[發明專利]冶金爐內外排煙氣一體化余熱發電除塵方法

無效

• 申請號: 201210144800.1
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN103383198A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 王珍露
• 申請（專利權）人: 無錫市東優環保科技有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F22B1/18;F01K27/02;F01D15/10
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技術領域

本發明涉及冶金爐內外排煙氣一體化余熱發電除塵方法，具體地說是能最大限度地回收冶金爐煙氣中的熱能轉化為高品位電能，又能改善除塵能力，屬于冶金爐除塵技術領域。

背景技術

在現有技術中冶金爐煙氣的凈化裝置為冶金爐煙氣發生設備、余熱利用設施、除塵器通過管路依次連接。

目前通常采用的余熱利用設施：水列管余熱鍋爐、蓄熱式余熱鍋爐來回收冶金爐煙氣的余熱，產生飽和蒸汽等。由于冶金爐煙氣溫度劇烈波動，含塵量大，普通水列管余熱鍋爐很難運用于冶金爐煙氣的余熱回收。目前，蓄熱式余熱鍋爐已經成功運用到電爐煙氣余熱回收中，但由于換熱管的固有缺陷(造價高、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的普及還面臨很多問題。

同時，由于冶金爐煙氣溫度波動劇烈，波幅大，余熱系統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系統的最大蒸發量，出現大馬拉小車的局面。這就相對減少了余熱系統的經濟價值，增加了余熱系統的投資。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了冶金爐內外排煙氣一體化余熱發電除塵方法，通過該方法其不僅能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，拖動除塵風機，同時可降低煙氣的排放溫度，改善除塵能力，并且不影響冶金爐生產的穩定和連續。

本發明所采用的技術方案如下：

冶金爐內外排煙氣一體化余熱發電除塵方法，其特征在于：冶金爐內排煙氣由第四孔排出，經水冷滑套混入冷風，燃燒一氧化碳氣體后進入燃燒沉降室；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，并適當混入冷風，最終燃燼一氧化碳氣體，調節控制沉降室的煙氣溫度750℃，由燃燒沉降室出來的煙氣進入沉降換熱室，高溫煙氣放出熱量，溫度降至80℃，經降溫的煙氣由增壓風機出來與連接在冶金爐上方的外排管道出來的煙氣混合一并進入除塵器，經除塵后粉塵濃度10mg/Nm³，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，進入安裝于沉降換熱室內的熱管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蓄熱式蒸發器內，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，在蓄熱式蒸發器中吸收汽水混合物的熱量，變成飽和蒸汽，進入汽包，汽包可濾除氣源中過飽和水份和雜質，確保汽輪機平穩運行。工質蒸汽通過調壓閥后，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管殼式冷凝器冷凝為飽和液體，進入儲液罐，儲液罐可確保工質循環泵連續加壓，工質循環泵將工質液體加壓后送入蓄熱式蒸發器中，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，進入管殼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：采用R123為循環有機工質。

本發明的有益效果是：由于余熱發電裝置替代水列管余熱鍋爐、蓄熱式余熱鍋爐等設備組合，所以裝置占地省，投資及運行費用低；可以最大限度地回收煙氣中的熱能轉化為高品位電能，拖動除塵風機，降低了系統運行能耗；顯熱被充分利用，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℃以下，布袋除塵器中的濾料可選用價格最低的常溫布袋，降低了投資及運行費用；排放濃度低，可以確保排放粉塵濃度在10mg/Nm³。

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、汽包可濾除氣源中過飽和水份和雜質，確保汽輪機平穩運行；

3、工質儲液罐，可確保工質循環泵連續加壓；

4、解決熱脹冷縮問題；

5、換熱器不積灰，不堵塞；

6、提高余熱發電裝置效率；

7、減少余熱發電裝置投資。

附圖說明

圖1是實現本發明冶金爐內外排煙氣一體化余熱發電除塵方法的工藝流程圖。

圖中，1.冶金爐，2.水冷滑套，3.燃燒沉降室，4.沉降換熱室，5.外排管道，6.增壓風機，7.除塵器，8.風機，9.排氣筒，10.熱管換熱器，11.換熱器給水泵，12.循環水池，13.蓄熱式蒸發器，14.工質循環泵，15.汽包，16.儲液罐，17.低沸點工質汽輪機，18.三相發電機，19.循環水泵，20.管殼式冷凝器，21.冷卻塔。