高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统和方法与流程

本发明涉及节能环保领域的设备和方法，具体涉及高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统和方法。

背景技术：

在冶金生产领域中近些年来，随着国家对节能减排及排放指标的严格要求，各行各业均不断采取措施，研究新技术、开发新工艺、制造新设备，都在积极地安装投入使用。经过几年的努力，一些企业在粉尘、so2、污水等排放指标上均可达到国家排放标准要求，使环境有了很大改观。

但是目前的工业生产中还存在着其他方面亟需解决的问题，如钢铁企业高炉冲渣水乏蒸汽排放时，会出现长长的白龙，也称之为白烟，而且越往北方、越寒冷的地域白龙越长。这些白烟严重破坏了城市景观，影响周边交通可见度等，对大气造成严重的污染现状；经过分析可知这些白烟的主要成分是水蒸气，其中还含有一定的粉尘污染物、二氧化硫(so2)、氮氧化物(nox)等，这些白烟也是雾霾的一个成因，所以近年来关于脱白的规定和要求越来越多；

另外，所述白烟中的含水量较大，直接排放到空气中必然导致钢厂耗水量增加，如果能够回收后再次循环利用，不仅仅能够节约大量水资源，还能够降低企业的生产成本。

由于上述原因，本发明人研究白烟的成分、成因及其在不同温度下的变化规律，发现冲渣水乏蒸汽从渣沟中逸出时的温度在95℃以上，从烟囱排出时的温度在85℃左右，其中仍然含有大量的水，在此基础上结合各个工厂的白烟排放规模、白烟成分等信息设计出一种能够解决上述问题的系统及方法。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统和方法，该系统把冲渣水乏蒸汽从位于渣沟中时的95℃，冷却到52℃后排出，在冷却的过程中从冲渣水乏蒸汽析出大量水分，从而降低冲渣水乏蒸汽中含湿量，使得冲渣水乏蒸汽排放时的白烟减少或无白烟，在析出的水分中也携带有粉尘、二氧化硫(so2)、氮氧化物(nox)等污染物，从而进一步降低了排放气体的毒害性；该系统中设置有热质脱白器，在其内部设置喷淋组件和换热管，通过水冷和空冷结合的方式进行冷却，在其底部设置集液槽，从而充分回收喷淋水和冷却水，在经过净化沉降等处理后继续作为冲渣水及喷淋水使用，提高水资源的利用效率，既能够节水，还能够减排，从而完成本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供一种高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，该系统包括冲渣水乏蒸汽引出管3，其一端位于渣沟1上方，其另一端连通至热质脱白器基座5；

渣沟1中的冲渣水乏蒸汽6通过冲渣水乏蒸汽引出管3进入到热质脱白器基座5中；

所述热质脱白器基座5内部设置有容纳冲渣水乏蒸汽6的空腔，

在所述热质脱白器基座5的顶部设置有与所述空腔相连通的热质脱白器本体8，

所述冲渣水乏蒸汽6在热质脱白器本体8内向上移动的过程中因被冷却降温，其中的水蒸气凝结成液态并回流至热质脱白器基座5中。

其中，在所述热质脱白器基座5中还设置有喷淋组件7，其用于向所述热质脱白器基座5内的空腔喷洒冷却水，冷却其中的冲渣水乏蒸汽6。

其中，在所述冲渣水乏蒸汽引出管3上设置有旋流风机2，其用于持续地将冲渣水乏蒸汽6从渣沟1中引出至热质脱白器基座5；

优选地，在所述冲渣水乏蒸汽引出管3上还设置有压力流量计4，用以监测记录冲渣水乏蒸汽6的通入量。

其中，在所述热质脱白器本体8内部设置有换热管21，热质脱白器基座5中的冲渣水乏蒸汽6在换热管21内部向上移动到热质脱白器本体8的顶部，在此过程中水蒸气凝结成液态并沿着换热管21的内壁回流至热质脱白器基座5中。

其中，在热质脱白器本体8内部，在靠近热质脱白器基座5处设置有管板22，通过所述管板固定换热管21，并阻隔冲渣水乏蒸汽6，防止冲渣水乏蒸汽6从换热管21外侧逸散至热质脱白器本体8顶部。

其中，在所述热质脱白器本体8下端侧部设置有冷风连通管道12，通过所述冷风连通管道12向热质脱白器本体8中注入冷空气，冷空气沿着换热管21外部向上移动，吸收换热管内冲渣水乏蒸汽6携带的热量。

其中，在所述热质脱白器本体8顶部设置有干混合气引风机9，通过所述干混合气引风机9抽吸换热管21内部的冲渣水乏蒸汽6和换热管21外部的冷空气。

其中，该系统还包括设置在地面上的喷淋泵17，所述喷淋泵17通过喷淋管路16与喷淋组件7相连，为所述喷淋组件7提供冷却水。

其中，该系统还包括设置在地面上的冷风送风机15，所述冷风送风机15通过冷空气管道14与冷风连通管道12相连，为冷风连通管道12提供冷空气；

优选地，该系统还包括用以支撑冷空气管道14的冷风管道支架13。

本发明还提供一种高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水方法，其特征在于，该方法中通过如上文所述的系统对高炉冲渣水乏蒸汽做脱白节水处理。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)根据本发明提供的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统结构简单、占地面积小，节水节能，易于维护，运行可靠、生产运行费用低，可以达到高炉冲渣水乏蒸汽排放减白或脱白的目的；

(2)根据本发明提供的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统还能够进一步降低污染物的排放量，使得污染物排放量远远低于国家标准。

附图说明

图1示出根据本发明一种优选实施方式的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统整体结构示意图；

图2示出根据本发明一种优选实施方式的热质脱白器剖视的结构示意图；

图3示出根据本发明一种优选实施方式的热质脱白器俯视图；

图4示出根据本发明一种优选实施方式的内部开设有螺旋沟槽的换热管结构示意图；

图5示出根据本发明一种优选实施方式的喷淋组件的结构示意图。

附图标号说明：

1-渣沟

2-旋流风机

3-冲渣水乏蒸汽引出管

4-压力流量计

5-热质脱白器基座

6-冲渣水乏蒸汽

7-喷淋组件

71-喷头

72-喷管

8-热质脱白器本体

9-干混合气引风机

10-干混合气

11-温度流速表

12-冷风连通管道

13-冷风管道支架

14-冷空气管道

15-冷风送风机

16-喷淋管路

17-喷淋泵

18-内衬骨板

19-框架的设

20-固定板

21-换热管

22-管板

23-排污口

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本发明提供的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，如图1中所示，该系统包括冲渣水乏蒸汽引出管3，其一端位于渣沟1上方，其另一端连通至热质脱白器基座5；所述冲渣水乏蒸汽引出管3位于渣沟1上方的端部与渣沟中水平流道之间的高度差为1～2米，从渣沟中升起的冲渣水乏蒸汽向上逸散进入到所述渣水乏蒸汽引出管3中；

渣沟1中的冲渣水乏蒸汽6通过冲渣水乏蒸汽引出管3进入到热质脱白器基座5中；

所述热质脱白器基座5内部设置有容纳冲渣水乏蒸汽6的空腔，

在所述热质脱白器基座5的顶部设置有与所述空腔相连通的热质脱白器本体8，

所述冲渣水乏蒸汽6在热质脱白器本体8内向上移动的过程中因被冷却降温，其中的水蒸气凝结成液态并回流至热质脱白器基座5中。

在炼钢等领域中会产生数量较大的高温钢渣，现有技术中通过水淬渣工艺方式进行处理，即用水冲洗钢渣，该冲洗钢渣的水即为本申请中所述的冲渣水，在冲洗钢渣后冲渣水的温度升高，部分冲渣水汽化成气态，逸散在空气中后凝结成水雾，从而得到本申请中所述的冲渣水乏蒸汽。

本申请中所述渣沟是炼钢等领域中常用的设备构件，炼钢产生的钢渣定期排放/倾倒至渣沟中，在渣沟中用水冲洗钢渣，选用现有技术中已有的渣沟与本申请提供的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统相连即可，本申请对此不作特别限定。

优选地，在所述空腔下端设置有集液槽，该集液槽中收集喷淋水和冲渣水乏蒸汽6冷凝后的冷凝水；

优选地，所述热质脱白器本体8及热质脱白器基座5共同组成热质脱白器，该热质脱白器也是该装置及方法的核心部件，该热质脱白器的高度一般在12米左右，在实际安装时的工作主要是将该热质脱白器固定在渣沟附近，再通过冲渣水乏蒸汽引出管3与渣沟1联通，将集液槽与水处理设备及喷淋组件及相关设备联通，再设置冷风连通管道12即可。优选地，在所述热质脱白器基座5中还设置有喷淋组件7，其用于向所述热质脱白器基座5内的空腔喷洒冷却水，冷却其中的冲渣水乏蒸汽6。所述冲渣水乏蒸汽在进入到热质脱白器基座5中时的温度为95度左右，经过喷淋组件7喷淋后降低至65～80度左右，并且仍然具有较高的含水量，再进入后续的空冷环节时会有大量的冷凝水析出。本申请所述的冲渣水乏蒸汽是指渣沟冲水后乏起的含有饱和蒸汽的气体，后续对该气体做多重处理后仍然称之为冲渣水乏蒸汽。

所述冷却水可以选用待冲渣的水，其温度为常温即可，喷淋水在喷淋后进入到所述空腔下端的集液槽内，与冲渣水乏蒸汽6冷凝后的冷凝水混合后统一排出至热质脱白器之外，再经由沉降、过滤、调节ph值等处理后即可再次用于冲渣或者喷淋，从而实现水资源的持续循环利用，具体的水处理程序可以根据设备所在的厂矿环境及工业原料的成分进行选择设置，本申请中对此不作特别限定。

经过实际监测可知，从换热管中回流的冷凝水中携带有含量较大的污染物杂质，后续的水处理过程也主要是为了去除水中混入的污染物杂质，这也能够说明该高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统不仅仅能够脱白、节水，还能够进一步降低污染物的排放。

优选地，该系统还包括设置在地面上的喷淋泵17，所述喷淋泵17通过喷淋管路16与喷淋组件7相连，为所述喷淋组件7提供冷却水。

所述喷淋管路16为密封性良好的软质管路，能够实现上述流通冷却水的功能即可，可以选用现有技术中已有的管路进行制备，本申请对此不作特别限定。

所述喷淋泵17可以选用本领域中已有的泵，能够实现上述功能即可，本申请对此不作特别限定。

更优选地，通过所述喷淋泵17抽取经过处理的循环水作为冷却水提供给喷淋组件7，即所述喷淋泵17与循环水处理系统相连通。

在一个优选的实施方式中，在所述冲渣水乏蒸汽引出管3上设置有旋流风机2，其用于持续地将冲渣水乏蒸汽6从渣沟1中引出至热质脱白器基座5；

所述旋流风机可以选用本领域中已有的风机，能够实现上述功能即可，本申请对此不作特别限定。

优选地，在所述冲渣水乏蒸汽引出管3上还设置有压力流量计4，用以监测记录冲渣水乏蒸汽6的通入量；

所述压力流量计可以选用本领域中已有的压力流量计，能够实现上述功能即可，本申请对此不作特别限定。

优选地，所述冲渣水乏蒸汽引出管3设置有多条，冲渣水乏蒸汽引出管3与渣沟的连接端口设置在渣沟的不同位置，以便于尽量多地、尽量快地将冲渣水乏蒸汽从渣沟中引出。

在每条所述冲渣水乏蒸汽引出管3上都设置有至少一个旋流风机2；

在所述冲渣水乏蒸汽引出管3与渣沟1相连的端部设置有锥形广口，以便于增大冲渣水乏蒸汽的流通效率。

在一个优选的实施方式中，在所述热质脱白器本体8内部设置有换热管21，热质脱白器基座5中的冲渣水乏蒸汽6在换热管21内部向上移动到热质脱白器本体8的顶部，在此过程中水蒸气凝结成液态并沿着换热管21的内壁回流至热质脱白器基座5中。

所述换热管21设置有多个，多个换热管密集排布，彼此平行，优选地，各个换热管的尺寸标准基本完全一致，其内径尺寸为70～90mm，更优选的设置成80mm；相邻的两个换热管之间留有一定的空隙，以便于冷空气能够从空隙处通过，带走换热管内冲渣水乏蒸汽6携带的热量，完成热量交换。

优选地，在热质脱白器本体8内部，在靠近热质脱白器基座5处设置有管板22，通过所述管板固定换热管21，并阻隔冲渣水乏蒸汽6，防止冲渣水乏蒸汽6从换热管21外侧逸散至热质脱白器本体8顶部。即从热质脱白器基座5中向上方逸散的冲渣水乏蒸汽6被管板22阻挡，只能进入到换热管21中后才能继续向上逸散。

本申请所述的管板包括圆形或者方形金属板材，在该金属板材上穿设有换热管，金属板材与换热管之间通过涨接和/或焊接的方式固接，通过该管板固定换热管，且金属板材与换热管之间密封，没有缝隙，防止管板下方的冲渣水乏蒸汽通过缝隙逸散至管板上方。

优选地，在所述热质脱白器本体8下端侧部设置有冷风连通管道12，通过所述冷风连通管道12向热质脱白器本体8中注入冷空气，冷空气沿着换热管21外部向上移动，吸收换热管内冲渣水乏蒸汽6携带的热量。

优选地，该系统还包括设置在地面上的冷风送风机15，所述冷风送风机15通过冷空气管道14与冷风连通管道12相连，为冷风连通管道12提供冷空气；所述冷空气可以是普通的室外空气，不必对其做特别处理，在夏季室外温度较高的情况下，可以适当增大冷风送风机15的工作功率，在冬季室外温度较低的情况下，可以适当减小冷风送风机15的工作功率。

所述冷风送风机可以选用本领域中已有的风机，能够实现上述功能即可，本申请对此不作特别限定。

优选地，该系统还包括用以支撑冷空气管道14的冷风管道支架13。所述冷风管道支架13如图1中所示，其一端承托冷空气管道14，其另一端伫立在地面上，通体由钢材交叉固结而成。

所述空气管道可以选用本领域中已有管道制成，可以是金属管道也可以是塑料等软质管道，能够实现上述功能即可，本申请对此不作特别限定。

所述冷空气的温度与室外空气温度基本一致，在进入到热质脱白器本体8中以后，由于换热管中的冲渣水乏蒸汽的温度较高，一般在65～80度左右，所述换热管本身的导热性能极佳，冷空气吸收换热管中传递出的热量，其自身温度逐渐上升，换热管中的冲渣水乏蒸汽温度逐渐降低，并且伴随有水蒸气凝结成水珠，沿着换热管的内壁滑落至集液槽中。

本申请中通过喷淋组件喷洒冷却水和冷风送风机提供冷空气为冲渣水乏蒸汽提供水冷和空冷两种冷却降温方案，在为冲渣水乏蒸汽降温的同时收集析出的冷凝水，该冲渣水乏蒸汽排放时的温度越低，其中的含水量越低；由于条件所限，当冲渣水乏蒸汽的温度降低到50度左右时继续降温的成本过高，而且50度以下时继续降温所能析出的水分也越来越少，为此将冲渣水乏蒸汽降温到50～54度左右时进行排放是性价比最高的方案，既能够达到无白烟或者少白烟的目的，还能够回收利用大量水资源，并且进一步降低排放的污染物含量。

优选地，在所述管板22的上方设置排污口23，冷空气进入到热质脱白器本体8中以后，随着工作时间的持续，会有一些冷凝水、灰尘颗粒等污染物逐渐回落堆积在管板上，所以需要定期清洁管板，即通过排污口23将管板上的污染物排出至热质脱白器本体8以外。

在一个优选的实施方式中，在所述热质脱白器本体8顶部设置有干混合气引风机9，通过所述干混合气引风机9抽吸换热管21内部的冲渣水乏蒸汽6和换热管21外部的冷空气。

所述干混合气引风机可以选用本领域中已有的风机，能够实现上述功能即可，本申请对此不作特别限定。

所述冲渣水乏蒸汽6向上从换热管中逸出后，与换热管外部的冷空气混合，形成干混合气10，此时干混合气10的温度可降低至52度左右，经由干混合气引风机9统一抽吸并排出至外界大气中。

优选地，在所述换热管的顶部，在干混合气引风机9下方设置有温度流速表11，通过温度流速表11能够实时监测干混合气引风机9处的空气温度和流速，当该处的温度过高时，如温度高于53度时，控制喷淋组件7加大喷淋量，控制冷风送风机15加大进风量。及所述高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统中还设置有调节控制模块，该调节控制模块接收温度流速表11实时探测得到的流速及温度信息，结合当前室外温度等外界条件信息，自动控制高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统中旋流风机、喷淋组件、干混合气引风机、冷风送风机的工作状况，确保该高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统一直处于合理的工作状态中。

所述温度流速表可以选用本领域中已有的温度流速表，能够实现上述功能即可，本申请对此不作特别限定。

在一个优选的实施方式中，如图2、图3中所示，在热质脱白器本体8中，所述换热管21分成多个组，即多个管束组，优选地，在热质脱白器本体8的框架19内安装有a、b、c、d4个管束组，每个管束组都可以单独运输安装，每个管束组周围都设置有多块内衬骨板18和多块固定板20，通过内衬骨板18和固定板20将所述管束组固定为一个整体，且保证其中的换热管不会相对位移；

优选地，所述内衬骨板18竖直设置，其长度延伸方向与换热管的延伸方向一致，所述固定板20水平设置，固定在内衬骨板18上，从而进一步增强各个内衬骨板18之间的连接强度，提高各个管束组的整体强度；

优选地，所述管板22也设置有4块，在每个管束组下方都设置有一个管板22，多个管板22彼此紧密连接，确保其连接缝隙处不会有冲渣水乏蒸汽6穿过。

更优选地，所述临近框架19的内衬骨板18设置在框架19中，与框架19固结为一体，以进一步增强热质脱白器本体8整体的强度，确保其强度能够满足使用要求。将所述热质脱白器本体8中的换热管分成4个固定的管束组，既能够方便于现场安装，简化安装过程，不必在施工现场逐一固定换热管，提供施工效率，还能够兼顾设备运输的便利性，如果将热质脱白器本体8作为一个完整的整体，由于其体积重量过大，在现有的技术情况中难以整体进行运输，将其设置成4个管束组则能够完美解决上述问题。

在一个优选的实施方式中，如图4中所示，在所述换热管的内壁上开设有螺旋沟槽，螺旋沟槽的深度为2mm左右，所述冲渣水乏蒸汽6在进入到换热管以后，在螺旋沟槽的作用下，以螺旋运动的方式逐渐上升，从而延长了螺旋冲渣水乏蒸汽6与外界冷空气热交换的时间，还能够增加传热效率，从而大大提高换热能力；

进一步优选地，在所述换热管的外部设置有传热翅片，该传热翅片程螺旋状，从而增加了进入到热质脱白器本体8中的冷空气与换热管的接触面积，增加传热效率。

在一个优选的实施方式中，所述热质脱白器本体8包括周围密封、上下两端开口的外壳，在该外壳内安放、固定所述换热管；

所述热质脱白器基座5包括周围和下端都密封、上端开口的外壳，在该外壳内即为存储冲渣水乏蒸汽的空腔；

所述热质脱白器本体8的下端与热质脱白器基座5的上端固结为一体组成热质脱白器，热质脱白器内部中空的腔道被管板22分割为上下两部分；

在所述热质脱白器基座5的侧部开设有冲渣水乏蒸汽进气口，冲渣水乏蒸汽引出管3通过该侧部与所述热质脱白器基座5的侧部固结，在所述质脱白器基座5底部设置有由所述外壳围绕而成的集液槽，在集液槽的底部，在外壳上开设有引出管，用以将集液槽中的水引出至水处理设备中；在所述热质脱白器本体8的侧部开设有冷空气进气口，所述冷风连通管道12通过该冷空气进气口与所述热质脱白器本体8的侧部固结；

所述热质脱白器本体8的顶部开口，冲渣水乏蒸汽和冷空气都从所述热质脱白器本体8的顶部排出，且在冲渣水乏蒸汽从换热管中逸出后，冲渣水乏蒸汽与冷空气混合形成干混合气，一同在干混合气引风机9的作用下从热质脱白器本体8的顶部排出。

在一个优选的实施方式中，如图5中所示，所述喷淋组件包括喷头71和喷管72，其中，喷头有多个，各个喷头都与喷管72相连，通过喷管72向喷头71中输送待喷出的冷却水；

所述喷头设置有两层，位于下层的喷头71都朝向下方喷洒冷却水，位于上层的喷头71都朝向侧方喷洒冷却水，以便于促使冷凝水及冷却水更多地靠近热质脱白器基座5的内侧壁，方便于形诚水珠从侧壁上滑落至集液槽；在所述上层设置有12个喷头，按照圆周排列，朝向外侧喷洒冷却水，在所述下层设置有41个喷头，排列成圆形阵列，向下方喷洒冷却水。

本发明还提供一种高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水方法，该方法包括如下步骤：

通过旋流风机2将渣沟1中的冲渣水乏蒸汽6通过冲渣水乏蒸汽引出管3引出至热质脱白器基座5中；此时冲渣水乏蒸汽6的温度为95度左右，

通过喷淋组件7喷淋冲渣水乏蒸汽6，所述冲渣水乏蒸汽6向上逸散经过喷淋组件7以后进入到换热管21中；

通过冷风连通管道12向热质脱白器本体8中注入冷空气，冷空气在换热管外部向上移动，与换热管内部的冲渣水乏蒸汽6持续热交换，进一步给冲渣水乏蒸汽6降温，使其中的水蒸气凝结并沿着换热管内壁回流至热质脱白器基座5中，从而使得在干混合气引风机9处得到的干混合气10的温度降低至50～55摄氏度。

实施例：

1080m3有效容积的高炉的钢产量为4000吨/日，产渣量为1600吨/日，每天冲洗钢渣所用的冲渣水为1246吨；其中，约250吨冲渣水以冲渣水乏蒸汽的形式直接通过烟囱排放至大气中，对该冲渣水乏蒸汽进行监测，得到的具体指标如下：

冲渣水乏蒸汽从烟囱中排出时的平均温度为93摄氏度，从烟囱中排出时的颗粒物平均浓度为40mg/nm3、二氧化硫(so2)平均浓度为160mg/nm3、氮氧化物(nox)平均浓度为300mg/nm3；在晴好的白天，在距离烟囱10km的范围内，肉眼能够观察到明显的白烟。

在上述高炉的渣沟附近安装本申请提供的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，将热质脱白器基座固定在渣沟附近的地面上，在渣沟上方安装冲渣水乏蒸汽引出管，通过冲渣水乏蒸汽引出管将冲渣水乏蒸汽引入到热质脱白器基座中，在热质脱白器基座内部底部设置有集液槽，在内部顶部设置有喷淋组件；在热质脱白器基座上方安装有与之相通的热质脱白器本体，在热质脱白器本体中设置有管板和换热管，其中换热管共1600根，每根换热管内径尺寸为80mm，在每根换热管内部都开设有螺旋沟槽，在每根换热管外部都设置有传热翅片；在热质脱白器本体侧部还设置有冷风连通管道，用以向换热管外部的空隙处注入冷空气；

通过旋流风机将渣沟中的冲渣水乏蒸汽通过冲渣水乏蒸汽引出管引出至热质脱白器基座中，冲渣水乏蒸汽在进入到热质脱白器基座中时的温度为95度；每天进入到热质脱白器基座中的冲渣水乏蒸汽共计为28.8万m3(标准大气压)；

所述喷淋组件的每天的喷水量为19.2万m3，通过喷淋组件7喷淋冲渣水乏蒸汽后，冲渣水乏蒸汽的温度降低到85摄氏度；

冲渣水乏蒸汽穿过喷淋组件后进入到换热管中，通过冷风连通管道向热质脱白器本体中注入冷空气为换热管及冲渣水乏蒸汽冷却降温，其中每天冷空气的注入量为600万m3(标准大气压)；使得最终得到52摄氏度的干混合气，并且排入到大气中。

每天可从集液槽中回收冷凝水156吨，即集液槽中收集的水与喷淋组件喷出的冷却水的差值为156吨。

从换热管中排出的冲渣水乏蒸汽中污染物含量监测结果如下：

颗粒物平均浓度为10mg/nm3、二氧化硫(so2)平均浓度为35mg/nm3、氮氧化物(nox)平均浓度为50mg/nm3，并且在晴好白天，在距离烟囱10km的范围内，未见明显白烟，在距离烟囱1km的范围内也未见明显白烟；

通过上述实施例可知，在安装了本申请提供的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统以后，能够大幅度节约水资源，从以冲渣水乏蒸汽的形式直接通过烟囱排放至大气中的约250吨冲渣水中回收156吨，回收率在一半以上，从而消除白烟/白龙现象，还能够减少污染物的排放，使得污染物排放量远低于国家规定的排放标准。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，其特征在于，该系统包括冲渣水乏蒸汽引出管(3)，其一端位于渣沟(1)上方，其另一端连通至热质脱白器基座(5)；

渣沟(1)中的冲渣水乏蒸汽(6)通过冲渣水乏蒸汽引出管(3)进入到热质脱白器基座(5)中；

所述热质脱白器基座(5)内部设置有容纳冲渣水乏蒸汽(6)的空腔，

在所述热质脱白器基座(5)的顶部设置有与所述空腔相连通的热质脱白器本体(8)，

所述冲渣水乏蒸汽(6)在热质脱白器本体(8)内向上移动的过程中因被冷却降温，其中的水蒸气凝结成液态并回流至热质脱白器基座(5)中。

2.根据权利要求1所述的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，其特征在于，

在所述热质脱白器基座(5)中还设置有喷淋组件(7)，其用于向所述热质脱白器基座(5)内的空腔喷洒冷却水，冷却其中的冲渣水乏蒸汽(6)。

3.根据权利要求1所述的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，其特征在于，

在所述冲渣水乏蒸汽引出管(3)上设置有旋流风机(2)，其用于持续地将冲渣水乏蒸汽(6)从渣沟(1)中引出至热质脱白器基座(5)；

优选地，在所述冲渣水乏蒸汽引出管(3)上还设置有压力流量计(4)，用以监测记录冲渣水乏蒸汽(6)的通入量。

4.根据权利要求1所述的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，其特征在于，

在所述热质脱白器本体(8)内部设置有换热管(21)，热质脱白器基座(5)中的冲渣水乏蒸汽(6)在换热管(21)内部向上移动到热质脱白器本体(8)的顶部，在此过程中水蒸气凝结成液态并沿着换热管(21)的内壁回流至热质脱白器基座(5)中。

5.根据权利要求4所述的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，其特征在于，

在热质脱白器本体(8)内部，在靠近热质脱白器基座(5)处设置有管板(22)，通过所述管板固定换热管(21)，并阻隔冲渣水乏蒸汽(6)，防止冲渣水乏蒸汽(6)从换热管(21)外侧逸散至热质脱白器本体(8)顶部。

6.根据权利要求4所述的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，其特征在于，

在所述热质脱白器本体(8)下端侧部设置有冷风连通管道(12)，通过所述冷风连通管道(12)向热质脱白器本体(8)中注入冷空气，冷空气沿着换热管(21)外部向上移动，吸收换热管内冲渣水乏蒸汽(6)携带的热量。

7.根据权利要求4所述的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，其特征在于，

在所述热质脱白器本体(8)顶部设置有干混合气引风机(9)，通过所述干混合气引风机(9)抽吸换热管(21)内部的冲渣水乏蒸汽(6)和换热管(21)外部的冷空气。

8.根据权利要求2所述的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，其特征在于，

该系统还包括设置在地面上的喷淋泵(17)，所述喷淋泵(17)通过喷淋管路(16)与喷淋组件(7)相连，为所述喷淋组件(7)提供冷却水。

9.根据权利要求6所述的高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统，其特征在于，

该系统还包括设置在地面上的冷风送风机(15)，所述冷风送风机(15)通过冷空气管道(14)与冷风连通管道(12)相连，为冷风连通管道(12)提供冷空气；

优选地，该系统还包括用以支撑冷空气管道(14)的冷风管道支架(13)。

10.一种高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水方法，其特征在于，该方法中通过如权利要求1-9所述的系统对高炉冲渣水乏蒸汽做脱白节水处理。

技术总结

本发明公开了一种高炉冲渣水乏蒸汽脱白治理及节水系统和方法，该系统使得冲渣水乏蒸汽冷却降温，析出大量水分，降低冲渣水乏蒸汽中含湿量，从而在排放时减少白烟或无白，在析出的水分中也携带有粉尘、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)等污染物，从而进一步降低了排放气体的毒害性；该系统中设置有热质脱白器，在其内部设置喷淋组件和换热管，通过水冷和空冷结合的方式进行冷却，在其底部设置集液槽，从而充分回收喷淋水和冷却水，在经过净化沉降等处理后继续作为冲渣水及喷淋水使用，提高水资源的利用效率，既能够节水，还能够减排。

技术研发人员：王松伟;邵桂林;刘亮;宿新天;孙中强;郑振平;闫培新;胡惟东;宋金忠;刘红敏

受保护的技术使用者：鑫达东大节能环保科技(天津)有限公司;保定市金能换热设备有限公司

技术研发日：2019.01.25

技术公布日：2020.08.04