[發明專利]一種帶有蓄熱均溫器的鐵合金爐煙氣余熱發電方法

無效

• 申請號: 201110289531.3
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN103016073A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 陸耀忠
• 申請（專利權）人: 無錫市東優環保科技有限公司
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01K25/08;F27D17/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種帶有蓄熱均溫器的鐵合金爐煙氣余熱發電方法，具體地說是能最大限度地回收煙氣中的熱能轉化為高品位電能，又能改善除塵能力，屬于鐵合金爐除塵技術領域。

背景技術

鋼鐵工業每年消耗大量能源，冶煉過程中產生的高溫煙氣和設備散熱帶走了大量能量。由于鐵合金爐煙氣溫度很高，經捕集后進入管道的溫度一般在900℃左右，粉塵濃度達35g/Nm³，小于5um的灰占粉塵總量的80％以上，粉塵量大，并且粘而細。并且煙氣溫度劇烈波動，含塵量大，普通水列管余熱鍋爐很難運用于鐵合金爐煙氣的余熱回收。目前，熱管換熱器已經成功運用到鐵合金爐的煙氣余熱回收中，但由于熱管的固有缺陷(造價高、不抗凍、不耐高溫、使用年限短)，使得熱管余熱回收裝置在鋼鐵行業的普及還面臨很多問題。

由于煙氣中含有大量的粉塵，粘而細的粉塵在換熱元件上出現積灰、堵塞現象，不僅影響換熱效率，造成余熱鍋爐產汽量不足，更為嚴重的是由于余熱鍋爐堵灰，系統運行不穩定，造成冶煉生產無法正常進行，被迫停產檢修。

同時，由于鐵合金爐煙氣溫度波動劇烈，波幅大，余熱回收裝置就必須設計得足夠大，確保高溫煙氣也能有效冷卻。但實際蒸汽產量卻遠低于余熱回收裝置的最大蒸發量，出現大馬拉小車的局面。這就相對減少了余熱回收裝置的經濟價值，增加了余熱回收裝置的投資。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種帶有蓄熱均溫器的鐵合金爐煙氣余熱發電方法，通過該方法不僅能有效降低鐵合金爐煙氣溫度波動幅度，高效地冷卻高溫煙氣，還能最大限度地回收煙氣中的熱能轉化為高品位電能，同時可降低煙氣的排放溫度，改善除塵能力，得到很好的除塵效果，排放的粉塵濃度8mg/Nm³，并且不影響鐵合金爐生產的穩定和連續。

本發明所采用的技術方案如下：

一種帶有蓄熱均溫器的鐵合金爐煙氣余熱發電方法，其特征在于：本發明鐵合金爐煙氣由爐內排出，經水冷煙道混入冷風，燃燒一氧化碳氣體后進入燃燒沉降室；使煙氣中的一氧化碳氣體充分燃燼，調節控制沉降室的煙氣溫度650℃；經過燃燒沉降室的煙氣進入高溫除塵器，經除塵后粉塵濃度8mg/Nm³。經除塵的高溫煙氣進入蓄熱均溫器，通過蓄熱均溫器中碳化硅復合材料蓄熱體對高溫煙氣的蓄熱均溫作用后，煙氣進入集氣室中，高溫煙氣放出熱量，完成熱交換，溫度降至80℃左右，由主風機壓入排氣筒排入大氣。同時，循環水通過換熱器給水泵驅動，進入安裝于集氣室內的一次表面換熱器中吸收煙氣的熱量，形成汽水混合物，汽水混合物在自然循環力推動下進入管殼式蒸發器內，放出熱量，變成低溫水，低溫水流入循環水池，開始新一輪循環。低沸點工質通過工質泵驅動，在管殼式蒸發器中吸收汽水混合物的熱量，變成飽和蒸汽，通過調壓閥后，工質蒸汽在低沸點工質汽輪機內膨脹做功，并帶動三相發電機發電。系統發出的電能為三相交流電，額定電壓為380V，可經過調壓后并入廠內電網，或直接送給用電設備使用。從低沸點工質汽輪機排出的工質蒸汽由銅肋板式冷凝器冷凝為飽和液體，再由工質泵將工質液體加壓后送入管殼式蒸發器中，開始新一輪循環。從冷卻塔過來的循環水通過循環水泵驅動，進入銅肋板式冷凝器中吸收熱量，在自然循環力推動下進入冷卻塔內，放出熱量，變成低溫水，開始新一輪循環。

其進一步特征在于：本發明所述高溫除塵器為耐高溫碳鐵復合材料濾芯除塵器。

更進一步特征在于：本發明采用R152a為循環有機工質。

本發明的有益效果是：由于鐵合金爐煙氣溫度波動劇烈，煙氣溫度峰值高，當煙氣通過本發明的蓄熱均溫器處理后，煙氣溫度波動幅度可以大為減少，同時也降低了煙氣溫度的峰值。經過蓄熱均溫器的煙氣進換熱器，由于煙氣溫度峰值降低，可以使余熱發電裝置投資減少；煙氣溫度波動幅度減少，則有利于提高余熱發電裝置的穩定性，延長使用壽命；同時，由于本發明的換熱器放置在除塵器后，熱源煙氣含塵量低，設備設計制造時可不予考慮，因此可以將換熱核心單元翅片間距設計很小；而且無須卸灰、清灰、輸灰設施；余熱利用設施體積減小，同時維護量減小，也延長了換熱器的使用壽命，粉塵排放濃度更低。

本發明與已有技術相比具有以下優點：

1、可以緩解煙氣溫度的驟升驟降；

2、解決熱脹冷縮問題；

3、換熱器不積灰，不堵塞；

4、延長設備的使用壽命；

5、提高余熱發電裝置效率；

6、減少余熱發電裝置投資；

7、可以減少混入冷風量，節約除塵能耗。

附圖說明