專利名稱：冶金爐煙氣有機(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)用新型涉及冶金爐煙氣有機(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)中冶金爐煙氣的凈化裝置為冶金爐煙氣發(fā)生設(shè)備、余熱利用設(shè)施、除 塵器通過(guò)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(lái)回收冶 金爐煙氣的余熱，產(chǎn)生飽和蒸汽等。由于冶金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)用于冶金爐煙氣的余熱回收。目前，熱管式余熱回收裝置已經(jīng)成功運(yùn)用 到冶金爐煙氣余熱回收中，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(wèn)題。同時(shí)，由于冶金爐煙氣溫度波動(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(wèn)題，本實(shí)用新型提供了冶金爐煙氣有機(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1000°c 80°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， 并且不影響冶金爐煉鋼生產(chǎn)的穩(wěn)定和連續(xù)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是其包括燃燒沉降室、集氣箱、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(guò)管道順序連接集氣箱、除塵器、主 風(fēng)機(jī)、排氣筒，所述集氣箱內(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(guò)管道與冷凝器的進(jìn)氣口連接，冷凝器的液相出口通過(guò)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。所述除塵器中設(shè)置有超細(xì) 纖維濾料制成的覆膜布袋。其進(jìn)一步特征在于采用PF5050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(jiǎn)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，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10mg/Nm3以 下。由于集氣箱可對(duì)煙氣溫度削峰填谷，降低煙氣的最高溫度、減小煙氣溫度的波動(dòng)幅度， 緩解煙氣溫度的驟升驟降，提高余熱發(fā)電的穩(wěn)定性，并可安全地配置余熱發(fā)電裝置。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖中1.冶金爐，2.水冷滑套，3.燃燒沉降室，4.集氣箱，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(shuō)明。本實(shí)用新型中冶金爐煙氣余熱發(fā)電及除塵專用設(shè)備包括燃燒沉降室3、集氣箱4、 除塵器5、主風(fēng)機(jī)6、排氣筒7，所述燃燒沉降室通過(guò)管道順序連接集氣箱4、除塵器5、主風(fēng)機(jī) 6、排氣筒7，所述集氣箱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(guò)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(guò) 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。所述除塵器5中設(shè)置有超細(xì)纖維濾料制成的覆膜布袋，一般能承受200°C左右的 長(zhǎng)期工作溫度，經(jīng)過(guò)最高能承受250°C的高溫。凈化后的粉塵濃度基本在5 10mg/Nm3，且 過(guò)濾風(fēng)速較高，一般在2 3m/min之間。所述低沸點(diǎn)循環(huán)有機(jī)工質(zhì)為PF5050，進(jìn)入低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機(jī)的工質(zhì)壓力為 3. 5MPa,膨脹做功后的工質(zhì)壓力為0. 9MPa時(shí)，系統(tǒng)輸出電功率為3000KW，朗肯循環(huán)效率為 15%,系統(tǒng)排出的煙氣溫度為80°C。本實(shí)用新型的工作過(guò)程150t/h煉鋼冶金爐1內(nèi)排煙氣流量30X 104Nm3/h，溫度 1000°C，含塵濃度30g/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(lái)的煙氣進(jìn)入集氣箱4，經(jīng)過(guò) 熱交換，溫度降至80°C左右，進(jìn)入除塵器5，經(jīng)除塵后粉塵濃度小于10mg/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(guò)工質(zhì)泵11驅(qū)動(dòng)，先在安裝于集氣箱內(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(guò)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(kāi)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(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。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(lái)回收冶金爐煙氣 的余熱。以150t/h煉鋼冶金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
權(quán)利要求1.一種冶金爐煙氣有機(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、集氣箱、 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(guò)管道順序連接集氣箱、除塵器、 主風(fēng)機(jī)、排氣筒，所述集氣箱內(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(guò)管道與冷凝器的進(jìn)氣口連接，冷凝器的液相出口通過(guò)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所述的冶金爐煙氣有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電及除塵專用設(shè)備，其特征 在于所述除塵器中設(shè)置有超細(xì)纖維濾料制成的覆膜布袋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金爐煙氣有機(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PF5050為循環(huán)有機(jī)工質(zhì)。
專利摘要一種冶金爐煙氣有機(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、集氣箱、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(guò)管道順序連接集氣箱、除塵器、主風(fēng)機(jī)、排氣筒，所述集氣箱內(nèi)安裝有蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與工質(zhì)循環(huán)泵、低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機(jī)、三相發(fā)電機(jī)、冷凝器、水泵、冷卻塔、管道等構(gòu)成一個(gè)回路。所述除塵器中設(shè)置有超細(xì)纖維濾料制成的覆膜布袋。其進(jìn)一步特征在于采用PF5050為循環(huán)有機(jī)工質(zhì)。本冶金爐煙氣余熱發(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(jiǎn)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)F01K11/02GK201844698SQ20102058853
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者顧云紅 申請(qǐng)人:無(wú)錫市曜通環(huán)保機(jī)械有限公司