焦?fàn)t荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001]本實(shí)用新型涉及一種焦?fàn)t荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)。
[【背景技術(shù)】]
[0002]在焦?fàn)t煉焦過(guò)程中，從碳化室經(jīng)上升管出來(lái)的荒煤氣溫度高達(dá)650?700°C。其熱量占煉焦耗熱總量的32%?35%。常規(guī)工藝為:荒煤氣經(jīng)上升管進(jìn)入集氣管，在上升管與集氣管的管橋處噴灑大量氨水，將其降溫至80?85°C左右。其顯熱被白白浪費(fèi)，就焦?fàn)t產(chǎn)物帶出熱而言其高居第二位。
[0003]目前上升管余熱利用技術(shù)有:上升管汽化冷卻技術(shù)；導(dǎo)熱油夾套技術(shù)；熱管換熱技術(shù)。但該類(lèi)技術(shù)產(chǎn)生低品質(zhì)能源，無(wú)太多用途。如何利用荒煤氣顯熱的大量余熱資源而不涉及其他工序來(lái)產(chǎn)生高品質(zhì)能源是目前推廣荒煤氣余熱利用技術(shù)的關(guān)鍵所在。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0004]本實(shí)用新型提供一種焦?fàn)t荒煤氣小型余熱發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了僅利用荒煤氣余熱資源來(lái)產(chǎn)生高品質(zhì)能源的瓶頸，既實(shí)現(xiàn)余熱資源的梯級(jí)利用，又防止焦油的大量析出，從而影響焦?fàn)t的正常安全運(yùn)行。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種焦?fàn)t荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括焦?fàn)t荒煤氣的上升管，在所述的上升管內(nèi)引入熱管換熱器的吸熱端，所述的上升管外部設(shè)置有風(fēng)管，所述的放熱端引入所述的風(fēng)管內(nèi)；
[0006]鼓風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器冷介質(zhì)層、風(fēng)管、過(guò)熱器、余熱鍋爐熱介質(zhì)層、所述空氣預(yù)熱器熱介質(zhì)層和省煤器熱介質(zhì)層的各個(gè)進(jìn)、出口通過(guò)管道依次連接；
[0007]水泵、省煤器冷介質(zhì)層、余熱鍋爐冷介質(zhì)層、過(guò)熱器冷介質(zhì)層和汽輪機(jī)組通過(guò)管道依次連接。
[0008]該裝置還具有如下優(yōu)化方案:
[0009]所述的熱管換熱器采用整體套片式高溫?zé)峁軞庖粴鈸Q熱器。
[0010]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比:
[0011]本實(shí)用新型提供的焦?fàn)t荒煤氣小型余熱發(fā)電系統(tǒng)采用焦?fàn)t荒煤氣加熱預(yù)熱后的空氣成為高溫空氣。高溫空氣先用來(lái)加熱水產(chǎn)生飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽，后預(yù)熱冷空氣和軟化水。實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t荒煤氣余熱資源的梯級(jí)利用，產(chǎn)生的蒸汽具有較高的品質(zhì)，從而能高效率地產(chǎn)生高品質(zhì)能源一電能。經(jīng)預(yù)熱后的空氣進(jìn)入整體套片式高溫?zé)峁軞庖粴鈸Q熱器，保證吸熱側(cè)的壁溫處于較高溫度，大大減少焦油的析出。采用整體套片式高溫?zé)峁軗Q熱器確?；拿簹夂皖A(yù)熱后的空氣完全隔離，當(dāng)高溫?zé)峁芪鼰醾?cè)壁溫低于400°c時(shí)，熱管停止工作，從而不影響焦?fàn)t的正常安全運(yùn)行。整體套片式高溫?zé)峁軗Q熱器的吸熱端為接觸式換熱，其傳熱方式為輻射和對(duì)流兩種并存，且套片增加吸熱側(cè)的換熱面積，大大提高了換熱器的換熱效率，降低了換熱面積及占地空間。增設(shè)空氣預(yù)熱器不僅保證熱管換熱器的正常運(yùn)行、避免大量焦油析出而且體現(xiàn)了對(duì)余熱資源的合理梯級(jí)利用，確保產(chǎn)生高品質(zhì)蒸汽，保證了本小型余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率最高可達(dá)15%。
[【附圖說(shuō)明】]
[0012]圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0013]圖2整體套片式高溫?zé)峁軞庖粴鈸Q熱器安裝示意圖；
[0014]圖中1.鼓風(fēng)機(jī)2.空氣預(yù)熱器3.風(fēng)管4.換熱器5.上升管6.過(guò)熱器7.余熱鍋爐8.省煤氣9.汽輪機(jī)組和發(fā)電機(jī)組10.水泵11.放熱端12.吸熱端。
[【具體實(shí)施方式】]
[0015]以下通過(guò)附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的焦?fàn)t荒煤氣小型余熱系統(tǒng)。進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明以便更好理解本實(shí)用新型創(chuàng)造的內(nèi)容，但實(shí)施例的內(nèi)容并不限制本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍。
[0016]焦?fàn)t荒煤氣小型余熱發(fā)電系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、整體套片式高溫?zé)峁軞庖粴鈸Q熱器、風(fēng)管、過(guò)熱器、余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器、省煤器、汽輪機(jī)機(jī)組、發(fā)電機(jī)組、水泵組成。
[0017]本小型余熱發(fā)電系統(tǒng)按照空氣流程為:鼓風(fēng)機(jī)I將常溫空氣鼓入空氣預(yù)熱器2放熱端，預(yù)熱達(dá)200?300°C熱空氣進(jìn)入風(fēng)管3，在整體套片式高溫?zé)峁軞庖粴鈸Q熱器4放熱端11吸熱后達(dá)400?500°C。高溫空氣進(jìn)入過(guò)熱器6后降溫至350?450°C后進(jìn)入余熱鍋爐?進(jìn)一步降溫后進(jìn)入空氣預(yù)熱器2吸熱段。最后進(jìn)入省煤器8后排入大氣。
[0018]本小型余熱發(fā)電系統(tǒng)按汽水流程為:經(jīng)除氧后的軟化水經(jīng)水泵10泵入省煤器8預(yù)熱至50?80°C后進(jìn)入余熱鍋爐7。余熱鍋爐7產(chǎn)生中壓飽和蒸汽，該飽和蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器6經(jīng)換熱后成為高溫過(guò)熱蒸汽。高溫過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)組和發(fā)電機(jī)組9經(jīng)膨脹做功驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
[0019]整體套片式高溫?zé)峁軞庖粴鈸Q熱器4吸熱端12放置于焦?fàn)t上升管5內(nèi)。其放熱端11放置于焦?fàn)t上升管5外，風(fēng)管3內(nèi)。高溫荒煤氣與整體套片式高溫?zé)峁軗Q熱器氣一氣換熱器4吸熱端12接觸換熱并加熱吸熱端12，熱管開(kāi)始工作并加熱進(jìn)入風(fēng)管3中預(yù)熱后的空氣。
[0020]以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只作為范例，本實(shí)用新型并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)該實(shí)用新型進(jìn)行的等同修改和替代也都在本實(shí)用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種焦?fàn)t荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括焦?fàn)t荒煤氣的上升管，其特征在于在所述的上升管內(nèi)引入熱管換熱器的吸熱端，所述的上升管外部設(shè)置有風(fēng)管，放熱端引入所述的風(fēng)管內(nèi)； 鼓風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器冷介質(zhì)層、風(fēng)管、過(guò)熱器、余熱鍋爐熱介質(zhì)層、所述空氣預(yù)熱器熱介質(zhì)層和省煤器熱介質(zhì)層的各個(gè)進(jìn)、出口通過(guò)管道依次連接； 水泵、省煤器冷介質(zhì)層、余熱鍋爐冷介質(zhì)層、過(guò)熱器冷介質(zhì)層和汽輪機(jī)組通過(guò)管道依次連接。
2.如權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的熱管換熱器采用整體套片式高溫?zé)峁軞庖粴鈸Q熱器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種焦?fàn)t荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，所述小型余熱發(fā)電系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、整體套片式高溫?zé)峁軞狻獨(dú)鈸Q熱器、風(fēng)管、過(guò)熱器、余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器、省煤器、汽輪機(jī)機(jī)組、發(fā)電機(jī)組、水泵組成。所述整體套片式高溫?zé)峁軞狻獨(dú)鈸Q熱器吸熱端設(shè)置在焦?fàn)t上升管道內(nèi)，放熱端設(shè)置在上升管道外。所述系統(tǒng)按風(fēng)道流程為：鼓風(fēng)機(jī)將冷空氣鼓入空氣預(yù)熱器換熱后，進(jìn)入整體套片式高溫?zé)峁軞狻獨(dú)鈸Q熱器，進(jìn)入過(guò)熱器，進(jìn)入余熱鍋爐，進(jìn)入空氣預(yù)熱器、省煤器。本實(shí)用新型利用焦?fàn)t荒煤氣余熱加熱高溫空氣，高溫空氣加熱蒸汽產(chǎn)生中壓過(guò)熱蒸汽，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)小型汽輪機(jī)發(fā)電。
【IPC分類(lèi)】F01K23-10
【公開(kāi)號(hào)】CN204283520
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420482869
【發(fā)明人】周巖, 李永田, 張華
【申請(qǐng)人】周巖
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年8月25日
【公告號(hào)】CN103468275A