[實用新型]鐵合金爐高含塵煙氣有機朗肯循環余熱發電專用設備

有效

• 申請號: 201320173477.0
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN203116542U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 王逸萍
• 申請（專利權）人: 無錫市東優環保科技有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F01K11/02;F01K25/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種余熱利用裝置，特別涉及鐵合金爐高含塵煙氣有機朗肯循環余熱發電專用設備，屬于煙氣除塵及余熱利用技術領域。

背景技術

鐵合金爐煙氣溫度很高，經捕集后進入管道的溫度一般在700℃左右，粉塵濃度達15g/Nm³，小于5um的灰占粉塵總量的90％以上，粉塵量大，并且粘而細。目前通常采用先換熱降溫(換熱降溫方式有：機力冷卻器換熱、噴霧冷卻換熱等)后除塵的方法。上述方法存在諸多缺點：

1、機力冷卻器換熱后除塵：降溫效果差，進口煙氣溫度不宜大于450℃，降溫范圍有限，機冷器管壁容易堵灰，造成燒布袋，系統無法正常運行。

2、噴霧冷卻換熱后除塵：增加煙氣中水的含量，不僅使布袋板結，還容易造成水與粉塵粘結，造成系統設備堵塞。

由于以上缺點，工程中采用許多吹灰方法：如激波吹灰、蒸汽吹灰、落丸清灰等，但由于粉塵細而粘，并且粉塵量大，每生產1噸鋼就會產生35kg粉塵，這些清灰方式收效甚微，無法從根本上解決積灰、堵塞問題。

發明內容

本實用新型針對現有技術中存在的問題，提供一種鐵合金爐高含塵煙氣有機朗肯循環余熱發電專用設備，該專用設備不僅能最大限度地回收煙氣中的熱能轉化為高品位電能，拖動除塵風機，同時可降低煙氣的排放溫度，達到好的環保效果，并且不影響鐵合金爐生產的穩定和連續，還能得到很好的除塵效果，排放的粉塵濃度10mg/Nm³。

本實用新型所采用的技術方案如下：鐵合金爐高含塵煙氣有機朗肯循環余熱發電專用設備，包括燃燒沉降室、高溫熱管蒸發器、中溫除塵器、中低溫均流換熱室、主風機、排氣筒，其特征在于：所述燃燒沉降室通過管道順序連接高溫熱管蒸發器、中溫除塵器、中低溫均流換熱室、主風機、排氣筒，所述高溫熱管蒸發器通過管道連接蒸汽汽包，蒸汽汽包通過管道連接蒸汽蓄熱器，所述中溫除塵器中設置有碳鎢復合材料濾芯，所述中低溫均流換熱室內安裝有等流速一次表面換熱器，等流速一次表面換熱器的冷水進口與換熱器給水泵連接，等流速一次表面換熱器的熱水出口接高壓級蒸發器的熱水進口，高壓級蒸發器的冷水出口接中壓級蒸發器的熱水進口，中壓級蒸發器的冷水出口接低壓級蒸發器的熱水進口，低壓級蒸發器的冷水出口接循環水池，循環水池與換熱器給水泵連接，構成一個回路，低壓級蒸發器的工質進口端與低壓級工質加壓泵的高壓出口端連接，低壓級蒸發器的工質出口端一路經管道后與帶補汽口有機透平的低壓補汽口連接，另一路與中壓級工質加壓泵的進口端連接，中壓級工質加壓泵的出口端連接中壓級蒸發器，中壓級蒸發器的工質出口端一路經管道后與帶補汽口有機透平的中壓補汽口連接，另一路與高壓級工質加壓泵的進口端連接，高壓級工質加壓泵的出口端連接高壓級蒸發器，高壓級蒸發器的工質出口端經管道后與帶補汽口有機透平的高壓進汽缸連接，帶補汽口有機透平的下部接口通過管道與管殼式冷凝器的進氣口連接，管殼式冷凝器的液相出口通過管道與儲液罐連接，儲液罐與低壓級工質加壓泵的低壓進口端連接，帶補汽口有機透平與三相發電機連接，管殼式冷凝器的一個端部法蘭接口與循環水泵連接，管殼式冷凝器的另一個端部接溴化鋰吸收式制冷機，溴化鋰吸收式制冷機與循環水泵連接，構成另一個回路。

其進一步特征在于：采用R152a為循環有機工質。

由于鐵合金爐煙氣溫度波動劇烈，煙氣溫度峰值高，當煙氣經過本實用新型的高溫熱管蒸發器換熱后，煙氣溫度波動幅度可以大為減少，同時也降低了煙氣溫度的峰值，煙氣由高溫變為中低溫煙氣，進入中低溫均流換熱室，經過等流速一次表面換熱器換熱，再通過多級蒸發有機朗肯循環余熱發電來回收鐵合金爐中低溫煙氣的余熱，實現鐵合金爐煙氣余熱梯級利用。

該發電設備與單級單壓有機朗肯循環最大的區別在于，該發電設備在有機工質高、中、低蒸發器里采用多級蒸發的措施，利用熱水的低溫段(進口95℃，出口60℃)加熱工質產生低壓工質蒸汽，進入有機透平的低壓補汽口膨脹做功；利用熱水的中溫段(進口125℃，出口95℃)加熱工質產生中壓工質蒸汽，進入有機透平的中壓補汽口膨脹做功；利用飽和水蒸汽的高溫段(進口185℃，出口125℃)加熱工質產生高壓工質蒸汽，進入有機透平的高壓缸膨脹做功；實現余熱流對有機工質的梯級分壓加熱，這樣就在各級受熱面中減少了余熱流與工質間的傳熱溫差的不均衡性，降低了由于溫差傳熱不可逆損失帶來的熵增，其熱效率可比單級蒸發有機朗肯循環提高29～32％，降低了煙氣的排放溫度，減少了熱污染，達到好的環保要求。