[發(fā)明專利]高爐煤氣回收利用系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610697669.X
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN106048118B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 斯蒂芬·鉑森
• 申請（專利權(quán)）人: 阿特拉斯·科普柯（上海）工藝設(shè)備有限公司
• 主分類號: C21B5/06
• 分類號: C21B5/06
• 代理公司: 北京金信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11225
• 代理人: 劉鋒,張曉丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高爐煤氣回收領(lǐng)域；具體地說，本發(fā)明涉及一種高爐煤氣回收利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高爐煤氣為高爐煉鐵過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，其主要成分中可燃成分含量約占20～30％左右，熱值較低，且含塵量較大。由于高爐煤氣是冶金廢氣中排放量最大的廢氣，除了用作冶金企業(yè)的自用燃氣直接燃燒之外，也發(fā)展出許多回收利用高爐煤氣的途徑。

在這些途徑中比較常見的，高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置(Top Gas Pressure Recovery Turbine，TRT)是利用高爐預(yù)定煤氣壓力能和氣體顯熱，把煤氣導(dǎo)入膨脹透平對外做功，并將透平與發(fā)電機連接，通過透平機將高爐煤氣壓力能和部分熱能轉(zhuǎn)換為機械能再轉(zhuǎn)化為電能，構(gòu)成高爐煤氣頂壓回收透平發(fā)電裝置。經(jīng)過余壓回收的高爐煤氣還可以進入燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電進行燃燒發(fā)電，如專利文獻CN102703628A公開的一種高爐煤氣循環(huán)綜合利用裝置的使用方法，該方法將高爐爐頂排出的高爐煤氣，經(jīng)原始高爐煤氣管道由下部進入干法袋式脈沖除塵裝置過濾；經(jīng)高壓凈高爐煤氣管道進入TRT降溫降壓，由低壓高爐煤氣管道導(dǎo)出；部分高爐煤氣經(jīng)高爐熱風爐導(dǎo)入高爐煤氣管道進入高爐熱風爐裝置，完成加熱工藝，剩余部分進入燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置回收余熱余壓。

但采用上述方法進行干法除塵以后，氣體中剩余的顆粒會在TRT中的透平葉片上沉積，該沉積會對TRT設(shè)備造成極大的潛在隱患，會造成設(shè)備運行不穩(wěn)定，降低了系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此多數(shù)TRT降壓發(fā)電設(shè)備均要求在其前端加入額外的濕式除塵設(shè)備以保證TRT設(shè)備能定期清除氣體中的雜質(zhì)顆粒在葉片上的沉積。但是，由于濕式除塵設(shè)備的存在，會同時降低高爐煤氣的溫度和壓力，這也會造成燃氣蒸汽聯(lián)合發(fā)電裝置效率降低，使得高爐煤氣的回收效率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高爐煤氣回收利用系統(tǒng)，充分利用高爐煤氣的溫度和壓力，提高高爐煤氣的回收效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的高爐煤氣回收利用系統(tǒng)，包括干式袋式除塵裝置、有機朗肯循環(huán)發(fā)電裝置、多級壓縮機裝置和燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，所述有機朗肯循環(huán)發(fā)電裝置包括蒸發(fā)器、膨脹透平機和發(fā)電機，所述蒸發(fā)器的工質(zhì)入口與所述膨脹透平機的工質(zhì)出口通過管道連通，所述蒸發(fā)器的工質(zhì)出口與所述膨脹透平機的工質(zhì)入口通過管道連通，所述發(fā)電機連接所述膨脹透平機的輸出端；所述干式袋式除塵裝置、蒸發(fā)器、多級壓縮機裝置和燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置通過管道依次連接。

優(yōu)選地，所述多級壓縮機裝置包括至少兩個壓縮機，每兩個壓縮機之間設(shè)置有級間換熱器。

優(yōu)選地，所述級間換熱器的工質(zhì)入口與所述蒸發(fā)器的工質(zhì)入口連通，所述級間換熱器的工質(zhì)出口與所述蒸發(fā)器的工質(zhì)出口連通。

本發(fā)明的高爐煤氣回收利用系統(tǒng)，通過使用有機朗肯循環(huán)發(fā)電裝置的蒸發(fā)器進行換熱，保持其壓力，并通過多級壓縮機裝置進行增壓升溫，極大的提高燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置的效率，同時將蒸發(fā)器進行換熱的能量通過有機朗肯循環(huán)發(fā)電裝置進行發(fā)電，進一步提高了高爐煤氣回收利用率。而且整個系統(tǒng)不含水分，提高了整體系統(tǒng)的效率。本發(fā)明的高爐煤氣回收利用系統(tǒng)，充分利用了高爐煤氣的溫度和壓力，提高了高爐煤氣的回收利用效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的高爐煤氣回收利用系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本發(fā)明的高爐煤氣回收利用系統(tǒng)，包括干式袋式除塵裝置1、有機朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle)發(fā)電裝置2、多級壓縮機裝置3和燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置4。

所述有機朗肯循環(huán)發(fā)電裝置2包括蒸發(fā)器21、膨脹透平機22和發(fā)電機23，所述蒸發(fā)器21的工質(zhì)入口與所述膨脹透平機22的工質(zhì)出口通過管道連通，所述蒸發(fā)器21的工質(zhì)出口與所述膨脹透平機22的工質(zhì)入口通過管道連通，所述發(fā)電機23連接所述膨脹透平機22的輸出端。

所述干式袋式除塵裝置1、蒸發(fā)器21、多級壓縮機裝置3和燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置4通過管道依次連接。