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      鐵合金爐煙氣余熱利用方法

      文檔序號:9562782閱讀:711來源:國知局
      鐵合金爐煙氣余熱利用方法
      【專利說明】鐵合金爐煙氣余熱利用方法 所屬技術(shù)領(lǐng)域
      [0001] 本發(fā)明涉及一種鐵合金爐煙氣余熱利用方法,具體地說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,屬于煙氣余熱利用及除塵技術(shù)領(lǐng)域。
      【背景技術(shù)】
      [0002]鐵合金爐煙氣溫度很高,經(jīng)捕集后進(jìn)入管道的溫度一般在70(TC左右,粉塵濃度達(dá)15g/Nm3,小于加m的灰占粉塵總量的90%W上,粉塵量大,并且粘而細(xì)。目前通常采用先換 熱降溫(換熱降溫方式有:機(jī)力冷卻器換熱、噴霧冷卻換熱等)后除塵的方法。上述方法存 在諸多缺點:
      [0003]1、機(jī)力冷卻器換熱后除塵;降溫效果差,進(jìn)口煙氣溫度不宜大于45(TC,降溫范圍 有限,機(jī)冷器管壁容易堵灰,造成燒布袋,系統(tǒng)無法正常運行。
      [0004]2、噴霧冷卻換熱后除塵;增加煙氣中水的含量,不僅使布袋板結(jié),還容易造成水與 粉塵粘結(jié),造成系統(tǒng)設(shè)備堵塞。
      [0005]由于W上缺點,工程中采用許多吹灰方法:如激波吹灰、蒸汽吹灰、落丸清灰等,但 由于粉塵細(xì)而粘,并且粉塵量大,每生產(chǎn)1噸鋼就會產(chǎn)生35kg粉塵,送些清灰方式收效甚 微,無法從根本上解決積灰、堵塞問題。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006]針對上述問題,本發(fā)明提供了鐵合金爐煙氣余熱利用方法,通過該方法不僅能最 大限度地回收煙氣中的熱能轉(zhuǎn)化為高品位電能,拖動除塵風(fēng)機(jī),同時可降低煙氣的排放溫 度,達(dá)到好的環(huán)保效果,并且不影響鐵合金爐生產(chǎn)的穩(wěn)定和連續(xù),還能得到很好的除塵效 果,排放的粉塵濃度3mg/Nm3。
      [0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
      [0008]鐵合金爐煙氣余熱利用方法,其特征在于:本發(fā)明鐵合金爐煙氣由爐內(nèi)排出,經(jīng)水 冷煙道混入冷風(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),最終燃貶一氧化碳?xì)怏w,由燃燒 沉降室出來的煙氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器,進(jìn)行預(yù)除塵,然后進(jìn)入高溫?zé)峁苷舭l(fā)器,蒸汽汽包中的 水在高溫?zé)峁苷舭l(fā)器中吸收高溫?zé)煔庥酂岷螽a(chǎn)生蒸汽進(jìn)入蒸汽汽包,蒸汽汽包中的蒸汽通 過管道進(jìn)入蒸汽蓄熱器,經(jīng)調(diào)節(jié)后外供穩(wěn)定、連續(xù)、參數(shù)符合用戶要求的蒸汽用于發(fā)電,通 過高溫?zé)峁苷舭l(fā)器換熱后,煙氣溫度波動幅度可W大為減少,同時也降低了煙氣溫度的峰 值,煙氣由高溫變?yōu)橹械蜏責(zé)煔?,再進(jìn)入塑燒板除塵器,經(jīng)除塵后粉塵濃度3mg/Nm3,然后進(jìn) 入中低溫均流換熱室中,煙氣放出熱量,溫度降至8(TC,由主風(fēng)機(jī)壓入排氣筒排入大氣,同 時,循環(huán)水通過換熱器給水泉驅(qū)動,進(jìn)入安裝于中低溫均流換熱室內(nèi)的等流速一次表面換 熱器中吸收煙氣的熱量,形成汽水混合物,汽水混合物的溫度185°C,汽水混合物在自然循 環(huán)力推動下進(jìn)入高壓級蒸發(fā)器中放出熱量,溫度降至125°C,然后進(jìn)入中壓級蒸發(fā)器中放 出熱量,水溫降至95°C,再進(jìn)入低壓級蒸發(fā)器中放出熱量,水溫降至6(TC,變成低溫水,低 溫水流入循環(huán)水池,開始新一輪循環(huán),同時,經(jīng)過冷凝的有機(jī)工質(zhì)液體,經(jīng)過低壓級工質(zhì)加 壓泉的驅(qū)動,先在低壓級蒸發(fā)器中吸收余熱載體的熱量,變成低壓級工質(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)中壓級工質(zhì)加壓泉加壓后,進(jìn)入中壓級蒸 發(fā)器中吸收余熱載體的熱量,變成中壓級工質(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)高壓級工質(zhì)加壓泉加壓后,進(jìn)入高壓級蒸發(fā)器中吸收余熱載體的熱 量,變成高壓級工質(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)蒸汽在帶補(bǔ)汽 口有機(jī)透平內(nèi)膨脹做功,并帶動Η相發(fā)電機(jī)發(fā)電,系統(tǒng)發(fā)出的電能為Η相交流電,額定電壓 為380V,可經(jīng)過調(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)入儲液罐,儲液罐可確保低壓級工質(zhì)加 壓泉連續(xù)加壓,再由低壓級工質(zhì)加壓泉將工質(zhì)液體加壓后送入低壓級蒸發(fā)器中,開始新一 輪循環(huán),從管殼式冷凝器出來的循環(huán)水,通過漠化裡吸收式制冷機(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冷卻水的要求,經(jīng)循環(huán)水泉送入管殼式冷凝器 中,開始新一輪循環(huán)。
      [0009] 其進(jìn)一步特征在于;采用R152a為循環(huán)有機(jī)工質(zhì)。
      [0010] 由于鐵合金爐煙氣溫度波動劇烈,煙氣溫度峰值高,當(dāng)煙氣經(jīng)過本發(fā)明的高溫?zé)?管蒸發(fā)器換熱后,煙氣溫度波動幅度可W大為減少,同時也降低了煙氣溫度的峰值,煙氣由 高溫變?yōu)橹械蜏責(zé)煔?,進(jìn)入中低溫均流換熱室,經(jīng)過等流速一次表面換熱器換熱,再通過多 級蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電來回收鐵合金爐中低溫?zé)煔獾挠酂?,實現(xiàn)鐵合金爐煙氣余熱 梯級利用。
      [0011] 本發(fā)明與單級單壓有機(jī)朗肯循環(huán)最大的區(qū)別在于,本發(fā)明在有機(jī)工質(zhì)高、中、低蒸 發(fā)器里采用多級蒸發(fā)的措施,利用熱水的低溫段(進(jìn)口 95°c,出口 6(TC)加熱工質(zhì)產(chǎn)生低 壓工質(zhì)蒸汽,進(jìn)入有機(jī)透平的低壓補(bǔ)汽口膨脹做功;利用熱水的中溫段(進(jìn)口 125°C,出口 95°C)加熱工質(zhì)產(chǎn)生中壓工質(zhì)蒸汽,進(jìn)入有機(jī)透平的中壓補(bǔ)汽口膨脹做功;利用飽和水蒸 汽的高溫段(進(jìn)口 185°C,出口 125°C)加熱工質(zhì)產(chǎn)生高壓工質(zhì)蒸汽,進(jìn)入有機(jī)透平的高壓 缸膨脹做功;實現(xiàn)余熱流對有機(jī)工質(zhì)的梯級分壓加熱,送樣就在各級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的賭增,其熱效 率可比單級蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)提高29~32%,降低了煙氣的排放溫度,減少了熱污染,達(dá) 到好的環(huán)保要求。
      [0012] 采用先除塵后余熱發(fā)電裝置,即先將高含塵煙氣進(jìn)入塑燒板除塵器凈化,凈化后 的粉塵濃度降至3mg/Nm3成為潔凈煙氣,解決了等流速一次表面換熱器由于灰塵的堵塞而 帶來的清灰問題。
      [0013] 由于本發(fā)明余熱發(fā)電設(shè)備放置在塑燒板除塵器后,熱源煙氣含塵量低,因此可W 將中低溫均流換熱室內(nèi)的換熱核必單元翅片間距設(shè)計很??;而且無須卸灰、清灰、輸灰設(shè) 施;體積減小,同時維護(hù)量減小,也延長了等流速一次表面換熱器的使用壽命,粉塵排放濃 度更低。
      [0014] 本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有W下優(yōu)點:
      [0015] 1.采用高溫?zé)峁苷舭l(fā)器來回收鐵合金爐高溫?zé)煔獾挠酂帷⒍嗉壵舭l(fā)有機(jī)朗肯循環(huán) 余熱發(fā)電來回收鐵合金爐中低溫?zé)煔獾挠酂?,實現(xiàn)鐵合金爐煙氣余熱梯級利用;
      [0016] 2.通過漠化裡吸收式制冷機(jī)冷卻,冷卻水的溫度降至10~15°C,滿足工質(zhì)蒸汽冷 凝為飽和液體對冷卻水的要求;
      [0017] 3.采用旋風(fēng)除塵器,進(jìn)行預(yù)除塵,解決高溫?zé)峁苷舭l(fā)器結(jié)灰堵塞的難題,延長設(shè)備 的使用壽命;
      [0018] 4.等流速一次表面換熱器不積灰,不堵塞,換熱效率提高8~9倍;
      [0019] 5.省掉了等流速一次表面換熱器的吹灰系統(tǒng),從而降低了造價及運行費用;
      [0020] 6.采用塑燒板除塵器,排放濃度3mg/Nm3 ;
      [0021] 7.應(yīng)用范圍廣,鐵合金爐除塵余熱發(fā)電都可采用。
      【附圖說明】
      [0022] 圖1是實現(xiàn)本發(fā)明的工藝流程圖。
      [002引圖中;1.鐵合金爐,2.水冷煙道,3.燃燒沉降室,4.高溫?zé)峁苷舭l(fā)器,5.蒸汽汽 包,6.蒸汽蓄熱器,7.塑燒板除塵器,8.中低溫均流換熱室,9.等流速一次表面換熱器, 10.主風(fēng)機(jī),11.排氣筒,12.換熱器給水泉,13.循環(huán)水池,14.低壓級蒸發(fā)器,15.中壓級蒸 發(fā)器,16.高壓級蒸發(fā)器,17.低壓級工質(zhì)加壓泉,18.中壓級工質(zhì)加壓泉,19.高壓級工質(zhì)加 壓泉,20.儲液罐,21.帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平,22.Η相發(fā)電機(jī),23.循環(huán)水泉,24.管殼式冷凝 器,25.漠化裡吸收式制冷機(jī),26.旋風(fēng)除塵器。
      【具體實施方式】
      [0024] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作
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