[發明專利]高爐渣余熱發電裝置及發電方法

有效

• 申請號: 201210307176.2
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102787874A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 劉庸;田淑霞;張福明;張全申;李長興;呂新鵬;梁輝生
• 申請（專利權）人: 北京首鋼國際工程技術有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01D15/10;F22B1/04
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

1.一種高爐渣余熱發電裝置，包括水泵、熱水池、換熱器、熱水貯槽、給水泵、高壓氮氣源、高爐渣、熱力除氧器、高溫水貯罐、閃蒸罐、汽輪機、發電機、凝汽器、凝液泵、冷卻塔；其特征在于，第一換熱器（3）浸沒在熱水池（2）中，第一水泵（1）將除鹽水送入第一換熱器（3）中進行換熱，常溫的除鹽水溫度升高，流入熱水貯槽（4）中，第二水泵（5）的入口與位于熱水貯槽（4）下部的出口管用法蘭連接，第二水泵（5）的出口管與熱力除氧器(10)的入口管用法蘭相連，第二水泵(5)將熱水貯槽(4)中的熱水送入熱力除氧器(10)中進行除氧，它們之間依靠法蘭連接；給水泵(6)與熱力除氧器(10)的出口管用法蘭連接，給水泵(6)將除氧水送入第二換熱器(8)中，在此除氧水吸收高爐渣(9)的輻射熱后成為高溫水，第二換熱器(8)放在高爐出鐵場的渣溝（19）上，由第二換熱器（8）排出的高溫水進入高溫水貯罐（11）中，高溫水貯罐（11）置于渣溝（19）的上方；高壓氮氣源(7)中的高壓氮氣用管道與高溫水貯罐(11)的氣空間相連接；從高溫水貯罐（11）的出水管排出的高溫水進入位于下方的第一閃蒸罐（12）中，在此高溫水進行第一次閃蒸，其產生的第一次閃蒸汽經管道進入汽輪機（14）的主蒸汽入口，第一閃蒸汽罐（12）中的飽和水則由位于其下方的排水口流出，經管道流入第二閃蒸罐（13）的進口管中，并在第二次閃蒸罐（13）中進行第二次閃蒸，第二次閃蒸產生的閃蒸汽作為補汽進入汽輪機（14），由第二次閃蒸罐（13）下方排出的飽和水則作為熱源進入除氧器的入口；第二次閃蒸罐（13）位于第一次閃蒸罐（12）的下方，凝汽器（16）位于汽輪機（14）的下方，用于冷凝從汽輪機排出的乏汽，由凝汽器（16）產生的冷凝水則由位于凝汽器（16）下方的凝液泵（17）送至第一換熱器3的入口與除鹽水（17）送至第一換熱器（3）的入口與除鹽水混合后進入換熱器（3）中進行換熱。冷卻塔（18）的冷卻水用于冷凝從汽輪機（14）排出的乏汽；發電機（15）將汽輪機（14）輸出的機械能轉化為電能。

2.根據權利要求1所述的高爐渣余熱發電裝置，其特征在于，所述的第二換熱器（8）是由5～10個換熱器組合而成。

3.根據權利要求1所述的高爐渣余熱發電裝置，其特征在于，所述的第二換熱器（8）有兩種結構形式：一種為平板型；另一種為圓弧形，在單位長度上布置較多的換熱面積。?

4.一種采用權要求1所述裝置的高爐渣余熱發電方法，其特征在于，工藝流程如下：

第一水泵（1）將常溫除鹽水經過第一換熱器（3）與熱水池（2）中約80℃的沖渣水進行熱交換，除鹽水被加熱到大約70℃后進入熱水貯槽（4）中，再由第二水泵（5）送入除氧器（10）進行除氧，經過除氧的除鹽水由給水泵（6）加壓送入第二換熱器（8）中，除鹽水在第二換熱器（8）中吸收高爐渣（9）的輻射熱后成為高溫水進入高溫水貯罐（11）中，高壓氮氣源（7）向高溫水貯罐（11）提供高壓氮氣；除鹽水在第二換熱器（8）和高溫水貯罐（11）中均保持5℃～10℃的欠熱度，始終為液態；

高溫除鹽水從高溫水貯罐（11）的下端進入第一閃蒸罐（12）中進行擴容閃蒸，產生壓力約1.0MPa的飽和蒸汽由第一閃蒸罐（12）的上端經管道送至汽輪機（14）的主蒸汽入口，第一閃蒸罐（12）中閃蒸后產生的壓力1.0MPa的飽和水則由第一閃蒸罐（12）的下端進入第一閃蒸罐（13）進行第二次擴容閃蒸，產生低壓0.3MPa的飽和蒸汽由第二閃蒸罐（13）的上端經管道送至汽輪機（14）的補氣入口，在高低壓蒸汽的共同驅動下，汽輪機（14）帶動發電機（15）發電；第一閃蒸罐（13）中閃蒸后產生的壓力0.3MPa的飽和水由第二閃蒸罐（13）的下端進入除氧器（10）中；汽輪機（14）出口的氣液兩相流入凝汽器（16）中被冷凝為水，并由凝液泵（17）送至第一換熱器（3）進行換熱，冷卻塔（18）為凝汽器（16）提供冷卻水進行冷凝。?????????????????

5.根據權利要求4所述的高爐渣余熱發電方法，其特征在于，當高爐渣（9）的溫度符合設計溫度1450℃～1550℃時，閥門組N1-Nn、?P1開啟，M1-Mn、?P2關閉，這時除鹽水在給水泵（6）作用下，經過第二換熱器（8）各個單元進行換熱后進入高溫水貯罐（11）中。

6.根據權利要求4所述的高爐渣余熱發電方法，其特征在于，當高爐渣（9）的溫度低于設計溫度時，閥門組則視高爐渣（9）的溫度進行調節；當第二換熱器（8）中的H3-Hn工作時，閥門組M1、M3?、N3、Nn?、P1開啟，其余關閉，這時除鹽水在經過第二換熱器（8）中的H3-Hn單元換熱后進入高溫水貯罐（11）中。