[發明專利]熔煉熱能回收及碳中和綜合循環系統

在審

• 申請號: 202110745903.2
• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113310322A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 魏新委;崔郁佳;張志剛
• 申請（專利權）人: 鄭州湖光環境技術有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供熔煉熱能回收及碳中和綜合循環系統，涉及煙氣回收技術領域。該熔煉熱能回收及碳中和綜合循環系統，包括耗氧裝置、鍋爐換熱系統、除塵裝置、SCR脫硝裝置、脫硫裝置和熔煉爐，所述鍋爐換熱系統包括有余熱鍋爐和熱交換系統，所述耗氧裝置包括有燃氣燃燒爐、溫度傳感器和氧含量傳感器。通過鍋爐換熱系統將高溫煙氣分離成煙氣和蒸汽分別進行處理，分離出來的熱能轉化為飽和蒸汽，并用于企業生產；或者將蒸汽通過驅動發電機組，轉化為電能，用于企業用電設備，提升企業資源利用率，減少能源消耗量，通過余熱鍋爐將煙氣溫度控制在除塵器需要的安全溫度，并保證煙氣溫度的平穩性，值得大力推廣。

技術領域

本發明涉及煙氣回收技術領域，具體為熔煉熱能回收及碳中和綜合循環系統。

背景技術

熔煉爐是指熔化金屬錠和一些廢舊金屬并加入必要的合金成分，經過扒渣、精煉等操作將它們熔煉成所需要的合金的設備，金屬冶煉行業一直被冠以粗放型行業，主要原因是能源消耗嚴重，環境污染大，隨著我國環境治理政策的深入推進，規模以上企業以實現環保達標，綜合也日趨治理完善，但是，固有的基本生產工藝路線造成的能源二次浪費還未能得到應有的改善。

我國95%以上的金屬冶煉行業中，熱能利用率不超過5%，很大一部分二次熱能隨著煙氣直接排放至大氣當中，間接或直接造成一次能源的浪費，給社會造成了巨大經濟損失，并提高了環境污染指數，由于排放溫度的提高，造成下游環保治理設備及工藝利用率低下，系統維護率高，設備使用周期短等不良后果。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了熔煉熱能回收及碳中和綜合循環系統，解決了現有熔煉過程中產生的二次熱能無法合理利用的問題。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：熔煉熱能回收及碳中和綜合循環系統，包括耗氧裝置、鍋爐換熱系統、除塵裝置、SCR脫硝裝置、脫硫裝置和熔煉爐，所述熔煉爐與耗氧裝置之間通過耐高溫煙道互相連接，所述耗氧裝置與鍋爐換熱系統之間通過耐高溫煙道互相連接，所述鍋爐換熱系統與除塵裝置之間通過管道互相連接，所述除塵裝置與SCR脫硝裝置之間通過管道連接，所述SCR裝置與脫硫裝置之間通過管道連接，所述脫硫裝置與煙囪之間通過管道互相連接；

所述鍋爐換熱系統包括有余熱鍋爐和熱交換系統；

所述耗氧裝置包括有燃氣燃燒爐、溫度傳感器和氧含量傳感器。

優選的，所述耗氧裝置主要目的是將高溫煙氣中超過12%以上的氧氣通過燃氣燃燒方式，將氧氣含量降低至9-12%。

優選的，所述余熱鍋爐將煙氣中的熱能高效回收，并有效分離，將煙氣溫度控制在除塵裝置需要的安全溫度，所述熱交換系統用于將熱源進行分配，所述除塵裝置為常溫袋式除塵器。

優選的，所述熔煉熱能回收及碳中和綜合循環系統的工作流程，包括以下步驟：

S1.耗氧

熔煉爐工作產生的高溫煙氣通過耐高溫煙道進入耗氧裝置內的燃氣燃燒爐內，通過燃氣燃燒方式，將高溫煙氣內的氧氣含量降低至9-12%，滿足國家環保政策要求的煙氣氧含量基準排放指標，通過氧含量傳感器可對高溫煙氣中的氧含量實現在線監測；

S2.鍋爐換熱

通過余熱鍋爐將煙氣與蒸汽進行分離，將煙氣溫度控制在除塵器需要的安全溫度，并保證煙氣溫度的平穩性，為除塵設施提供穩定可靠的凈化環境，通過溫度傳感器可對換熱后的煙氣溫度實現在線監測，分離出來的熱能根據冶煉原有工藝的需要可轉化為飽和蒸汽或者生產所需的額定值蒸汽，并用于企業生產，或者將蒸汽通過驅動發電機組，轉化為電能，用于企業用電設備；

S4.煙氣除塵和蒸汽再利用

常溫煙氣通過管道進入除塵器內進行煙氣除塵處理，通過熱交換裝置可以將蒸汽熱源分配給發電機組或提供熱能給SCR脫硝裝置補充熱量，脫硝處理用的催化劑在稀釋后投入反應釜內進行熱解時，通過熱交換裝置還可將蒸汽熱源分配給反應釜提供熱源，降低反應釜用熱的能耗；