專利名稱：電爐煙氣有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電及除塵專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電爐煙氣有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電及除塵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中電爐煙氣的凈化裝置為電爐煙氣發(fā)生設(shè)備、余熱利用設(shè)施、除塵器 通過管路依次連接。目前通常采用的余熱利用設(shè)施水列管余熱鍋爐、熱管式余熱回收裝置來回收電 爐煙氣的余熱，產(chǎn)生飽和蒸汽等。由于電爐煙氣溫度劇烈波動(dòng)，含塵量大，普通水列管余熱 鍋爐很難運(yùn)用于電爐煙氣的余熱回收。目前，熱管式余熱回收裝置已經(jīng)成功運(yùn)用到電爐煙 氣余熱回收中，但由于熱管的固有缺陷(造價(jià)高、不抗凍、不耐高溫、使用年限短)，使得熱 管余熱回收裝置在鋼鐵行業(yè)的普及還面臨很多問題。同時(shí)，由于電爐煙氣溫度波動(dòng)劇烈，波幅大，余熱系統(tǒng)就必須設(shè)計(jì)得足夠大，確保 高溫?zé)煔庖材苡行Ю鋮s。但實(shí)際蒸汽產(chǎn)量卻遠(yuǎn)低于余熱系統(tǒng)的最大蒸發(fā)量，出現(xiàn)大馬拉小 車的局面。這就相對(duì)減少了余熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，增加了余熱系統(tǒng)的投資。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了電爐煙氣有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電及除塵專用設(shè) 備，其不僅能高效地冷卻高溫?zé)煔?溫度范圍650°C 60°C )，還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，改善除塵能力，并 且不影響電爐煉鋼生產(chǎn)的穩(wěn)定和連續(xù)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是其包括燃燒沉降室、余熱換熱 器、除塵器、主風(fēng)機(jī)、排氣筒，其特征在于所述燃燒沉降室通過管道順序連接余熱換熱器、 除塵器、主風(fēng)機(jī)、排氣筒，所述余熱換熱器內(nèi)安裝有蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的進(jìn)口端與工質(zhì)循環(huán)泵 的高壓出口端連接，蒸發(fā)器的出口端經(jīng)管道后與汽輪機(jī)的上部法蘭接口連接，低沸點(diǎn)工質(zhì) 汽輪機(jī)的下部接口通過管道與冷凝器的進(jìn)氣口連接，冷凝器的液相出口通過管道與工質(zhì)循 環(huán)泵的低壓進(jìn)口端連接，低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機(jī)與三相發(fā)電機(jī)連接，冷凝器的一個(gè)端部法蘭接 口與水泵連接，冷凝器的另一個(gè)端部接冷卻塔，冷卻塔與水泵連接，構(gòu)成一個(gè)回路。其進(jìn)一步特征在于采用R123為循環(huán)有機(jī)工質(zhì)。本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)中，余熱發(fā)電裝置替代水列管余熱鍋爐、熱管式余熱回收 裝置等設(shè)備組合，既簡化了系統(tǒng)配置，又可以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，改善除塵能力，達(dá)到節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)的目 的。本實(shí)用新型的有益效果是由于余熱發(fā)電裝置替代水列管余熱鍋爐、熱管式余熱 回收裝置等設(shè)備組合，所以裝置占地省，投資及運(yùn)行費(fèi)用低；可以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)，降低了系統(tǒng)運(yùn)行能耗；顯熱被充分利用，降低了煙 氣的排放溫度，由于煙氣的排放溫度可以維持在80°C以下，布袋除塵器中的濾料可選用價(jià)格最低的常溫布袋，降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用；排放濃度低，可以確保排放粉塵濃度在20mg/ Nm3以下，正常小于10mg/Nm3。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖中1.電爐，2.水冷滑套，3.燃燒沉降室，4.余熱換熱器，5.除塵器，6.風(fēng)機(jī)， 7.排氣筒，8.蒸發(fā)器，9.低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機(jī)，10.三相發(fā)電機(jī)，11.工質(zhì)循環(huán)泵，12.水泵， 13.冷凝器，14.冷卻塔。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。本實(shí)用新型中電爐煙氣余熱發(fā)電及除塵專用設(shè)備包括燃燒沉降室3、余熱換熱器 4、除塵器5、主風(fēng)機(jī)6、排氣筒7，所述燃燒沉降室通過管道順序連接余熱換熱器4、除塵器5、 主風(fēng)機(jī)6、排氣筒7，所述余熱換熱器4內(nèi)安裝有蒸發(fā)器8，蒸發(fā)器8的進(jìn)口端與工質(zhì)循環(huán)泵 11的高壓出口端連接，蒸發(fā)器8的出口端經(jīng)管道后與低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機(jī)9的上部法蘭接口 連接，低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機(jī)9的下部接口通過管道與冷凝器13的進(jìn)氣口連接，冷凝器13的液 相出口通過管道與工質(zhì)循環(huán)泵11的低壓進(jìn)口端連接，低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機(jī)9與三相發(fā)電機(jī)10 連接，冷凝器13的一個(gè)端部法蘭接口與水泵12連接，冷凝器13的另一個(gè)端部接冷卻塔14， 冷卻塔14與水泵12連接，構(gòu)成一個(gè)回路。所述低沸點(diǎn)工質(zhì)為R123，進(jìn)入低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機(jī)的工質(zhì)壓力為3. OMPa，膨脹做功 后的工質(zhì)壓力為0. SMPa時(shí)，系統(tǒng)輸出電功率為1000KW，朗肯循環(huán)效率為13%，系統(tǒng)排出的 煙氣溫度為60°C。本實(shí)用新型的工作過程90t/h煉鋼電爐1內(nèi)排煙氣流量20 X 104NmVh，溫度 650°C，含塵濃度25g/Nm3由第四孔排出，經(jīng)水冷滑套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出來的煙氣進(jìn)入余熱換熱器4，溫 度降至60°C左右，進(jìn)入除塵器5，經(jīng)除塵后粉塵濃度小于20mg/Nm3。由主風(fēng)機(jī)6壓入排氣 筒7排入大氣。同時(shí)，低沸點(diǎn)工質(zhì)通過工質(zhì)泵11驅(qū)動(dòng)，先在安裝于余熱換熱器內(nèi)的蒸發(fā)器 8中吸收煙氣余熱載體的熱量，變成飽和蒸汽，通過調(diào)壓閥后，工質(zhì)蒸汽在低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪 機(jī)9內(nèi)膨脹做功，并帶動(dòng)三相發(fā)電機(jī)10發(fā)電。從低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機(jī)9排出的工質(zhì)蒸汽由冷 凝器13冷凝為飽和液體，再由工質(zhì)泵11將工質(zhì)液體加壓后送入蒸發(fā)器8中，開始新一輪循 環(huán)。系統(tǒng)發(fā)出的電能為三相交流電，額定電壓為380V，可經(jīng)過調(diào)壓后并入廠內(nèi)電網(wǎng)，或直接 送給用電設(shè)備使用。該設(shè)備的最大特點(diǎn)是采用低沸點(diǎn)工質(zhì)有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電來回收電爐煙氣的 余熱。以90t/h煉鋼電爐余熱回收及除塵工藝為例，本實(shí)用新型流程與常規(guī)余熱利用后除 塵比較，說明如下
權(quán)利要求1.一種電爐煙氣有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電及除塵專用設(shè)備，包括燃燒沉降室、余熱換熱 器、除塵器、主風(fēng)機(jī)、排氣筒，其特征在于所述燃燒沉降室通過管道順序連接余熱換熱器、 除塵器、主風(fēng)機(jī)、排氣筒，所述余熱換熱器內(nèi)安裝有蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的進(jìn)口端與工質(zhì)循環(huán)泵 的高壓出口端連接，蒸發(fā)器的出口端經(jīng)管道后與汽輪機(jī)的上部法蘭接口連接，低沸點(diǎn)工質(zhì) 汽輪機(jī)的下部接口通過管道與冷凝器的進(jìn)氣口連接，冷凝器的液相出口通過管道與工質(zhì)循 環(huán)泵的低壓進(jìn)口端連接，低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機(jī)與三相發(fā)電機(jī)連接，冷凝器的一個(gè)端部法蘭接 口與水泵連接，冷凝器的另一個(gè)端部接冷卻塔，冷卻塔與水泵連接，構(gòu)成一個(gè)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐煙氣有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電及除塵專用設(shè)備，其特征在 于采用R123為循環(huán)有機(jī)工質(zhì)。
專利摘要一種電爐煙氣有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電及除塵專用設(shè)備，包括燃燒沉降室、余熱換熱器、除塵器、主風(fēng)機(jī)、排氣筒，其特征在于所述燃燒沉降室通過管道順序連接余熱換熱器、除塵器、主風(fēng)機(jī)、排氣筒，所述余熱換熱器內(nèi)安裝有蒸發(fā)器，蒸發(fā)器一端與工質(zhì)循環(huán)泵連接，另一端與汽輪機(jī)連接，汽輪機(jī)一端與冷凝器連接，另一端與發(fā)電機(jī)連接，冷凝器一端與工質(zhì)循環(huán)泵連接，另一端與水泵連接，冷凝器出口接冷卻塔，冷卻塔與水泵連接。其進(jìn)一步特征在于采用R123為循環(huán)有機(jī)工質(zhì)。本余熱發(fā)電裝置替代水列管余熱鍋爐、熱管式余熱回收裝置等設(shè)備組合，既簡化了系統(tǒng)配置，又可以最大限度地回收煙氣中的熱能轉(zhuǎn)化為高品位電能，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
文檔編號(hào)F01D15/10GK201837260SQ20102056333
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者馮建新 申請(qǐng)人:無錫市廣運(yùn)環(huán)保機(jī)械有限公司