[發(fā)明專利]高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣熱源用于TRT發(fā)電的系統(tǒng)和方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310142032.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN103243189A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉理德;蓋東興;張佳佳;周全;萬磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C21B9/00
• 分類號(hào): C21B9/00;F27D17/00;F01K27/02
• 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;胡琳萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣熱源的利用系統(tǒng)和方法，具體涉及一種將高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣熱源用于TRT（全稱為Top?pressure?Recovery?Turbine?unit，中文譯為爐頂（余）壓回收透平，一般更確切的稱之為高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電機(jī)組）發(fā)電的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣氣量大，蘊(yùn)含較大的熱能。但由于氣溫較低，熱源品位低，如何高效地利用是一個(gè)難題。采用朗肯循環(huán)發(fā)電方法或氨水工質(zhì)循環(huán)的發(fā)電方法，都可能由于發(fā)電效率低造成投入難以回收或回收期過長的問題。

高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電機(jī)組是高爐煤氣用于回收發(fā)電的一種節(jié)能裝置，但是其利用熱源也僅僅是來自于高爐煤氣，對(duì)于高爐冶煉過程中的其他熱源目前還沒有涉及。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣熱源用于TRT發(fā)電的系統(tǒng)和方法，用現(xiàn)有TRT發(fā)電裝置即可高效率地回收高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣熱源，不需要單獨(dú)投資建設(shè)發(fā)電系統(tǒng)，大大減少初期投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣熱源用于TRT發(fā)電的方法，其特征在于：將高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣作為熱源，把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，高溫高壓的氣態(tài)氨水送入氨水透平推動(dòng)氨水透平旋轉(zhuǎn)，氨水透平與高爐TRT系統(tǒng)的煤氣透平和發(fā)電機(jī)同軸設(shè)置，氨水透平和煤氣透平共同帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并由發(fā)電機(jī)發(fā)電。

按上述技術(shù)方案，高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣作為熱源輸入氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，通過氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水；所述的氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置氨水泵、冷卻系統(tǒng)和換熱系統(tǒng)，高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣進(jìn)入換熱系統(tǒng)，通過熱交換把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，從換熱系統(tǒng)排出的高溫高壓的氣態(tài)氨水送入氨水透平中，推動(dòng)氨水透平旋轉(zhuǎn)；從氨水透平排出的低壓低溫氨水和乏氨氣經(jīng)冷卻系統(tǒng)冷卻成液態(tài)氨水，再由氨水泵增壓送入換熱系統(tǒng)加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，高溫高壓的氣態(tài)氨水被再次送入到氨水透平中推動(dòng)氨水透平旋轉(zhuǎn)。

按上述技術(shù)方案，從氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)排出的熱風(fēng)爐燃燒廢氣送入熱風(fēng)爐煙囪。

按上述技術(shù)方案，所述的煤氣透平輸入來自高爐爐頂?shù)母邏好簹猓⑴懦龅牡蛪好簹廨敵龅絻裘簹夤芫W(wǎng)。

一種高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣熱源用于TRT發(fā)電的系統(tǒng)，其特征在于：主要包括氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、氨水透平、以及高爐TRT系統(tǒng)的煤氣透平和發(fā)電機(jī)，且氨水透平、煤氣透平以及發(fā)電機(jī)同軸設(shè)置并同軸運(yùn)行；

氨水工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置氨水泵、冷卻系統(tǒng)和換熱系統(tǒng)；換熱系統(tǒng)中高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣循環(huán)通道與高壓氨水通道并行，高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣循環(huán)通道的進(jìn)口端與熱風(fēng)爐高溫?zé)煔獬隹谶B通，出口端與熱風(fēng)爐煙囪連通；高壓氨水通道的進(jìn)口端與氨水泵的出口端連通，高壓氨水通道的出口端與氨水透平的氨水進(jìn)口相連通；冷卻系統(tǒng)中冷卻水循環(huán)通道與低壓氨水通道并行，低壓氨水通道的進(jìn)口端與氨水透平的氨水出口相連通，低壓氨水通道的出口端與氨水泵的進(jìn)口端連通。

按上述技術(shù)方案，所述的煤氣透平輸入端與高爐爐頂?shù)母邏好簹夤艿肋B通，輸出端與凈煤氣管網(wǎng)連通。

按上述技術(shù)方案，冷卻水循環(huán)通道的進(jìn)水端和回水端均與外部冷卻塔連通。

本發(fā)明的核心在于：氨水透平與高爐TRT系統(tǒng)的煤氣透平和發(fā)電機(jī)同軸設(shè)置，氨水透平和煤氣透平共同帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，這個(gè)方案中并不局限于使用氨水透平，如采用水、氟利昂等工質(zhì)的透平裝置或者是其他形式的能量轉(zhuǎn)換裝置與高爐TRT系統(tǒng)的煤氣透平和發(fā)電機(jī)同軸設(shè)置都可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的工藝；換熱系統(tǒng)的熱源也不局限于高爐熱風(fēng)爐廢煙氣，其他高溫?zé)煔庖餐瑯涌梢浴?/p>

本發(fā)明的工作原理為：將高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣作為熱源，把液態(tài)氨水加熱成高溫高壓的氣態(tài)氨水，高溫高壓的氣態(tài)氨水推動(dòng)與高爐TRT系統(tǒng)的煤氣透平和發(fā)電機(jī)同軸的氨水透平旋轉(zhuǎn)，并由發(fā)電機(jī)發(fā)電。這樣，由于可以利用現(xiàn)有的用于高爐TRT系統(tǒng)的煤氣透平，只需要加大高爐TRT系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)和其它上網(wǎng)設(shè)備的能力，不需要單獨(dú)投資，大大減少初期投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本、投入回收期短。

同時(shí)，高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣跟高爐TRT聯(lián)合發(fā)電，將高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣與高爐煤氣余壓綜合進(jìn)同一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，因而簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，且提高了單獨(dú)設(shè)置各能源利用系統(tǒng)的不便，因而能源利用效率更高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的高爐熱風(fēng)爐燃燒廢氣熱源用于TRT發(fā)電的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工藝流程圖。。

具體實(shí)施方式