[發(fā)明專利]加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310071541.9
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN103161535A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張佳佳;蓋東興;周全;黃永紅;葉理德
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: F01K27/02
• 分類號: F01K27/02;F01K25/10;F27D17/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及加熱爐煙氣余熱回收領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋼鐵行業(yè)是國內(nèi)主要的“高耗能”行業(yè)之一，軋鋼加熱爐是鋼鐵行業(yè)的能源消耗大戶，軋鋼加熱爐已成為我國節(jié)能的重要前沿陣地。目前，加熱爐出來的煙氣主要通過設(shè)置高效空氣和煤氣預(yù)熱器對助燃空氣和煤氣進(jìn)行預(yù)熱，從預(yù)熱器排出的煙氣溫度仍在300℃以上，這部分煙氣主要直接排放，造成熱污染。還有少量用戶通過設(shè)置余熱鍋爐的方式產(chǎn)生低溫低壓的飽和蒸汽用于供暖或伴熱等，加熱爐煙氣的利用率低。在能源日益緊迫的今天，如何更有效的利用能源，成為越來越重要的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括：

煙氣進(jìn)口管道和煙氣出口管道，加熱爐煙氣從煙氣進(jìn)口管道進(jìn)入后從煙氣出口管道排出；

蒸發(fā)器，采用氨水作為動力循環(huán)工質(zhì)；煙氣進(jìn)口管道內(nèi)的加熱爐煙氣將熱量傳遞給蒸發(fā)器內(nèi)部的氨水溶液，氨水發(fā)生相變產(chǎn)生蒸汽；

膨脹機(jī)，蒸發(fā)器內(nèi)的蒸汽進(jìn)入膨脹機(jī)內(nèi)并推動膨脹機(jī)做功；

發(fā)電機(jī)，膨脹機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電；

低壓冷凝器和低壓泵，從膨脹機(jī)內(nèi)流出的做功后的乏汽經(jīng)低壓冷凝器和低壓泵后轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏夯A(chǔ)溶液；

閃蒸器，從低壓泵流出的部分高壓基礎(chǔ)溶液流入閃蒸器內(nèi)，閃蒸器將高壓基礎(chǔ)溶液分離成濃氨蒸汽和稀氨溶液；其中，稀氨溶液與乏汽混合后流入低壓冷凝器內(nèi)；

高壓冷凝器和高壓泵，從低壓泵流出的部分高壓基礎(chǔ)溶液與濃氨蒸汽混合形成低壓工作溶液，低壓工作溶液經(jīng)過高壓冷凝器和高壓泵后成為高壓工作溶液；高壓工作溶液流入蒸發(fā)器內(nèi)。

在本發(fā)明所述的加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中，所述煙氣出口管道的出口處設(shè)有放散煙囪。

在本發(fā)明所述的加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括連接所述煙氣進(jìn)口管道和煙氣出口管道的旁通閥。

在本發(fā)明所述的加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中，所述蒸發(fā)器和膨脹機(jī)通過高溫蒸汽管路連接，所述膨脹機(jī)和所述低壓泵通過乏汽管路和低壓基礎(chǔ)溶液管路連接，所述低壓泵通過高壓基礎(chǔ)溶液管路與所述閃蒸器的進(jìn)口端連接，所述閃蒸器的一個出口端通過稀氨溶液管路與所述低壓基礎(chǔ)溶液管路連接，所述閃蒸器的另一個出口端通過濃氨蒸汽管路和低壓工作溶液管路與所述高壓泵連接，所述高壓基礎(chǔ)溶液管路通過高壓基礎(chǔ)溶液支路與所述濃氨蒸汽管路連接，所述高壓泵通過高壓工作溶液管路與所述蒸發(fā)器連接。

在本發(fā)明所述的加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中，所述稀氨溶液管路上設(shè)有節(jié)流閥，所述高壓基礎(chǔ)溶液支路上設(shè)有節(jié)流閥。

在本發(fā)明所述的加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中，所述高壓基礎(chǔ)溶液管路上設(shè)有減壓閥。

在本發(fā)明所述的加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括第一換熱器，所述第一換熱器將稀氨溶液中的熱量傳遞給高壓基礎(chǔ)溶液。

在本發(fā)明所述的加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括第二換熱器，所述第二換熱器將做功后的乏汽中的熱量傳遞給高壓基礎(chǔ)溶液。

在本發(fā)明所述的加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括第三換熱器，所述第三換熱器將煙氣出口管道中煙氣的熱量傳遞給高壓基礎(chǔ)溶液。

在本發(fā)明所述的加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括冷卻塔，冷卻塔內(nèi)的冷卻水通過進(jìn)水管進(jìn)入低壓冷凝器和高壓冷凝器內(nèi)，然后通過出水管流回冷卻塔。

實(shí)施本發(fā)明的加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，具有以下有益效果：

（1）、通過加熱爐煙氣加熱蒸發(fā)器內(nèi)部的氨水溶液，使氨水發(fā)生相變產(chǎn)生蒸汽，蒸汽通過膨脹機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。本發(fā)明將加熱爐煙氣的熱能轉(zhuǎn)換為電能，充分利用了加熱爐煙氣中的熱量，同時也降低了加熱爐煙氣的溫度，避免熱污染。

（2）、本發(fā)明針對加熱爐煙氣的特點(diǎn)，采用氨水作為動力循環(huán)工質(zhì)，實(shí)現(xiàn)加熱爐煙氣的進(jìn)一步的有效利用及高效回收，做功后的乏汽經(jīng)過低壓冷凝器、閃蒸器和高壓冷凝器處理后形成高壓工作溶液返回蒸發(fā)器內(nèi)繼續(xù)使用，形成循環(huán)，無需反復(fù)添加氨水，并且氨氣不會隨意排放到空氣中。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的原理框圖；

圖2是本發(fā)明加熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是氨水混合工質(zhì)動力循環(huán)系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式