《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》是清華大學和赤峰和然節能科技股份有限公司於2014年4月1日申請的發明專利，該專利的申請號為2014201549083，公告號為CN203771515U，公告日為2014年8月13日，發明人是夏建軍、方豪、宿穎波、於峰、江億。
《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》特徵在於：它包括一次網循環泵和銅廠內餘熱回收裝置；來自一次管網的一次網回水通過所述一次網循環泵流入所述銅廠內餘熱回收裝置，所述銅廠內餘熱回收裝置收集銅廠內餘熱用於加熱一次網回水，溫度升高后的一次網回水以一次網供水的形式提供給用戶；所述銅廠內餘熱回收裝置包括並聯設定的奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置和乾燥塔餘熱回收裝置以及與上述三種並聯的餘熱回收裝置串聯的吸收塔餘熱回收裝置、爐渣水池餘熱回收裝置和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置。該實用新型可以廣泛套用於銅廠內低品位餘熱回收中。
2016年12月7日，《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統
- 申請號：2014201549083
- 申請日：2014年4月1日
- 專利權人：清華大學、赤峰和然節能科技股份有限公司
- 地址：北京市海淀區100084信箱82分箱清華大學專利辦公室
- 發明人：夏建軍、方豪、宿穎波、於峰、江億
- Int.Cl.：F24D3/18(2006.01)I、F27D17/00(2006.01)I
- 代理機構：北京紀凱智慧財產權代理有限公司
- 代理人：徐寧、關暢
- 類別：發明專利
- 公告號：CN203771515U
- 公告日：2014年8月13日
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著中國城市化進程的飛速推進，城市集中供熱的規模不斷擴大，導致集中供熱熱源容量的不足。新建區域性鍋爐房投資高，建設周期長，且受到環境容量的制約；考慮到對大氣污染控制的需求，小型燃氣鍋爐房也只能因地制宜發展；結合燃氣、電力生產和供應的現狀，絕大多數城市也不適合採用燃氣或電力的方式進行集中供熱。供熱熱源緊缺已經成為中國北方城市集中供熱中最亟待解決的問題。
截至2014年4月，“火法煉銅”作為一種成熟的銅冶煉工藝，是世界生產銅的主要方法。在不斷的生產實踐過程中，針對“火法煉銅”工藝產生的中高品位（主要是200℃以上）的餘熱已經進行了有效利用，提高了該工藝一次能源的熱利用率，例如奧爐出口煙氣餘熱鍋爐，制酸工藝轉化工段三氧化硫煙氣餘熱利用等。然而受限於工藝本身，低於200℃的餘熱，特別是低於100℃的低品位餘熱只能作為廢熱直接排放於大氣，使得銅冶煉過程的一次能源熱利用率低下（一般不到40%）。銅冶煉工藝產生的低品位餘熱主要包括：冶煉工藝中的奧爐爐壁餘熱、轉爐爐體餘熱；奧爐排渣口附近的爐渣水池餘熱；制酸工藝中的吸收塔餘熱、乾燥酸餘熱等。這些低品位餘熱大多通過冷卻水蒸發而在冷卻塔處散失，不僅耗費電力用於驅動冷卻塔風機轉動，更耗費了大量冷卻水。
發明內容
專利目的
《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》的目的是提供一種能夠顯著提高一次能源熱利用率的用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統，與燃煤鍋爐系統、熱電聯產系統等常規熱源形式的供熱系統相比，採用該實用新型回收的餘熱能夠在幾乎不額外消耗一次能源的基礎上為集中供熱系統提供熱量，從而有效緩解城市集中供熱熱源緊缺的形勢。
技術方案
《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》其特徵在於：它包括一次網循環泵和銅廠內餘熱回收裝置；來自一次管網的一次網回水通過所述一次網循環泵流入所述銅廠內餘熱回收裝置，所述銅廠內餘熱回收裝置收集銅廠內餘熱加熱一次網回水，吸熱升溫後的一次網回水以一次網供水的形式提供給用戶。
所述銅廠內餘熱回收裝置包括奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置、乾燥塔餘熱回收裝置、吸收塔餘熱回收裝置、爐渣水池餘熱回收裝置和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置；所述奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置和乾燥塔餘熱回收裝置並聯後再依次與所述吸收塔餘熱回收裝置、爐渣水池餘熱回收裝置和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置串聯。
所述奧爐爐壁餘熱回收裝置包括入口調節閥、水-水換熱器、出口調節閥、冷卻塔頂水管道閥門、冷卻塔、冷卻塔水池管道閥門、冷卻水循環泵和奧爐爐壁；所述入口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一入口端，所述出口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一出口端；所述水-水換熱器的第二出口端通過管道和所述冷卻塔頂水管道閥門接入所述冷卻塔中，並通過管道和所述冷卻塔水池管道閥門與所述冷卻塔的水池連線，所述冷卻塔的水池通過管道和所述冷卻水循環泵與所述奧爐爐壁的入口端連線，所述奧爐爐壁的出口端與所述水-水換熱器的第二入口端連線。
所述乾燥塔餘熱回收裝置包括入口調節閥、水-水換熱器、出口調節閥、冷卻塔頂水管道閥門、冷卻塔、冷卻塔水池管道閥門、冷卻水循環泵、酸-水換熱器、乾燥塔和酸泵；所述入口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一入口端，所述出口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一出口端；所述水-水換熱器的第二出口端通過管道和所述冷卻塔頂水管道閥門接入所述冷卻塔中，並通過管道和所述冷卻塔水池管道閥門與所述冷卻塔的水池連線，所述冷卻塔的水池通過管道和所述冷卻水循環泵與所述酸-水換熱器的第一入口端連線，所述酸-水換熱器的第一出口端與所述水-水換熱器的第二入口端連線，所述酸-水換熱器的第二出口端與所述乾燥塔的入口端連線，所述乾燥塔的出口端通過所述酸泵與酸-水換熱器的第二入口端連線。
所述吸收塔餘熱回收裝置包括入口調節閥、水-水換熱器、出口調節閥、冷卻塔頂水管道閥門、冷卻塔、冷卻塔水池管道閥門、冷卻水循環泵、酸-水換熱器、吸收塔和酸泵；所述入口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一入口端，所述出口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一出口端；所述水-水換熱器的第二出口端通過管道和所述冷卻塔頂水管道閥門接入所述冷卻塔中，並通過管道和所述冷卻塔水池管道閥門與所述冷卻塔的水池連線，所述冷卻塔的水池通過管道和所述冷卻水循環泵與所述酸-水換熱器的第一入口端連線，所述酸-水換熱器的第一出口端與所述水-水換熱器的第二入口端連線，所述酸-水換熱器的第二出口端與所述吸收塔的入口端連線，所述吸收塔的出口端通過所述酸泵與酸-水換熱器的第二入口端連線。
所述爐渣水池餘熱回收裝置包括入口調節閥、渣水-水換熱器、出口調節閥、冷卻水循環泵和爐渣水池；所述入口調節閥設定在所述渣水-水換熱器的第一入口端，所述出口調節閥設定在所述渣水-水換熱器的第一出口端；所述渣水-水換熱器的第二出口端通過所述冷卻水循環泵與爐渣水池的入口端連線，所述爐渣水池的出口端與所述渣水-水換熱器的第二入口端連線。
所述銅廠內蒸汽餘熱回收裝置包括入口調節閥、汽水-水換熱器、出口調節閥；所述入口調節閥設定在所述汽水-水換熱器的入口端，所述出口調節閥設定在所述汽水-水換熱器的出口端；從所述爐渣水池餘熱回收裝置流出的一次網回水通過管道和所述入口調節閥流入所述汽水-水換熱器中，在所述汽水-水換熱器中吸收銅廠內蒸汽升溫後通過管道和所述出口調節閥流出所述銅廠內蒸汽餘熱回收裝置；銅廠內蒸汽放熱降溫後以凝水的形式流出所述汽水-水換熱器。
所述銅廠內餘熱回收裝置包括奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置、乾燥塔餘熱回收裝置、吸收塔餘熱回收裝置、爐渣水池餘熱回收裝置和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置；所述吸收塔餘熱回收裝置與所述奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置和乾燥塔餘熱回收裝置的並聯結構串聯後，再依次與所述爐渣水池餘熱回收裝置和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置串聯。
所述奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置和乾燥塔餘熱回收裝置的水-水換熱器的一次網回水側均連線一吸收式熱泵；所述吸收式熱泵包括吸收式熱泵吸收器、吸收式熱泵冷凝器、吸收式熱泵蒸發器和吸收式熱泵發生器；在所述奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置和乾燥塔餘熱回收裝置中，所述吸收式熱泵的連線方式相同，其具體為：所述入口調節閥設定在所述吸收式熱泵吸收器的入口端，所述吸收式熱泵吸收器的出口端連線所述吸收式熱泵冷凝器的入口端，所述吸收式熱泵冷凝器的出口端連線所述出口調節閥；所述水-水換熱器的第一出口端連線所述吸收式熱泵蒸發器的入口端，所述吸收式熱泵蒸發器的出口端通過一軟水循環泵與所述水-水換熱器的第一入口端連線，銅廠內蒸汽通過所述吸收式熱泵發生器的入口端進入所述吸收式熱泵中，並放熱降溫後以凝水的形式從所述吸收式熱泵發生器的出口端流出。
在各所述入口調節閥的入口端與所述出口調節閥的出口端處並聯設定旁通管，並在所述旁通管上設定用於切換水路的閥門。
改善效果
《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》由於採取以上技術方案，其具有以下優點：
1、該實用新型由於採用銅廠內餘熱回收裝置收集銅廠內奧爐爐壁、轉爐爐體、乾燥塔、吸收塔、爐渣水池和銅廠內蒸汽的低品位餘熱，用於加熱通過一次網循環泵流入銅廠內的一次網回水，吸熱升溫後的一次網回水以一次網供水的形式提供給用戶，因此該實用新型能夠在基本不消耗額外一次能源的情況下，吸收銅廠內低品位餘熱為集中供熱系統提供熱量，從而有效緩解城市集中供熱熱源緊缺的形勢。
2、該實用新型由於採用奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置和乾燥塔餘熱回收裝置回收銅廠內較低品位餘熱，採用吸收塔餘熱回收裝置和爐渣水池餘熱回收裝置回收銅廠內較高品位餘熱，採用銅廠內蒸汽餘熱回收裝置吸收與一次網回水溫度接近的餘熱，因此該實用新型的銅廠內餘熱回收率高。
3、該實用新型由於採用原銅廠生產工藝中冷卻塔的水作為媒介吸收銅廠內低品位餘熱，並將吸收的熱量傳遞給一次網回水，加熱升溫後的一次網回水以一次網供水的形式提供給用戶，因此該實用新型在銅廠內低品位餘熱回收過程中能夠大量節約生產用水，降低冷卻塔風機電耗。
4、該實用新型由於在銅廠內餘熱回收裝置的入口調節閥的入口端與出口調節閥的出口端處並聯設定旁通管，並在旁通管上設定用於切換水路的閥門，因此該實用新型能夠保證銅廠生產出現大幅度減產時，各餘熱熱源的溫度不受影響；而在銅廠出現停產檢修時，一次網回水可以不經過各餘熱熱源，從而避免發生由於各餘熱熱源溫度過低導致各餘熱熱源帶走一次網回水熱量的情況。基於以上優點，該實用新型可以廣泛套用於銅廠內低品位餘熱回收中。
附圖說明
圖1是一次網回水溫度較低時《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》的結構示意圖；
圖2是一次網回水溫度較高時該實用新型的結構示意圖；
圖3是一次網回水溫度較低時奧爐爐壁餘熱回收裝置的結構示意圖；
圖4是一次網回水溫度較低時乾燥塔餘熱回收裝置的結構示意圖；
圖5是一次網回水溫度較高時奧爐爐壁餘熱回收裝置的結構示意圖；
圖6是一次網回水溫度較高時乾燥塔餘熱回收裝置的結構示意圖；
圖7是爐渣水池餘熱回收裝置的結構示意圖；
圖8是銅廠內蒸汽餘熱回收裝置的結構示意圖。
權利要求
1.《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》其特徵在於：包括一次網循環泵和銅廠內餘熱回收裝置；來自一次管網的一次網回水通過所述一次網循環泵流入所述銅廠內餘熱回收裝置，所述銅廠內餘熱回收裝置收集銅廠內餘熱加熱一次網回水，吸熱升溫後的一次網回水以一次網供水的形式提供給用戶。
2.如權利要求1所述的一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統，其特徵在於：所述銅廠內餘熱回收裝置包括奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置、乾燥塔餘熱回收裝置、吸收塔餘熱回收裝置、爐渣水池餘熱回收裝置和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置；所述奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置和乾燥塔餘熱回收裝置並聯後再依次與所述吸收塔餘熱回收裝置、爐渣水池餘熱回收裝置和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置串聯。
3.如權利要求2所述的一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統，其特徵在於：所述奧爐爐壁餘熱回收裝置包括入口調節閥、水-水換熱器、出口調節閥、冷卻塔頂水管道閥門、冷卻塔、冷卻塔水池管道閥門、冷卻水循環泵和奧爐爐壁；所述入口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一入口端，所述出口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一出口端；所述水-水換熱器的第二出口端通過管道和所述冷卻塔頂水管道閥門接入所述冷卻塔中，並通過管道和所述冷卻塔水池管道閥門與所述冷卻塔的水池連線，所述冷卻塔的水池通過管道和所述冷卻水循環泵與所述奧爐爐壁的入口端連線，所述奧爐爐壁的出口端與所述水-水換熱器的第二入口端連線。
4.如權利要求2或3所述的一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統，其特徵在於：所述乾燥塔餘熱回收裝置包括入口調節閥、水-水換熱器、出口調節閥、冷卻塔頂水管道閥門、冷卻塔、冷卻塔水池管道閥門、冷卻水循環泵、酸-水換熱器、乾燥塔和酸泵；所述入口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一入口端，所述出口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一出口端；所述水-水換熱器的第二出口端通過管道和所述冷卻塔頂水管道閥門接入所述冷卻塔中，並通過管道和所述冷卻塔水池管道閥門與所述冷卻塔的水池連線，所述冷卻塔的水池通過管道和所述冷卻水循環泵與所述酸-水換熱器的第一入口端連線，所述酸-水換熱器的第一出口端與所述水-水換熱器的第二入口端連線，所述酸-水換熱器的第二出口端與所述乾燥塔的入口端連線，所述乾燥塔的出口端通過所述酸泵與酸-水換熱器的第二入口端連線。
5.如權利要求2或3所述的一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統，其特徵在於：所述吸收塔餘熱回收裝置包括入口調節閥、水-水換熱器、出口調節閥、冷卻塔頂水管道閥門、冷卻塔、冷卻塔水池管道閥門、冷卻水循環泵、酸-水換熱器、吸收塔和酸泵；所述入口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一入口端，所述出口調節閥設定在所述水-水換熱器的第一出口端；所述水-水換熱器的第二出口端通過管道和所述冷卻塔頂水管道閥門接入所述冷卻塔中，並通過管道和所述冷卻塔水池管道閥門與所述冷卻塔的水池連線，所述冷卻塔的水池通過管道和所述冷卻水循環泵與所述酸-水換熱器的第一入口端連線，所述酸-水換熱器的第一出口端與所述水-水換熱器的第二入口端連線，所述酸-水換熱器的第二出口端與所述吸收塔的入口端連線，所述吸收塔的出口端通過所述酸泵與酸-水換熱器的第二入口端連線。
6.如權利要求1或2或3所述的一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統，其特徵在於：爐渣水池餘熱回收裝置包括入口調節閥、渣水-水換熱器、出口調節閥、冷卻水循環泵和爐渣水池；所述入口調節閥設定在所述渣水-水換熱器的第一入口端，所述出口調節閥設定在所述渣水-水換熱器的第一出口端；所述渣水-水換熱器的第二出口端通過所述冷卻水循環泵與爐渣水池的入口端連線，所述爐渣水池的出口端與所述渣水-水換熱器的第二入口端連線。
7.如權利要求1或2或3所述的一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統，其特徵在於：所述銅廠內蒸汽餘熱回收裝置包括入口調節閥、汽水-水換熱器、出口調節閥；所述入口調節閥設定在所述汽水-水換熱器的入口端，所述出口調節閥設定在所述汽水-水換熱器的出口端；從爐渣水池餘熱回收裝置流出的一次網回水通過管道和所述入口調節閥流入所述汽水-水換熱器中，在所述汽水-水換熱器中吸收銅廠內蒸汽升溫後通過管道和所述出口調節閥流出所述銅廠內蒸汽餘熱回收裝置；銅廠內蒸汽放熱降溫後以凝水的形式流出所述汽水-水換熱器。
8.如權利要求1所述的一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統，其特徵在於：所述銅廠內餘熱回收裝置包括奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置、乾燥塔餘熱回收裝置、吸收塔餘熱回收裝置、爐渣水池餘熱回收裝置和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置；所述吸收塔餘熱回收裝置與所述奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置和乾燥塔餘熱回收裝置的並聯結構串聯後，再依次與所述爐渣水池餘熱回收裝置和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置串聯。
9.如權利要求8所述的一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統，其特徵在於：所述奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置和乾燥塔餘熱回收裝置的水-水換熱器的一次網回水側均連線一吸收式熱泵；所述吸收式熱泵包括吸收式熱泵吸收器、吸收式熱泵冷凝器、吸收式熱泵蒸發器和吸收式熱泵發生器；在所述奧爐爐壁餘熱回收裝置、轉爐爐體餘熱回收裝置和乾燥塔餘熱回收裝置中，所述吸收式熱泵的連線方式相同，其具體為：入口調節閥設定在所述吸收式熱泵吸收器的入口端，所述吸收式熱泵吸收器的出口端連線所述吸收式熱泵冷凝器的入口端，所述吸收式熱泵冷凝器的出口端連線所述出口調節閥；所述水-水換熱器的第一出口端連線所述吸收式熱泵蒸發器的入口端，所述吸收式熱泵蒸發器的出口端通過一軟水循環泵與所述水-水換熱器的第一入口端連線，銅廠內蒸汽通過所述吸收式熱泵發生器的入口端進入所述吸收式熱泵中，並放熱降溫後以凝水的形式從所述吸收式熱泵發生器的出口端流出。
10.如權利要求3或9所述的一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統，其特徵在於：在各所述入口調節閥的入口端與所述出口調節閥的出口端處並聯設定旁通管，並在所述旁通管上設定用於切換水路的閥門。
實施方式
如圖1、圖2所示，《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》銅廠低品位餘熱回收系統包括一次網循環泵1和銅廠內餘熱回收裝置2。來自一次管網（圖中未示出）的一次網回水通過一次網循環泵1流入銅廠內餘熱回收裝置2，一次網循環泵1用於平衡銅廠內換熱水路的阻力損失。銅廠內餘熱回收裝置2收集銅廠內餘熱用於加熱一次網回水，吸熱升溫後的一次網回水以一次網供水的形式提供給用戶。
其中，銅廠內餘熱回收裝置2包括奧爐爐壁餘熱回收裝置21、轉爐爐體餘熱回收裝置22、乾燥塔餘熱回收裝置23、吸收塔餘熱回收裝置24、爐渣水池餘熱回收裝置25和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置26。奧爐爐壁餘熱回收裝置21、轉爐爐體餘熱回收裝置22和乾燥塔餘熱回收裝置23並聯後再與吸收塔餘熱回收裝置24、爐渣水池餘熱回收裝置25和銅廠內蒸汽餘熱回收裝置26串聯。
實施例1：如圖1所示，一次網回水溫度較低即在30℃以下時，實行“梯級加熱”原則，首先，進入銅廠的一次網回水分成第一股～第三股並聯的一次網回水，三股一次網回水分別流入奧爐爐壁餘熱回收裝置21、轉爐爐體餘熱回收裝置22和乾燥塔餘熱回收裝置23中；其次，三股一次網回水分別與奧爐爐壁、轉爐爐體和乾燥塔三個產生較低品位餘熱的熱源進行換熱；再次，三股一次網水吸收較低品位餘熱後匯成一股依次流入吸收塔餘熱回收裝置24、爐渣水池餘熱回收裝置25中吸收較高品位餘熱；最後，從爐渣水池餘熱回收裝置25流出的一次網水通過銅廠內蒸汽餘熱回收裝置26進一步吸收銅廠內0.5MPa以上中高壓蒸汽的熱量，並以一次網供水的形式提供給用戶。
上述實施例1中，如圖3所示，奧爐爐壁餘熱回收裝置21包括入口調節閥211、水-水換熱器212、出口調節閥213、冷卻塔頂水管道閥門214、冷卻塔215、冷卻塔水池管道閥門216、冷卻水循環泵217和奧爐爐壁218。入口調節閥211設定在水-水換熱器212的第一入口端，出口調節閥213設定在水-水換熱器212的第一出口端。水-水換熱器212的第二出口端通過管道和冷卻塔頂水管道閥門214接入冷卻塔215中，並通過管道和冷卻塔水池管道閥門216與冷卻塔215的水池連線，冷卻塔215的水池通過管道和冷卻水循環泵217與奧爐爐壁218的入口端連線，奧爐爐壁218的出口端與水-水換熱器212的第二入口端連線。
在回收冶煉工藝低品位餘熱的過程中，一次網回水與冷卻水通過水-水換熱器212實現一層換熱，其具體換熱過程為：第一股一次網回水通過管道和入口調節閥211流入水-水換熱器212，冷卻水循環泵217將冷卻塔215水池中的冷卻水輸送至奧爐爐壁218，冷卻水在奧爐爐壁218中吸收餘熱升溫後流入水-水換熱器212，一次網回水和吸收餘熱升溫後的冷卻水在水-水換熱器212中進行換熱，一次網回水吸收冷卻水的熱量後通過管道和出口調節閥213流出奧爐爐壁餘熱回收裝置21；降溫後的冷卻水返回冷卻塔215。如果冷卻水的熱量在水-水換熱器212中全部被一次網回水吸收，則關閉冷卻塔頂水管道閥門214，打開冷卻塔水池管道閥門216，冷卻水不需要經過冷卻塔215冷卻而直接流入冷卻塔215的水池；如果冷卻水的熱量在水-水換熱器212中未全部被一次網回水吸收，則同時開啟冷卻塔頂水管道閥門214和冷卻塔水池管道閥門216，並調節冷卻塔頂水管道閥門214和冷卻塔水池管道閥門216的開度，使得部分冷卻水進入冷卻塔215中進行冷卻，部分冷卻水不經過冷卻塔215冷卻而直接進入冷卻塔215的水池，調整經過冷卻塔215冷卻的水量，保證餘熱熱量全部由一次網回水和冷卻塔215帶走，從而保證銅廠生產工藝的安全。另外，為了冬季防凍，冷卻塔頂水管道閥門214始終保持一定開度，確保有少量熱水通過而不產生冰凍。
上述實施例1中，轉爐爐體餘熱回收裝置22與奧爐爐壁餘熱回收裝置21類似，不同之處在於：轉爐爐體餘熱回收裝置22中的餘熱熱源為轉爐爐體，第二股一次網回水吸收轉爐爐體餘熱回收裝置22中轉爐爐體的餘熱。
上述實施例1中，如圖4所示，乾燥塔餘熱回收裝置23與奧爐爐壁餘熱回收裝置21類似，包括入口調節閥211、水-水換熱器212、出口調節閥213、冷卻塔頂水管道閥門214、冷卻塔215、冷卻塔水池管道閥門216和冷卻水循環泵217；不同之處在於：乾燥塔餘熱回收裝置23還包括酸-水換熱器231、乾燥塔232和酸泵233。入口調節閥211設定在水-水換熱器212的第一入口端，出口調節閥213設定在水-水換熱器212的第一出口端。水-水換熱器212的第二出口端通過管道和冷卻塔頂水管道閥門214接入冷卻塔215中，並通過管道和冷卻塔水池管道閥門216與冷卻塔215的水池連線，冷卻塔215的水池通過管道和冷卻水循環泵217與酸-水換熱器231的第一入口端連線，酸-水換熱器231的第一出口端與水-水換熱器212的第二入口端連線，酸-水換熱器231的第二出口端與乾燥塔232的入口端連線，乾燥塔232的出口端通過酸泵233與酸-水換熱器231的第二入口端連線。
在回收制酸工藝低品位餘熱的過程中，一次網回水與冷卻水通過水-水換熱器212和酸-水換熱器231實現兩層換熱，其具體換熱過程為：第三股一次網回水中的一股通過管道和入口調節閥211流入水-水換熱器212，冷卻水循環泵217將冷卻塔215水池中的冷卻水輸送至酸-水換熱器231，冷卻水在酸-水換熱器231中吸收乾燥塔232的餘熱升溫後流入水-水換熱器212，一次網回水和吸收餘熱升溫後的冷卻水在水-水換熱器212中進行換熱，一次網回水吸收冷卻水的熱量後通過管道和出口調節閥213流出乾燥塔餘熱回收裝置23；降溫後的冷卻水返回冷卻塔215。如果冷卻水的熱量在水-水換熱器212中全部被一次網回水吸收，則關閉冷卻塔頂水管道閥門214，打開冷卻塔水池管道閥門216，冷卻水不需要經過冷卻塔215冷卻而直接流入冷卻塔215的水池；如果冷卻水的熱量在水-水換熱器212中未全部被一次網回水吸收，則同時開啟冷卻塔頂水管道閥門214和冷卻塔水池管道閥門216，並調節冷卻塔頂水管道閥門214和冷卻塔水池管道閥門216的開度，使得部分冷卻水進入冷卻塔215中進行冷卻，部分冷卻水不經過冷卻塔215冷卻而直接進入冷卻塔215的水池，調整經過冷卻塔215冷卻的水量，保證餘熱熱量全部由一次網回水和冷卻塔215帶走，從而保證銅廠生產工藝的安全。
上述實施例1中，吸收塔餘熱回收裝置24與乾燥塔餘熱回收裝置23類似，不同之處在於：吸收塔餘熱回收裝置24的餘熱熱源為吸收塔，吸收塔餘熱回收裝置24用於回收吸收塔的餘熱。
實施例2：一次網回水溫度較高即在30℃以上，特別是45℃左右時，如圖2所示，實行“梯級加熱”原則。首先，進入銅廠的一次網回水流入吸收塔餘熱回收裝置24中，吸收吸收塔中較高品位餘熱升溫後，分成第一股～第三股並聯的一次網回水；其次，三股一次網回水分別流入奧爐爐壁餘熱回收裝置21、轉爐爐體餘熱回收裝置22和乾燥塔餘熱回收裝置23中，分別吸收奧爐爐壁218、轉爐爐體和乾燥塔232產生的較低品位餘熱並升溫；再次，吸收較低品位餘熱並升溫後的三股一次網水匯成一股流入爐渣水池餘熱回收裝置25中，吸收爐渣水池餘熱回收裝置25中爐渣水池產生的較高品位餘熱；最後，從爐渣水池餘熱回收裝置25流出的一次網水通過銅廠內蒸汽餘熱回收裝置26進一步吸收銅廠內0.5MPa以上中高壓蒸汽的熱量，並以一次網供水的形式提供給用戶。
上述實施例2中，如圖5、圖6所示，由於奧爐爐壁218、轉爐爐體和乾燥塔232的餘熱品位較低，因此需要在圖3所示奧爐爐壁餘熱回收裝置21、轉爐爐體餘熱回收裝置22和圖4所示乾燥塔餘熱回收裝置23的水-水換熱器212的一次網回水側均連線一吸收式熱泵219。其中，吸收式熱泵219包括吸收式熱泵吸收器2191、吸收式熱泵冷凝器2192、吸收式熱泵蒸發器2193和吸收式熱泵發生器2194。在奧爐爐壁餘熱回收裝置21、轉爐爐體餘熱回收裝置22和乾燥塔餘熱回收裝置23中，吸收式熱泵219的連線方式相同，其具體為：入口調節閥211設定在吸收式熱泵吸收器2191的入口端，吸收式熱泵吸收器2191的出口端連線吸收式熱泵冷凝器2192的入口端，吸收式熱泵冷凝器2192的出口端連線出口調節閥213。水-水換熱器212的第一出口端連線吸收式熱泵蒸發器2193的入口端，吸收式熱泵蒸發器2193的出口端通過一軟水循環泵220與水-水換熱器212的第一入口端連線，銅廠內蒸汽通過吸收式熱泵發生器2194的入口端進入吸收式熱泵219中，並放熱降溫後以凝水的形式從吸收式熱泵發生器2194的出口端流出。
上述各實施例中，如圖7所示，爐渣水池餘熱回收裝置25包括入口調節閥211、渣水-水換熱器251、出口調節閥213、冷卻水循環泵217和爐渣水池252。入口調節閥211設定在渣水-水換熱器251的第一入口端，出口調節閥213設定在渣水-水換熱器251的第一出口端。渣水-水換熱器251的第二出口端通過冷卻水循環泵217與爐渣水池252的入口端連線，爐渣水池252的出口端與渣水-水換熱器251的第二入口端連線。
從吸收塔餘熱回收裝置24中流出的一次網回水通過管道和入口調節閥211流入渣水-水換熱器251中，渣水-水換熱器251中的爐渣水通過冷卻水循環泵217流入爐渣水池252，爐渣水吸收爐渣水池252的餘熱升溫後流入渣水-水換熱器251，一次網回水和吸收餘熱升溫後的爐渣水在渣水-水換熱器251中進行換熱，一次網回水吸收爐渣水的熱量後通過管道和出口調節閥213流出爐渣水池餘熱回收裝置25。
上述各實施例中，如圖8所示，銅廠內蒸汽餘熱回收裝置26包括入口調節閥211、汽水-水換熱器261、出口調節閥213。入口調節閥211設定在汽水-水換熱器261的入口端，出口調節閥213設定在汽水-水換熱器261的出口端。從爐渣水池餘熱回收裝置25流出的一次網回水通過管道和入口調節閥211流入汽水-水換熱器261中，在汽水-水換熱器261中吸收銅廠內蒸汽升溫後通過管道和出口調節閥213流出銅廠內蒸汽餘熱回收裝置26。銅廠內蒸汽放熱降溫後以凝水的形式流出汽水-水換熱器261。
上述各實施例中，如圖3～圖8所示，在各入口調節閥211的入口端與出口調節閥213的出口端處並聯設定旁通管27，並在旁通管27上設定用於切換水路的閥門28，這樣可以保證銅廠生產出現大幅度減產時，減少與各餘熱熱源換熱的一次網回水的水量，保證各餘熱熱源的溫度不受影響；而在銅廠出現停產檢修時，一次網回水可以不經過各餘熱熱源，從而避免發生由於各餘熱熱源溫度過低導致各餘熱熱源帶走一次網回水熱量的情況。
榮譽表彰
2016年12月7日，《一種用於城市集中供熱的銅廠低品位餘熱回收系統》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
