[發(fā)明專利]礦熱爐余熱發(fā)電加熱系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410581191.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104329950A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆祥;王西來(lái);董偉勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧夏天縱泓光余熱發(fā)電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F27D17/00
• 分類號(hào): F27D17/00;F01K11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金過(guò)程中余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種礦熱爐余熱發(fā)電加熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在各種工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中需要大量的能源消耗，生產(chǎn)過(guò)程中由各種熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備、用能設(shè)備和化學(xué)方應(yīng)設(shè)備中產(chǎn)生而未被利用的熱能，而且也會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的各種形式的余熱，余熱的來(lái)源主要有工業(yè)排氣余熱、高溫產(chǎn)品及爐渣的余熱、冷卻介質(zhì)的余熱、化學(xué)方應(yīng)過(guò)程中生成的棄熱、可燃廢氣、廢料、廢液的熱能以及廢汽、廢水的余熱，而工業(yè)鍋爐的平均熱效率只有67﹪，其余的能源通過(guò)高溫的廢煙氣排放到大氣當(dāng)中，造成極大的浪費(fèi)。

鍋爐工業(yè)的余熱利用是目前節(jié)能中的一個(gè)重要課題，其具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。例如，鍋爐工業(yè)中的冶煉爐余熱利用，通過(guò)將冶煉爐排出的廢熱轉(zhuǎn)換為其他能源，如電能、蒸汽能或者作為動(dòng)力直接去驅(qū)動(dòng)其他機(jī)械設(shè)備及供熱。

例如，現(xiàn)有技術(shù)中利用鍋爐煙氣余熱進(jìn)行發(fā)電的余熱發(fā)電系統(tǒng)10，請(qǐng)同時(shí)參看圖1，該余熱發(fā)電系統(tǒng)10大致由蒸汽鍋爐11、汽輪機(jī)12、發(fā)電機(jī)13、除氧給水裝置14組成，除氧給水裝置14用于除去軟化水及冷凝水中的氧氣，并將除氧后的冷凝水、軟化水輸送給蒸汽鍋爐11以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用；蒸汽鍋爐11用于接收從冶煉爐輸送的高溫?zé)煔猓⒗酶邷責(zé)煔饧訜岢踅o水裝置14輸送的軟化水及冷凝水以產(chǎn)生蒸汽，并將蒸汽輸送給汽輪機(jī)12，汽輪機(jī)12的轉(zhuǎn)子軸與發(fā)電機(jī)13的轉(zhuǎn)子軸連接，進(jìn)入汽輪機(jī)12的蒸氣室的蒸汽做功以使汽輪機(jī)12的轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)13的轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而最終實(shí)現(xiàn)余熱發(fā)電。

上述余熱發(fā)電系統(tǒng)用到的設(shè)備較多，如此使得現(xiàn)有的余熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)負(fù)載且制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低的礦熱爐余熱發(fā)電加熱系統(tǒng)。

一種礦熱爐余熱發(fā)電加熱系統(tǒng)，包括直立式煙氣管道、垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)、氣流加速裝置、數(shù)據(jù)處理裝置。直立式煙氣管道的管壁上開(kāi)設(shè)有第一固定孔、第二固定孔，第一固定孔位于第二固定孔的上方，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)穿過(guò)第一固定孔并與直立式煙氣管道固定，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片位于直立式煙氣管道中，且垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸與直立式煙氣管道的中軸線垂直，氣流加速裝置穿過(guò)第二固定孔并與直立式煙氣管道固定，氣流加速裝置的水霧噴頭位于直立式煙氣管道中，以將水霧噴灑在直立式煙氣管道中，通過(guò)高溫?zé)煔鈱⑺F加熱以獲得水蒸氣，進(jìn)而利用水蒸氣及煙氣推動(dòng)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)煙氣余熱發(fā)電。數(shù)據(jù)處理裝置與氣流加速裝置電性連接，數(shù)據(jù)處理裝置用于控制氣流加速裝置工作。直立式煙氣管道的內(nèi)壁上還設(shè)置有換熱管，換熱管以環(huán)裝盤(pán)繞方式與直立式煙氣管道的內(nèi)壁相對(duì)固定，且換熱管靠近直立式煙氣管道的底部，換熱管的進(jìn)水口用于通過(guò)管道與輸水增壓泵的出水口連接，換熱管的具有第一排水口、第二排水口，第一排水口用于與氣流加速裝置的水流輸送泵的進(jìn)水口連接，已將加熱的水通過(guò)氣流加速裝置的水流輸送泵輸送給氣流加速裝置的水霧噴頭，第二排水口用于與外界的熱水輸送系統(tǒng)連接，以將加熱的水輸送出去供外界使用。

優(yōu)選的，氣流加速裝置的水霧噴頭包括基座、及設(shè)置在基座上的第一噴頭、第二噴頭、第三噴頭，第二噴頭與直立式煙氣管道的中軸線垂直，第一噴頭指向垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片且第一噴頭與第二噴頭的夾角為20度至85度、第三噴頭指向直立式煙氣管道的底部且第三噴頭與第二噴頭的夾角為20度至85度；數(shù)據(jù)處理裝置與氣流加速裝置電性連接，并控制第一噴頭、第二噴頭、第三噴頭工作。

優(yōu)選的，礦熱爐余熱發(fā)電加熱系統(tǒng)還包括氣流檢測(cè)裝置、灰塵檢測(cè)裝置，氣流檢測(cè)裝置、灰塵檢測(cè)裝置的檢測(cè)端設(shè)置在直立式煙氣管道中，數(shù)據(jù)處理裝置與氣流檢測(cè)裝置、灰塵檢測(cè)裝置電性連接，氣流檢測(cè)裝置用于檢測(cè)直立式煙氣管道內(nèi)的空氣的流速，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的氣流值，灰塵檢測(cè)裝置用于檢測(cè)直立式煙氣管道內(nèi)的空氣中的粉塵的濃度，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的粉塵濃度值，數(shù)據(jù)處理裝置用于根據(jù)氣流檢測(cè)裝置產(chǎn)生的氣流值、灰塵檢測(cè)裝置產(chǎn)生的粉塵濃度值及預(yù)存的基準(zhǔn)氣流值、基準(zhǔn)粉塵濃度值控制氣流加速裝置中的第一噴頭、第二噴頭、第三噴頭工作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)直立式煙氣管道內(nèi)的空氣流速及粉塵濃度的調(diào)整。