電爐內(nèi)外排煙氣余熱發(fā)電節(jié)能除塵方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電爐內(nèi)外排煙氣余熱發(fā)電節(jié)能除塵方法，具體地說(shuō)是能最大限度 地回收煙氣中的熱能轉(zhuǎn)化為高品位電能，又能改善除塵能力，屬于電爐除塵技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有技術(shù)中電爐煙氣的凈化裝置為電爐煙氣發(fā)生設(shè)備、余熱利用設(shè)施、塑燒板 除塵器通過(guò)管路依次連接。
[0003] 目前通常采用的余熱利用設(shè)施：水列管余熱鍋爐、蓄熱式余熱鍋爐來(lái)回收電爐煙 氣的余熱，產(chǎn)生飽和蒸汽等。由于電爐煙氣溫度劇烈波動(dòng)，含塵量大，普通水列管余熱鍋爐 很難運(yùn)用于電爐煙氣的余熱回收。目前，蓄熱式余熱鍋爐已經(jīng)成功運(yùn)用到電爐煙氣余熱回 收中，但由于換熱管的固有缺陷（造價(jià)高、不抗凍、不耐高溫、使用年限短），使得蓄熱式余 熱鍋爐在鋼鐵行業(yè)的普及還面臨很多問(wèn)題。
[0004] 同時(shí)，由于電爐煙氣溫度波動(dòng)劇烈，波幅大，余熱系統(tǒng)就必須設(shè)計(jì)得足夠大，確保 高溫?zé)煔庖材苡行Ю鋮s。但實(shí)際蒸汽產(chǎn)量卻遠(yuǎn)低于余熱系統(tǒng)的最大蒸發(fā)量，出現(xiàn)大馬拉小 車的局面。這就相對(duì)減少了余熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，增加了余熱系統(tǒng)的投資。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了電爐內(nèi)外排煙氣余熱發(fā)電節(jié)能除塵方法，通過(guò)該方 法不僅能高效地冷卻高溫?zé)煔?，還能最大限度地回收煙氣中的熱能轉(zhuǎn)化為高品位電能，拖 動(dòng)除塵風(fēng)機(jī)，同時(shí)可降低煙氣的排放溫度，改善除塵能力，并且不影響電爐生產(chǎn)的穩(wěn)定和連 續(xù)。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0007] 電爐內(nèi)外排煙氣余熱發(fā)電節(jié)能除塵方法，其特征在于：本發(fā)明電爐內(nèi)排煙氣由第 四孔排出，經(jīng)水冷滑套混入冷風(fēng)，燃燒一氧化碳?xì)怏w后進(jìn)入燃燒沉降室，燃燒沉降室的作用 是：降低煙氣流速，使煙氣中攜帶的大顆粒粉塵沉降，并適當(dāng)混入冷風(fēng)，最終燃燼一氧化碳 氣體，經(jīng)過(guò)燃燒沉降室的煙氣進(jìn)入蓄熱均溫器，所述蓄熱均溫器包括煙氣進(jìn)口、碳銅復(fù)合材 料蓄熱體、聲波清灰裝置、煙氣出口和灰斗，所述碳銅復(fù)合材料蓄熱體設(shè)置于煙氣進(jìn)口和煙 氣出口之間，所述聲波清灰裝置分段布置于碳銅復(fù)合材料蓄熱體之間，通過(guò)蓄熱均溫器中 碳銅復(fù)合材料蓄熱體對(duì)高溫?zé)煔獾男顭峋鶞刈饔煤螅瑹煔鈴男顭峋鶞仄鞒鰜?lái)與連接在半密 閉電爐上方的外排管道出來(lái)的煙氣混合一并進(jìn)入均流蓄熱室中，高溫?zé)煔夥懦鰺崃浚瑴囟?降至80°C，經(jīng)降溫的煙氣進(jìn)入塑燒板除塵器，經(jīng)除塵后粉塵濃度3mg/Nm 3,由主風(fēng)機(jī)壓入排 氣筒排入大氣，同時(shí)，經(jīng)過(guò)冷凝的有機(jī)工質(zhì)液體，經(jīng)過(guò)低壓級(jí)工質(zhì)加壓泵的驅(qū)動(dòng)，先在安裝 于均流蓄熱室內(nèi)的低壓級(jí)蒸發(fā)器中吸收煙氣余熱載體的熱量，變成低壓級(jí)工質(zhì)蒸汽，一路 經(jīng)管道進(jìn)入帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平的低壓補(bǔ)汽口，另一路經(jīng)中壓級(jí)工質(zhì)加壓泵加壓后，進(jìn)入中 壓級(jí)蒸發(fā)器中吸收煙氣余熱載體的熱量，變成中壓級(jí)工質(zhì)蒸汽，一路經(jīng)管道進(jìn)入帶補(bǔ)汽口 有機(jī)透平的中壓補(bǔ)汽口，另一路經(jīng)高壓級(jí)工質(zhì)加壓泵加壓后，進(jìn)入高壓級(jí)蒸發(fā)器中吸收煙 氣余熱載體的熱量，變成高壓級(jí)工質(zhì)蒸汽，經(jīng)管道進(jìn)入帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平的高壓進(jìn)汽缸，工 質(zhì)蒸汽在多級(jí)有機(jī)透平內(nèi)膨脹做功，并帶動(dòng)三相發(fā)電機(jī)發(fā)電，系統(tǒng)發(fā)出的電能為三相交流 電，額定電壓為380V，可經(jīng)過(guò)調(diào)壓后并入廠內(nèi)電網(wǎng)，或直接送給用電設(shè)備使用，從帶補(bǔ)汽口 有機(jī)透平排出的工質(zhì)蒸汽由管殼式冷凝器冷凝為飽和液體，進(jìn)入儲(chǔ)液罐，儲(chǔ)液罐可確保低 壓級(jí)工質(zhì)加壓泵連續(xù)加壓，再由低壓級(jí)工質(zhì)加壓泵將工質(zhì)液體加壓后送入低壓級(jí)蒸發(fā)器 中，開(kāi)始新一輪循環(huán)，從管殼式冷凝器出來(lái)的循環(huán)水，通過(guò)溴化鋰吸收式制冷機(jī)冷卻，冷卻 水的溫度降至10~15°C，滿足工質(zhì)蒸汽冷凝為飽和液體對(duì)冷卻水的要求，經(jīng)循環(huán)水泵送入 管殼式冷凝器中，開(kāi)始新一輪循環(huán)。
[0008] 其進(jìn)一步特征在于：采用R600a為循環(huán)有機(jī)工質(zhì)。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：由于蓄熱均溫器可對(duì)煙氣溫度削峰填谷，降低煙氣的最高 溫度、減小煙氣溫度的波動(dòng)幅度，緩解煙氣溫度的驟升驟降，因而可減少余熱發(fā)電裝置的投 資，提高余熱發(fā)電裝置的穩(wěn)定性，并可安全地配置各類余熱發(fā)電設(shè)備。
[0010] 本發(fā)明在有機(jī)工質(zhì)高、中、低蒸發(fā)器里采用多級(jí)蒸發(fā)的措施，利用電爐煙氣余熱 的低溫段加熱產(chǎn)生低壓蒸汽，進(jìn)入有機(jī)透平的低壓補(bǔ)汽口膨脹做功，利用電爐煙氣余熱的 中溫段加熱產(chǎn)生中壓蒸汽，進(jìn)入有機(jī)透平的中壓補(bǔ)汽口膨脹做功，利用電爐煙氣余熱的高 溫段加熱產(chǎn)生高壓蒸汽，進(jìn)入有機(jī)透平的高壓缸膨脹做功，實(shí)現(xiàn)電爐煙氣余熱對(duì)有機(jī)工質(zhì) 的梯級(jí)分壓加熱，這樣就在各級(jí)受熱面中減少了余熱流與工質(zhì)間的傳熱溫差的不均衡性， 降低了由于溫差傳熱不可逆損失帶來(lái)的熵增，其熱效率可比單級(jí)蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)提高 30~35%，降低了煙氣的排放溫度，由于煙氣的排放溫度可以維持在80°C，塑燒板除塵器 中的濾料可選用價(jià)格低的濾料，降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用；排放濃度低，可以確保排放粉塵濃 度在 3mg/Nm3。
[0011] 本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0012] 1.蓄熱均溫器可對(duì)煙氣溫度削峰填谷，降低煙氣的最高溫度、減小煙氣溫度的波 動(dòng)幅度，緩解煙氣溫度的驟升驟降，解決熱脹冷縮問(wèn)題；
[0013] 2.采用多級(jí)蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電來(lái)回收電爐煙氣的余熱，其熱效率可比單 級(jí)蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)提高30~35% ;
[0014] 3.除塵精度高：采用塑燒板除塵器對(duì)于粒徑小于等于2. 5微米（PM2. 5)的細(xì)微粉 塵除塵效率為99. 99%，確保排放粉塵濃度2mg/Nm3 ;
[0015] 4.通過(guò)溴化鋰吸收式制冷機(jī)冷卻，冷卻水的溫度降至10~15°C，滿足工質(zhì)蒸汽冷 凝為飽和液體對(duì)冷卻水的要求；
[0016] 5.外排煙氣與內(nèi)排煙氣一并進(jìn)入均流蓄熱室，不僅將內(nèi)排煙氣的余熱得到利用， 而且外排的中溫?zé)煔馀c內(nèi)排的高溫?zé)煔饣旌?，降低煙氣的最高溫度，進(jìn)一步解決熱脹冷縮 問(wèn)題；
[0017] 6.工質(zhì)儲(chǔ)液罐，可確保工質(zhì)循環(huán)泵連續(xù)加壓；
[0018] 7.提高余熱發(fā)電裝置效率，減少余熱發(fā)電裝置投資，運(yùn)行能耗低，凈化效果好。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的工藝流程圖。
[0020] 圖1中：1.半密閉電爐，2.水冷滑套，3.燃燒沉降室，4.外排管道，5.蓄熱均溫 器，6.煙氣進(jìn)口，7.碳銅復(fù)合材料蓄熱體，8.灰斗，9.聲波清灰裝置，10.煙氣出口，11.均 流蓄熱室，12.高壓級(jí)蒸發(fā)器，13.中壓級(jí)蒸發(fā)器，14.低壓級(jí)蒸發(fā)器，15.塑燒板除塵器， 16.主風(fēng)機(jī)，17.排氣筒，18.低壓級(jí)工質(zhì)加壓泵，19.中壓級(jí)工質(zhì)加壓泵，20.高壓級(jí)工質(zhì)加 壓泵，21.儲(chǔ)液罐，22.帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平，23.三相發(fā)電機(jī)，24.循環(huán)水泵，25.管殼式冷凝 器，26.溴化鋰吸收式制冷機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合