[實(shí)用新型]一種高爐沖渣水及乏蒸汽低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220440611.4
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN202808831U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王芳;曹先常;李雪
• 申請（專利權(quán)）人: 上海寶鋼節(jié)能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C21B3/08
• 分類號(hào): C21B3/08;F27D17/00
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種焦?fàn)t煙氣余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高爐沖渣水及乏蒸汽低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。

技術(shù)背景

高爐煉鐵過程中產(chǎn)生溫度高達(dá)1450℃高溫熔融渣，含有大量余熱資源。現(xiàn)有工藝主要采用水淬方式進(jìn)行資源化處理，爐渣水淬時(shí)產(chǎn)生大量乏蒸汽和熱沖渣水，爐渣熱量經(jīng)由乏蒸汽及熱沖渣水排放到環(huán)境中，同時(shí)沖渣水循環(huán)冷卻時(shí)需要大量電力，導(dǎo)致熱能、電力等能源浪費(fèi)。

爐渣水淬工藝已經(jīng)非常成熟，產(chǎn)生的“水渣”具有很高的活性，不僅可以作為水泥的熟料，很可以作為建筑業(yè)混凝土的“添加劑”。東北大學(xué)及某些科研機(jī)構(gòu)曾經(jīng)用風(fēng)淬法及其他方法對高爐爐渣余熱進(jìn)行回收利用研究，但由于這種方法改變了爐渣的最終活性使?fàn)t渣難以資源化利用，因此無法推廣實(shí)施。

目前有少量高爐沖渣水余熱回收主要用于冬季取暖或日常洗澡，更多的沖渣水與乏蒸汽低溫余熱資源沒有得到充分應(yīng)用。即使對高爐沖渣水與乏蒸汽所帶余熱回收與利用，但存在著對沖渣系統(tǒng)所含熱量的回收不徹底，大量帶有余熱乏蒸汽通過煙囪排向大氣，增加乏蒸汽煙囪造成的熱污染及視覺污染問題；同時(shí)，高爐沖渣水及乏蒸汽帶有大量的余熱資源浪費(fèi)，排放進(jìn)入大氣造成污染，產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)與環(huán)境問題。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于提供一種高爐沖渣水及乏蒸汽低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對沖渣系統(tǒng)所含熱量的回收不徹底，大量帶有余熱乏蒸汽通過煙囪排向大氣，增加乏蒸汽煙囪造成的熱污染及視覺污染；同時(shí)，高爐沖渣水及乏蒸汽帶有大量的余熱資源浪費(fèi)，排放進(jìn)入大氣造成污染，產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)與環(huán)境問題的技術(shù)性問題。

本實(shí)用新型目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高爐沖渣水及乏蒸汽低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括高爐沖渣子系統(tǒng)、沉淀換熱子系統(tǒng)與低溫發(fā)電子系統(tǒng)，

高爐沖渣子系統(tǒng)包括產(chǎn)生乏蒸汽及高溫沖渣水的高爐渣淬化造粒裝置和乏蒸汽引入裝置，

沉淀換熱子系統(tǒng)進(jìn)一步包括沉淀池和換熱裝置，所述換熱裝置內(nèi)設(shè)有乏蒸汽熱量回收器，高爐渣淬化造粒裝置的高溫沖渣水出口連接沉淀池，沉淀池的出口連接乏蒸汽熱量回收器，高爐渣淬化造粒裝置的乏蒸汽出口通過換熱裝置連接至所述沉淀池，乏蒸汽熱量回收器的出口連接至所述低溫發(fā)電子系統(tǒng)，

所述低溫發(fā)電子系統(tǒng)至少包括低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置及冷卻裝置，所述低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置的熱水進(jìn)口端與乏蒸汽熱量回收器的出口連接，所述低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置的熱水出口端、冷卻水入口端、冷卻水出口端分別與冷卻裝置連接，冷卻裝置的一出口還連接高爐渣淬化造粒裝置，

還包括以下循環(huán)通道，所述高爐渣淬化造粒裝置產(chǎn)生的乏蒸汽經(jīng)過乏蒸汽熱量回收器與沖渣水進(jìn)行熱交換后形成乏蒸汽冷凝水，然后進(jìn)入沉淀池，由此高爐渣淬化造粒裝置、換熱裝置及沉淀池形成乏蒸汽流通通道；所述高爐渣淬化造粒裝置產(chǎn)生的高溫沖渣水經(jīng)沉淀池凈化、再經(jīng)乏蒸汽熱量回收器的熱交換、送入低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置利用其熱量發(fā)電，其經(jīng)過發(fā)電系統(tǒng)后沖渣水送入冷卻裝置進(jìn)行冷卻，冷卻后的沖渣水可部分作為冷水進(jìn)入低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置加以利用，另一部分水進(jìn)入高爐渣淬化造粒裝置作為其輸入水，以此高爐渣淬化造粒裝置、沉淀池、乏蒸汽熱量回收器、低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置、冷卻裝置、高爐渣淬化造粒裝置形成沖渣水整體循環(huán)利用通道；并且低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置、冷卻裝置形成沖渣水發(fā)電系統(tǒng)循環(huán)利用通道。

所述沉淀池的出口連接乏蒸汽熱量回收器，設(shè)有把凈化后沖渣水泵入乏蒸汽熱量回收器的水泵。

一種高爐沖渣水及乏蒸汽低溫余熱發(fā)電方法，包括以下步驟：

（1）沖渣水通過高爐渣淬化造粒裝置將高爐熔融渣粒化，產(chǎn)生乏蒸汽和高溫沖渣水，高溫沖渣水經(jīng)沉淀池沉淀凈化，經(jīng)水泵進(jìn)入乏蒸汽熱量回收器；

（2）回收的乏蒸汽與高溫沖渣水在乏蒸汽熱量回收器中進(jìn)行熱交換，交換后乏蒸汽冷凝水經(jīng)管道進(jìn)入沉淀池，回收乏蒸汽熱量的高溫沖渣水由低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置熱水入口進(jìn)入低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置；

（3）低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置利用沖渣水熱量進(jìn)行發(fā)電，輸出電力送用戶使用；

（4）發(fā)電后的沖渣水由低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置的熱水出口流出，進(jìn)入冷卻裝置進(jìn)行冷卻，經(jīng)冷卻后的沖渣水可用作為發(fā)電系統(tǒng)冷卻水，由低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置的冷水入口進(jìn)入冷凝器，冷凝工質(zhì)后經(jīng)低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置冷水出口流出進(jìn)入冷卻裝置再次冷卻；

（5）冷卻裝置中的沖渣水除進(jìn)入低沸點(diǎn)工質(zhì)低溫發(fā)電裝置冷水入口部分外，其它均再次送入高爐渣淬化造粒裝置循環(huán)使用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有以下有益效果：