітронагрівачах доменної печі. На кресленні представлена принципова схема пристрою охолодження доменної печі. Пристрій охолодження доменної печі містить контур водяного охолодження з трубопроводом 31 його підживлення хімочищеною водою у складі подавального напірного трубопроводу 5 охолоджуючої води зі встановленими на ньому регулятором підживлення 10 і циркуляційним насосом 6, розподільних колекторів 29, водоохолоджуваних елементів доменної печі, зливного колектора 3, і відвідного 30 трубопроводу зі встановленим на ньому теплообмінником 8 контуру водяного охолодження. Система випарного охолодження пристрою охолодження доменної печі містить елементи випарного охолодження доменної печі, з'єднані за допомогою опускних 33 і підйомних 32 трубопроводів пароводяної суміші з барабаномсепаратором 25 в замкнутий контур циркуляції. Паровий простір барабана-сепаратора 25 трубопроводом 27 подачі пари сполучений з теплообмінником СВО 9, обладнаним трубопроводом 28 відведення конденсату з теплообмінника СВО 9 в деаератор 20. Як охолоджуюче пару СВО середовище в теплообміннику СВО 9 використовується низькокипляча рідина, циркулююча як робоче тіло в замкнутому контурі парової турбіни 11. Контур парової турбіни 11 містить сполучені трубопроводами 16 і встановлені послідовно після парової турбіни 11 по ходу робочого тіла конденсатор 17, насос 15, підігрівач 7, випарник 8 і пароперегрівник 9. Як підігрівач 7 і випарника 8 в контур турбіни включені теплообмінник 8, додатковий теплообмінник 7 охолоджуючої води контуру водяного охолодження доменної печі, а як пароперегрівник 9 робочого тіла в контур турбіни включений теплообмінник СВО 9. Конденсатор 17 робочого тіла встановлений на трубопроводі 19 подачі хімічно очищеної води на встановлений в системі випарного охолодження деаератор 20, сполучений паропроводом 26 і трубопроводом 23 подачі живильної води з барабаном-сепаратором 25, а трубопроводом 28 відведення конденсату з теплообмінником СВО 9. На трубопроводі подачі 23 подачі живильної води в барабан-сепаратор 25 встановлено регулятор 24 і насос 22. На трубопроводі 19 подачі хім 67498 6 очищеної води встановлений регулятор 21. Трубопровід 31 підживлення хімочищеною водою контуру водяного охолодження та трубопровід 19 подачі хімічно очищеної води на встановлений в системі випарного охолодження деаератор 20 сполучені з загальним трубопроводом 18 подання хімочищеної води. На валу парової турбіни 11 встановлена повітродувка 12 холодного дуття повітронагрівачів 2 доменної печі 1. Пристрій охолодження доменної печі працює наступним чином. В контурі водяного охолодження доменної печі 1 циркуляційним насосом 6 по напірному трубопроводу 5 і далі по розподільних колекторах 29 хімічно очищена вода підводиться до охолоджуваних елементів доменної печі 1. Нагріта в охолоджуваних елементах доменної печі вода відводиться через зливний колектор 3 охолоджуючої води у відвідний трубопровід 30 і далі проходить через встановлені на відвідному трубопроводі 30 теплообмінники 8 і 7, включені в контур парової турбіни 11 як підігрівач 7 і випарник 8. В теплообмінниках нагріта вода охолоджується і одночасно віддає тепло робочому тілу парової турбіни 11, причому спочатку робоче тіло парової турбіни підігрівається в підігрівачі 7, а потім випаровується у випарнику 8. Охолоджена вода насосом 6 подачі охолоджуючої води по напірному трубопроводу 5 контуру водяного охолодження знову подається на охолодження охолоджуваних елементів доменної печі. Таким чином, шляхом отримання пари низькокиплячої рідини - робочого тіла парової турбіни 11 відбувається утилізація низькопотенціального тепла охолоджуючої води контуру водяного охолодження доменної печі. В системі випарного охолодження в охолоджувані елементи випарного охолодження доменної печі 1 по опускному трубопроводу 33 з барабана-сепаратора 25 подають охолоджуючу хімочищену воду, де частина води в результаті її кипіння перетворюється на пару. З охолоджуваних елементів випарного охолодження по підйомному трубопроводу 32 пароводяна суміш поступає в барабан-сепаратор 25, де відбувається відділення пари від води. З барабана-сепаратора 25 пар системи випарного охолодження по трубопроводу 27 подачі пари СВО подають на теплообмінник СВО 9, встановлений одночасно і в контур парової турбіни як пароперегрівник 9 низькокиплячої рідини, де, перегріваючи пару низькокиплячої рідини, він перетворюється на рідину-конденсат, яка подається по трубопроводу 28 відведення конденсату з теплообмінника СВО 9 в деаератор 20. З пароперегрівника 9, включеного в контур парової турбіни 11, пару низькокиплячої рідини подають в парову турбіну 11, на валу якої встановлена повітродувка 12, що подає холодне повітря на нагрів у повітронагрівачі 2 доменної печі 1. Таким чином, корисна модель забезпечує одночасно з охолодженням доменної печі виробництво механічної енергії за рахунок утилізації низькопотенціального тепла охолоджуючої води і пароводяної суміші в паровій турбіні, робочим ті 7 67498 лом якої служить низькокипляча рідина, що дає можливість встановити на валу турбіни повітродувку повітронагрівачів доменної печі. Це дозволяє 8 заощадити значну кількість електроенергії при подачі холодного дуття на нагрів у повітронагрівачах доменної печі. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601