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冶金鐵合金爐煙氣節(jié)能除塵方法

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冶金鐵合金爐煙氣節(jié)能除塵方法
【專利摘要】冶金鐵合金爐煙氣節(jié)能除塵方法,其特征在于:鐵合金爐煙氣由爐內(nèi)排出,經(jīng)水冷煙道混入冷風(fēng),燃燒一氧化碳?xì)怏w后進(jìn)沉降室,再進(jìn)入熱管蒸發(fā)器,經(jīng)換熱后再進(jìn)入塑燒板除塵器,經(jīng)除塵后進(jìn)入均流換熱室中,再由主風(fēng)機(jī)壓入排氣筒排入大氣,同時(shí),循環(huán)水從換熱器中吸收煙氣的熱量,形成汽水混合物進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi),放出熱量,有機(jī)工質(zhì)液體,吸收汽水混合物的熱量,變成工質(zhì)蒸汽,在帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平內(nèi)膨脹做功,并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,其特征在于:采用R152a為循環(huán)有機(jī)工質(zhì)。本發(fā)明方法可實(shí)現(xiàn)鐵合金爐高含塵煙氣余熱梯級(jí)利用,將煙氣中的熱能轉(zhuǎn)化為高品位電能,其熱效率可比單級(jí)蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)提高29~32%,還能達(dá)到好的環(huán)保效果。
【專利說(shuō)明】
冶金鐵合金爐煙氣節(jié)能除塵方法
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種冶金鐵合金爐煙氣節(jié)能除塵方法,具體地說(shuō)是能最大限度地回收煙氣中的熱能轉(zhuǎn)化為高品位電能,又能改善除塵能力,屬于煙氣余熱利用及除塵技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵合金爐煙氣溫度很高,經(jīng)捕集后進(jìn)入管道的溫度一般在700°C左右,粉塵濃度達(dá)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(xì)。目前通常采用先換熱降溫(換熱降溫方式有:機(jī)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(diǎn):
[0003]1、機(jī)力冷卻器換熱后除塵:降溫效果差,進(jìn)口煙氣溫度不宜大于450°C,降溫范圍有限,機(jī)冷器管壁容易堵灰,造成燒布袋,系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。
[0004]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(jié),還容易造成水與粉塵粘結(jié),造成系統(tǒng)設(shè)備堵塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了冶金鐵合金爐煙氣節(jié)能除塵方法,通過(guò)該方法不僅能最大限度地回收煙氣中的熱能轉(zhuǎn)化為高品位電能,拖動(dòng)除塵風(fēng)機(jī),同時(shí)可降低煙氣的排放溫度,達(dá)到好的環(huán)保效果,并且不影響鐵合金爐生產(chǎn)的穩(wěn)定和連續(xù),還能得到很好的除塵效果,排放的粉塵濃度3mg/Nm3。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]冶金鐵合金爐煙氣節(jié)能除塵方法,其特征在于:本發(fā)明鐵合金爐煙氣由爐內(nèi)排出,經(jīng)水冷煙道混入冷風(fēng),燃燒一氧化碳?xì)怏w后進(jìn)入燃燒沉降室,燃燒沉降室的作用是:降低煙氣流速,使煙氣中攜帶的大顆粒粉塵沉降,并適當(dāng)混入冷風(fēng),最終燃燼一氧化碳?xì)怏w,由燃燒沉降室出來(lái)的煙氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器,進(jìn)行預(yù)除塵,然后進(jìn)入高溫?zé)峁苷舭l(fā)器,蒸汽汽包中的水在高溫?zé)峁苷舭l(fā)器中吸收高溫?zé)煔庥酂岷螽a(chǎn)生蒸汽進(jìn)入蒸汽汽包,蒸汽汽包中的蒸汽通過(guò)管道進(jìn)入蒸汽蓄熱器,經(jīng)調(diào)節(jié)后外供穩(wěn)定、連續(xù)、參數(shù)符合用戶要求的蒸汽用于發(fā)電,通過(guò)高溫?zé)峁苷舭l(fā)器換熱后,煙氣溫度波動(dòng)幅度可以大為減少,同時(shí)也降低了煙氣溫度的峰值,煙氣由高溫變?yōu)橹械蜏責(zé)煔?,再進(jìn)入塑燒板除塵器,經(jīng)除塵后粉塵濃度3mg/Nm3,然后進(jìn)入中低溫均流換熱室中,煙氣放出熱量,溫度降至80°C,由主風(fēng)機(jī)壓入排氣筒排入大氣,同時(shí),循環(huán)水通過(guò)換熱器給水栗驅(qū)動(dòng),進(jìn)入安裝于中低溫均流換熱室內(nèi)的等流速一次表面換熱器中吸收煙氣的熱量,形成汽水混合物,汽水混合物的溫度185°C,汽水混合物在自然循環(huán)力推動(dòng)下進(jìn)入高壓級(jí)蒸發(fā)器中放出熱量,溫度降至125°C,然后進(jìn)入低壓級(jí)蒸發(fā)器中放出熱量,水溫降至60°C,變成低溫水,低溫水流入循環(huán)水池,開(kāi)始新一輪循環(huán),同時(shí),經(jīng)過(guò)冷凝的有機(jī)工質(zhì)液體,經(jīng)過(guò)低壓級(jí)工質(zhì)加壓栗的驅(qū)動(dòng),先在低壓級(jí)蒸發(fā)器中吸收余熱載體的熱量,變成低壓級(jí)工質(zhì)蒸汽,一路經(jīng)管道進(jìn)入帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平的低壓補(bǔ)汽口,另一路經(jīng)高壓級(jí)工質(zhì)加壓栗加壓后,進(jìn)入高壓級(jí)蒸發(fā)器中吸收余熱載體的熱量,變成高壓級(jí)工質(zhì)蒸汽,經(jīng)管道進(jìn)入帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平的高壓進(jìn)汽缸,工質(zhì)蒸汽在帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平內(nèi)膨脹做功,并帶動(dòng)三相發(fā)電機(jī)發(fā)電,系統(tǒng)發(fā)出的電能為三相交流電,額定電壓為380V,可經(jīng)過(guò)調(diào)壓后并入廠內(nèi)電網(wǎng),或直接送給用電設(shè)備使用,從帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平排出的工質(zhì)蒸汽由管殼式冷凝器冷凝為飽和液體,進(jìn)入儲(chǔ)液罐,儲(chǔ)液罐可確保低壓級(jí)工質(zhì)加壓栗連續(xù)加壓,再由低壓級(jí)工質(zhì)加壓栗將工質(zhì)液體加壓后送入低壓級(jí)蒸發(fā)器中,開(kāi)始新一輪循環(huán),從管殼式冷凝器出來(lái)的循環(huán)水,通過(guò)溴化鋰吸收式制冷機(jī)冷卻,冷卻水的溫度降至10?15°C,滿足工質(zhì)蒸汽冷凝為飽和液體對(duì)冷卻水的要求,經(jīng)循環(huán)水栗送入管殼式冷凝器中,開(kāi)始新一輪循環(huán)。
[0008]其進(jìn)一步特征在于:采用R152a為循環(huán)有機(jī)工質(zhì)。
[0009]本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1.采用高溫?zé)峁苷舭l(fā)器來(lái)回收鐵合金爐高溫?zé)煔獾挠酂?、多?jí)蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電來(lái)回收鐵合金爐中低溫?zé)煔獾挠酂?,?shí)現(xiàn)鐵合金爐煙氣余熱梯級(jí)利用;
[0011]2.通過(guò)溴化鋰吸收式制冷機(jī)冷卻,冷卻水的溫度降至10?15°C,滿足工質(zhì)蒸汽冷凝為飽和液體對(duì)冷卻水的要求;
[0012]3.采用旋風(fēng)除塵器,進(jìn)行預(yù)除塵,解決高溫?zé)峁苷舭l(fā)器結(jié)灰堵塞的難題,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命;
[0013]4.等流速一次表面換熱器不積灰,不堵塞,換熱效率提高8?9倍;
[0014]5.省掉了等流速一次表面換熱器的吹灰系統(tǒng),從而降低了造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用;
[0015]6.采用塑燒板除塵器,排放濃度3mg/Nm3;
[0016]7.應(yīng)用范圍廣,鐵合金爐除塵余熱發(fā)電都可采用。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的工藝流程圖。
[0018]圖中:1.鐵合金爐,2.水冷煙道,3.燃燒沉降室,4.旋風(fēng)除塵器,5.高溫?zé)峁苷舭l(fā)器,6.蒸汽汽包,7.蒸汽蓄熱器,8.塑燒板除塵器,9.中低溫均流換熱室,10.等流速一次表面換熱器,11.主風(fēng)機(jī),12.排氣筒,13.換熱器給水栗,14.循環(huán)水池,15.低壓級(jí)蒸發(fā)器,16.高壓級(jí)蒸發(fā)器,17.低壓級(jí)工質(zhì)加壓栗,18.高壓級(jí)工質(zhì)加壓栗,19.儲(chǔ)液罐,20.帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平,21.三相發(fā)電機(jī),22.循環(huán)水栗,23.管殼式冷凝器,24.溴化鋰吸收式制冷機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
[0020]如圖1所示:本發(fā)明冶金鐵合金爐煙氣節(jié)能除塵方法步驟如下:
[0021 ] 30000KVA鐵合金爐排煙量28 X 104/Nm3/h,溫度700 °C,含塵濃度35g/Nm3由爐內(nèi)排出,經(jīng)水冷煙道2混入冷風(fēng),燃燒一氧化碳?xì)怏w后進(jìn)入燃燒沉降室3 ;燃燒沉降室3的作用是:降低煙氣流速,使煙氣中攜帶的大顆粒粉塵沉降,并適當(dāng)混入冷風(fēng),最終燃燼一氧化碳?xì)怏w,由燃燒沉降室3出來(lái)的煙氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器4,進(jìn)行預(yù)除塵,然后進(jìn)入高溫?zé)峁苷舭l(fā)器5,蒸汽汽包6中的水在高溫?zé)峁苷舭l(fā)器5中吸收高溫?zé)煔庥酂岷螽a(chǎn)生蒸汽進(jìn)入蒸汽汽包6,蒸汽汽包6中的蒸汽通過(guò)管道進(jìn)入蒸汽蓄熱器7,經(jīng)調(diào)節(jié)后外供穩(wěn)定、連續(xù)、參數(shù)符合用戶要求的蒸汽用于發(fā)電,通過(guò)高溫?zé)峁苷舭l(fā)器5換熱后,煙氣溫度波動(dòng)幅度可以大為減少,同時(shí)也降低了煙氣溫度的峰值,煙氣由高溫變?yōu)橹械蜏責(zé)煔?,再進(jìn)入塑燒板除塵器8,經(jīng)除塵后粉塵濃度3mg/Nm3,然后進(jìn)入中低溫均流換熱室9中,煙氣放出熱量,溫度降至80°C,由主風(fēng)機(jī)11壓入排氣筒12排入大氣,同時(shí),循環(huán)水通過(guò)換熱器給水栗13驅(qū)動(dòng),進(jìn)入安裝于中低溫均流換熱室9內(nèi)的等流速一次表面換熱器10中吸收煙氣的熱量,形成汽水混合物,汽水混合物的溫度185°C,汽水混合物在自然循環(huán)力推動(dòng)下進(jìn)入高壓級(jí)蒸發(fā)器16中放出熱量,溫度降至125°C,然后進(jìn)入低壓級(jí)蒸發(fā)器15中放出熱量,水溫降至60°C,變成低溫水,低溫水流入循環(huán)水池14,開(kāi)始新一輪循環(huán),同時(shí),經(jīng)過(guò)冷凝的有機(jī)工質(zhì)液體,經(jīng)過(guò)低壓級(jí)工質(zhì)加壓栗17的驅(qū)動(dòng),先在低壓級(jí)蒸發(fā)器15中吸收余熱載體的熱量,變成低壓級(jí)工質(zhì)蒸汽,一路經(jīng)管道進(jìn)入帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平20的低壓補(bǔ)汽口,另一路經(jīng)高壓級(jí)工質(zhì)加壓栗18加壓后,進(jìn)入高壓級(jí)蒸發(fā)器16中吸收余熱載體的熱量,變成高壓級(jí)工質(zhì)蒸汽,經(jīng)管道進(jìn)入帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平20的高壓進(jìn)汽缸,工質(zhì)蒸汽在帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平20內(nèi)膨脹做功,并帶動(dòng)三相發(fā)電機(jī)21發(fā)電,系統(tǒng)發(fā)出的電能為三相交流電,額定電壓為380V,可經(jīng)過(guò)調(diào)壓后并入廠內(nèi)電網(wǎng),或直接送給用電設(shè)備使用,從帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平20排出的工質(zhì)蒸汽由管殼式冷凝器23冷凝為飽和液體,進(jìn)入儲(chǔ)液罐19,儲(chǔ)液罐19可確保低壓級(jí)工質(zhì)加壓栗17連續(xù)加壓,再由低壓級(jí)工質(zhì)加壓栗17將工質(zhì)液體加壓后送入低壓級(jí)蒸發(fā)器15中,開(kāi)始新一輪循環(huán),從管殼式冷凝器23出來(lái)的循環(huán)水,通過(guò)溴化鋰吸收式制冷機(jī)24冷卻,冷卻水的溫度降至10?15°C,滿足工質(zhì)蒸汽冷凝為飽和液體對(duì)冷卻水的要求,經(jīng)循環(huán)水栗22送入管殼式冷凝器23中,開(kāi)始新一輪循環(huán)。
[0022]所述低沸點(diǎn)工質(zhì)為R152a,三級(jí)蒸發(fā),低壓級(jí)蒸發(fā)壓力為0.351MPa,中壓級(jí)蒸發(fā)壓力為0.524MPa,高壓級(jí)蒸發(fā)壓力為1.356MPa,膨脹做功后的工質(zhì)壓力為0.348MPa時(shí),系統(tǒng)輸出電功率為2000KW,朗肯循環(huán)效率為26.58%,系統(tǒng)排出的煙氣溫度為80°C。
[0023]由此可見(jiàn),本發(fā)明方法可實(shí)現(xiàn)鐵合金爐高含塵煙氣余熱利用,最大限度地回收鐵合金爐高含塵煙氣中的熱能轉(zhuǎn)化為高品位電能,其熱效率可比單級(jí)蒸發(fā)有機(jī)朗肯循環(huán)提高29?32%,等流速一次表面換熱器無(wú)須卸灰、清灰、輸灰設(shè)施,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命,同時(shí)可降低煙氣的排放溫度,并且不影響鐵合金爐生產(chǎn)的穩(wěn)定和連續(xù),還能得到好的環(huán)保效果,排放的粉塵濃度3mg/Nm3,裝置投資低、運(yùn)行能耗低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.冶金鐵合金爐煙氣節(jié)能除塵方法,其特征在于:本發(fā)明鐵合金爐煙氣由爐內(nèi)排出,經(jīng)水冷煙道混入冷風(fēng),燃燒一氧化碳?xì)怏w后進(jìn)入燃燒沉降室,燃燒沉降室的作用是:降低煙氣流速,使煙氣中攜帶的大顆粒粉塵沉降,并適當(dāng)混入冷風(fēng),最終燃燼一氧化碳?xì)怏w,由燃燒沉降室出來(lái)的煙氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器,進(jìn)行預(yù)除塵,然后進(jìn)入高溫?zé)峁苷舭l(fā)器,蒸汽汽包中的水在高溫?zé)峁苷舭l(fā)器中吸收高溫?zé)煔庥酂岷螽a(chǎn)生蒸汽進(jìn)入蒸汽汽包,蒸汽汽包中的蒸汽通過(guò)管道進(jìn)入蒸汽蓄熱器,經(jīng)調(diào)節(jié)后外供穩(wěn)定、連續(xù)、參數(shù)符合用戶要求的蒸汽用于發(fā)電,通過(guò)高溫?zé)峁苷舭l(fā)器換熱后,煙氣溫度波動(dòng)幅度可以大為減少,同時(shí)也降低了煙氣溫度的峰值,煙氣由高溫變?yōu)橹械蜏責(zé)煔?,再進(jìn)入塑燒板除塵器,經(jīng)除塵后粉塵濃度3mg/Nm3,然后進(jìn)入中低溫均流換熱室中,煙氣放出熱量,溫度降至80°C,由主風(fēng)機(jī)壓入排氣筒排入大氣,同時(shí),循環(huán)水通過(guò)換熱器給水栗驅(qū)動(dòng),進(jìn)入安裝于中低溫均流換熱室內(nèi)的等流速一次表面換熱器中吸收煙氣的熱量,形成汽水混合物,汽水混合物的溫度185°C,汽水混合物在自然循環(huán)力推動(dòng)下進(jìn)入高壓級(jí)蒸發(fā)器中放出熱量,溫度降至125°C,然后進(jìn)入低壓級(jí)蒸發(fā)器中放出熱量,水溫降至60°C,變成低溫水,低溫水流入循環(huán)水池,開(kāi)始新一輪循環(huán),同時(shí),經(jīng)過(guò)冷凝的有機(jī)工質(zhì)液體,經(jīng)過(guò)低壓級(jí)工質(zhì)加壓栗的驅(qū)動(dòng),先在低壓級(jí)蒸發(fā)器中吸收余熱載體的熱量,變成低壓級(jí)工質(zhì)蒸汽,一路經(jīng)管道進(jìn)入帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平的低壓補(bǔ)汽口,另一路經(jīng)高壓級(jí)工質(zhì)加壓栗加壓后,進(jìn)入高壓級(jí)蒸發(fā)器中吸收余熱載體的熱量,變成高壓級(jí)工質(zhì)蒸汽,經(jīng)管道進(jìn)入帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平的高壓進(jìn)汽缸,工質(zhì)蒸汽在帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平內(nèi)膨脹做功,并帶動(dòng)三相發(fā)電機(jī)發(fā)電,系統(tǒng)發(fā)出的電能為三相交流電,額定電壓為380V,可經(jīng)過(guò)調(diào)壓后并入廠內(nèi)電網(wǎng),或直接送給用電設(shè)備使用,從帶補(bǔ)汽口有機(jī)透平排出的工質(zhì)蒸汽由管殼式冷凝器冷凝為飽和液體,進(jìn)入儲(chǔ)液罐,儲(chǔ)液罐可確保低壓級(jí)工質(zhì)加壓栗連續(xù)加壓,再由低壓級(jí)工質(zhì)加壓栗將工質(zhì)液體加壓后送入低壓級(jí)蒸發(fā)器中,開(kāi)始新一輪循環(huán),從管殼式冷凝器出來(lái)的循環(huán)水,通過(guò)溴化鋰吸收式制冷機(jī)冷卻,冷卻水的溫度降至10?15°C,滿足工質(zhì)蒸汽冷凝為飽和液體對(duì)冷卻水的要求,經(jīng)循環(huán)水栗送入管殼式冷凝器中,開(kāi)始新一輪循環(huán)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金鐵合金爐煙氣節(jié)能除塵方法,其特征在于:采用R152a為循環(huán)有機(jī)工質(zhì)。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK105890382SQ201510033514
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日
【發(fā)明人】陸耀忠
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