專利名稱:焦爐荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種焦爐荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，所述小型余熱發(fā)電系統(tǒng)由鼓風機、整體套片式高溫熱管氣—氣換熱器、風管、過熱器、余熱鍋爐、空氣預熱器、省煤器、汽輪機機組、發(fā)電機組、水泵組成。所述整體套片式高溫熱管氣—氣換熱器吸熱端設置在焦爐上升管道內(nèi)，放熱端設置在上升管道外。所述系統(tǒng)按風道流程為：鼓風機將冷空氣鼓入空氣預熱器換熱后，進入整體套片式高溫熱管氣—氣換熱器，進入過熱器，進入余熱鍋爐，進入空氣預熱器、省煤器。本實用新型利用焦爐荒煤氣余熱加熱高溫空氣，高溫空氣加熱蒸汽產(chǎn)生中壓過熱蒸汽，進而驅(qū)動小型汽輪機發(fā)電。
【專利說明】焦爐荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)
[【技術(shù)領域】]
[0001]本實用新型涉及一種焦爐荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)。
[【背景技術(shù)】]
[0002]在焦爐煉焦過程中，從碳化室經(jīng)上升管出來的荒煤氣溫度高達650?700°C。其熱量占煉焦耗熱總量的32%?35%。常規(guī)工藝為:荒煤氣經(jīng)上升管進入集氣管，在上升管與集氣管的管橋處噴灑大量氨水，將其降溫至80?85°C左右。其顯熱被白白浪費，就焦爐產(chǎn)物帶出熱而言其高居第二位。
[0003]目前上升管余熱利用技術(shù)有:上升管汽化冷卻技術(shù)；導熱油夾套技術(shù)；熱管換熱技術(shù)。但該類技術(shù)產(chǎn)生低品質(zhì)能源，無太多用途。如何利用荒煤氣顯熱的大量余熱資源而不涉及其他工序來產(chǎn)生高品質(zhì)能源是目前推廣荒煤氣余熱利用技術(shù)的關鍵所在。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本實用新型提供一種焦爐荒煤氣小型余熱發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了僅利用荒煤氣余熱資源來產(chǎn)生高品質(zhì)能源的瓶頸，既實現(xiàn)余熱資源的梯級利用，又防止焦油的大量析出，從而影響焦爐的正常安全運行。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，設計一種焦爐荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括焦爐荒煤氣的上升管，在所述的上升管內(nèi)引入熱管換熱器的吸熱端，所述的上升管外部設置有風管，所述的放熱端引入所述的風管內(nèi)；
[0006]鼓風機、空氣預熱器冷介質(zhì)層、風管、過熱器、余熱鍋爐熱介質(zhì)層、所述空氣預熱器熱介質(zhì)層和省煤器熱介質(zhì)層的各個進、出口通過管道依次連接；
[0007]水泵、省煤器冷介質(zhì)層、余熱鍋爐冷介質(zhì)層、過熱器冷介質(zhì)層和汽輪機組通過管道依次連接。
[0008]該裝置還具有如下優(yōu)化方案:
[0009]所述的熱管換熱器采用整體套片式高溫熱管氣一氣換熱器。
[0010]本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比:
[0011]本實用新型提供的焦爐荒煤氣小型余熱發(fā)電系統(tǒng)采用焦爐荒煤氣加熱預熱后的空氣成為高溫空氣。高溫空氣先用來加熱水產(chǎn)生飽和蒸汽和過熱蒸汽，后預熱冷空氣和軟化水。實現(xiàn)了焦爐荒煤氣余熱資源的梯級利用，產(chǎn)生的蒸汽具有較高的品質(zhì)，從而能高效率地產(chǎn)生高品質(zhì)能源一電能。經(jīng)預熱后的空氣進入整體套片式高溫熱管氣一氣換熱器，保證吸熱側(cè)的壁溫處于較高溫度，大大減少焦油的析出。采用整體套片式高溫熱管換熱器確?；拿簹夂皖A熱后的空氣完全隔離，當高溫熱管吸熱側(cè)壁溫低于400°c時，熱管停止工作，從而不影響焦爐的正常安全運行。整體套片式高溫熱管換熱器的吸熱端為接觸式換熱，其傳熱方式為輻射和對流兩種并存，且套片增加吸熱側(cè)的換熱面積，大大提高了換熱器的換熱效率，降低了換熱面積及占地空間。增設空氣預熱器不僅保證熱管換熱器的正常運行、避免大量焦油析出而且體現(xiàn)了對余熱資源的合理梯級利用，確保產(chǎn)生高品質(zhì)蒸汽，保證了本小型余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率最高可達15%。
[【附圖說明】

]
[0012]圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0013]圖2整體套片式高溫熱管氣一氣換熱器安裝示意圖；
[0014]圖中1.鼓風機2.空氣預熱器3.風管4.換熱器5.上升管6.過熱器7.余熱鍋爐8.省煤氣9.汽輪機組和發(fā)電機組10.水泵11.放熱端12.吸熱端。
[【具體實施方式】]
[0015]以下通過附圖與實施例對本實用新型的焦爐荒煤氣小型余熱系統(tǒng)。進一步詳細說明以便更好理解本實用新型創(chuàng)造的內(nèi)容，但實施例的內(nèi)容并不限制本實用新型創(chuàng)造的保護范圍。
[0016]焦爐荒煤氣小型余熱發(fā)電系統(tǒng)由鼓風機、整體套片式高溫熱管氣一氣換熱器、風管、過熱器、余熱鍋爐、空氣預熱器、省煤器、汽輪機機組、發(fā)電機組、水泵組成。
[0017]本小型余熱發(fā)電系統(tǒng)按照空氣流程為:鼓風機I將常溫空氣鼓入空氣預熱器2放熱端，預熱達200?300°C熱空氣進入風管3，在整體套片式高溫熱管氣一氣換熱器4放熱端11吸熱后達400?500°C。高溫空氣進入過熱器6后降溫至350?450°C后進入余熱鍋爐?進一步降溫后進入空氣預熱器2吸熱段。最后進入省煤器8后排入大氣。
[0018]本小型余熱發(fā)電系統(tǒng)按汽水流程為:經(jīng)除氧后的軟化水經(jīng)水泵10泵入省煤器8預熱至50?80°C后進入余熱鍋爐7。余熱鍋爐7產(chǎn)生中壓飽和蒸汽，該飽和蒸汽進入過熱器6經(jīng)換熱后成為高溫過熱蒸汽。高溫過熱蒸汽進入汽輪機組和發(fā)電機組9經(jīng)膨脹做功驅(qū)動發(fā)電機組發(fā)電。
[0019]整體套片式高溫熱管氣一氣換熱器4吸熱端12放置于焦爐上升管5內(nèi)。其放熱端11放置于焦爐上升管5外，風管3內(nèi)。高溫荒煤氣與整體套片式高溫熱管換熱器氣一氣換熱器4吸熱端12接觸換熱并加熱吸熱端12，熱管開始工作并加熱進入風管3中預熱后的空氣。
[0020]以上對本實用新型的具體實施例進行了詳細描述，但其只作為范例，本實用新型并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術(shù)人員而言，任何對該實用新型進行的等同修改和替代也都在本實用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實用新型的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本實用新型的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種焦爐荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括焦爐荒煤氣的上升管，其特征在于在所述的上升管內(nèi)引入熱管換熱器的吸熱端，所述的上升管外部設置有風管，放熱端引入所述的風管內(nèi)； 鼓風機、空氣預熱器冷介質(zhì)層、風管、過熱器、余熱鍋爐熱介質(zhì)層、所述空氣預熱器熱介質(zhì)層和省煤器熱介質(zhì)層的各個進、出口通過管道依次連接； 水泵、省煤器冷介質(zhì)層、余熱鍋爐冷介質(zhì)層、過熱器冷介質(zhì)層和汽輪機組通過管道依次連接。2.如權(quán)利要求1所述的焦爐荒煤氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的熱管換熱器采用整體套片式高溫熱管氣一氣換熱器。
【文檔編號】F01K23-10GK204283520SQ201420482869
【發(fā)明者】周巖, 李永田, 張華 [申請人]周巖