[實(shí)用新型]煉硅電爐余熱發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220422715.2
• 申請(qǐng)日: 2012-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202770234U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜長(zhǎng)澎;陳立剛;賈濤;黃學(xué)科;張恒春;菅立川;鄧玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京佰能電氣技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F27D17/00
• 分類號(hào): F27D17/00;F01K27/02;F01K11/02;F01D15/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于煉硅鐵電爐的余熱資源利用領(lǐng)域，尤其涉及一種利用大型煉硅電爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

硅大量用于冶煉成硅鐵合金作鋼鐵工業(yè)中合金元素，在很多種金屬冶煉中作還原劑。硅還是鋁合金中的良好組元，絕大多數(shù)鑄造鋁合金都含有硅。硅是電子工業(yè)超純硅的原料，超純半導(dǎo)體單晶硅做的電子器件具有體積小、重量輕、可靠性好和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。硅是由石英與含碳物質(zhì)（焦炭、焦粉等）在電爐內(nèi)利用電極提供能量進(jìn)行還原反應(yīng)生成硅單質(zhì)。隨著國(guó)家宏觀調(diào)控，目前在冶金煉硅行業(yè)小型電爐工藝已經(jīng)逐步淘汰，取代的都是25000kVA以上的大型電爐冶煉方法。

小型電爐冶煉原理與大型電爐冶煉金屬硅原理基本相同，均是由進(jìn)料口進(jìn)料，在電極糊的作用下生成硅水、CO及材質(zhì)。CO與進(jìn)入電爐內(nèi)的空氣反應(yīng)燃燒，產(chǎn)生煙氣排放至換熱設(shè)備后經(jīng)過(guò)收塵器回收硅微粉（主要成分SiO2），最后清潔煙氣由煙囪排向大氣。區(qū)別在于小型電爐不可以連續(xù)排出炙熱硅水，需要在一定時(shí)間內(nèi)排出硅水后封閉放水口，而大型煉硅電爐可以連續(xù)排硅水。小型電爐硅水的不連續(xù)性使硅水的顯熱無(wú)法利用，而大型電爐可以實(shí)現(xiàn)回收硅水顯熱。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述中存在的問(wèn)題與缺陷，本實(shí)用新型提供了一種煉硅電爐余熱發(fā)電系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下：

一種煉硅電爐余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括：

電爐（1）、煙氣系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)，所述電爐與所述煙氣系統(tǒng)連通；

所述煙氣系統(tǒng)包括余熱鍋爐（4）、收塵器（5）、風(fēng)機(jī)（6）和煙囪（7），所述余熱鍋爐（4）與所述收塵器（5）、風(fēng)機(jī)（6）和煙囪（7）連通；

所述汽水系統(tǒng)包括給水泵（8）、鍋爐省煤器（45）、鍋筒（41）、將鍋筒中除氧水變?yōu)轱柡驼羝恼舭l(fā)器（44）、將鍋筒中飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽的過(guò)熱器（43）、涼硅車換熱器（3）、閃蒸出飽和蒸汽及飽和熱水的閃蒸器（9）、汽輪機(jī)（10）和除氧器（14），所述給水泵（8）通過(guò)鍋爐省煤器（45）分別與所述鍋筒（41）和涼硅車換熱器（3）連通；

所述鍋筒（41）還分別與將鍋筒中除氧水變?yōu)轱柡驼羝恼舭l(fā)器（44）及將鍋筒中飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽的過(guò)熱器（43）連通；

所述涼硅車換熱器（3）還與閃蒸出飽和蒸汽及飽和熱水的閃蒸器（9）連通；所述閃蒸出飽和蒸汽及飽和熱水的閃蒸器（9）通過(guò)閥門(mén)分別與所述汽輪機(jī)（10）和除氧器（14）連通。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是：

實(shí)現(xiàn)了大型煉硅電爐余熱資源的“梯級(jí)利用、高質(zhì)高用”的目標(biāo)，該系統(tǒng)通過(guò)閃蒸的特點(diǎn)，可以適應(yīng)余熱資源的波動(dòng)性及不穩(wěn)定行，同時(shí)減少了工業(yè)硅的冷卻時(shí)間，大幅提高了煉硅鐵電爐余熱資源的利用效率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1是煉硅電爐余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，即實(shí)現(xiàn)煙氣余熱資源“階梯利用、高質(zhì)高用”原則，本實(shí)用新型提供了一種煉硅電爐余熱發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)有限提高了大型煉硅電爐余熱資源的利用效率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述：

如圖1所示，展示了煉硅電爐余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，電爐1、煙氣系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)，所述電爐與所述煙氣系統(tǒng)連通；

所述煙氣系統(tǒng)包括余熱鍋爐4、收塵器5、風(fēng)機(jī)6和煙囪7，所述余熱鍋爐4與所述收塵器5、風(fēng)機(jī)6和煙囪7連通；

所述汽水系統(tǒng)包括給水泵8、鍋爐省煤器45、鍋筒41、將鍋筒中除氧水變?yōu)轱柡驼羝恼舭l(fā)器44、將鍋筒中飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽的過(guò)熱器43、涼硅車換熱器3、閃蒸出飽和蒸汽及飽和熱水的閃蒸器9、汽輪機(jī)10和除氧器14，所述給水泵通過(guò)鍋爐省煤器分別與所述鍋筒和涼硅車換熱器連通；

所述鍋筒還分別與將鍋筒中除氧水變?yōu)轱柡驼羝恼舭l(fā)器及將鍋筒中飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽的過(guò)熱器連通；

所述涼硅車換熱器還與閃蒸出飽和蒸汽及飽和熱水的閃蒸器連通；所述閃蒸出飽和蒸汽及飽和熱水的閃蒸器通過(guò)閥門(mén)分別與所述汽輪機(jī)和除氧器連通。

上述鍋筒、過(guò)熱器、蒸發(fā)器、鍋爐省煤器設(shè)置在所述余熱鍋爐內(nèi)。

上述余熱鍋爐內(nèi)還設(shè)置有除灰裝置42。

上述電爐聯(lián)接設(shè)置有硅水包2，該硅水包與所述涼硅車換熱器聯(lián)接。電爐產(chǎn)生硅水連續(xù)的流入硅水包，硅水包將硅水流入至涼硅車，待硅水冷卻成型后，進(jìn)行破碎裝袋。

電爐內(nèi)產(chǎn)生的高溫?zé)煔馐紫冗M(jìn)入余熱鍋爐換熱，換熱后煙氣進(jìn)入收塵器回收煙氣中含有的硅微粉，純凈的煙氣經(jīng)風(fēng)機(jī)送入煙囪排向大氣。