冶金爐煙氣有機朗肯余熱發電節能除塵專用設備制造技術

冶金爐煙氣有機朗肯余熱發電節能除塵專用設備，包括燃燒沉降室、蓄熱均溫器、余熱交換室、增壓風機、除塵器、主風機、排氣筒，其特征在于：所述燃燒沉降室順序連接蓄熱均溫器、余熱交換室、增壓風機、除塵器、主風機、排氣筒，所述余熱交換室內裝有熱管換熱器，熱管換熱器冷水進口與給水泵連接，熱水出口接蒸發器，蒸發器工質進口端與工質循環泵連接，出口端與汽輪機連接，汽輪機一端連接冷凝器，另一端連接發電機。所述增壓風機與連接在冶金爐上方的外排管道一并連接除塵器。其進一步特征在于：采用異丁烷為循環有機工質。本余熱發電裝置替代水列管余熱鍋爐等設備組合，既簡化了系統配置，又最大限度地回收煙氣中的熱能轉化為高品位電能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種余熱發電裝置，特別涉及冶金爐煙氣有機朗肯余熱發電節能除塵專用設備，屬于煙氣除塵及余熱發電

技術介紹
在現有技術中冶金爐煙氣的凈化裝置為冶金爐煙氣發生設備、余熱利用設施、除塵器通過管路依次連接。目前通常采用的余熱利用設施水列管余熱鍋爐、蓄熱式余熱鍋爐來回收冶金爐煙氣的余熱，產生飽和蒸汽等。由于冶金爐煙氣溫度劇烈波動，含塵量大，普通水列管余熱鍋爐很難運用于冶金爐煙氣的余熱回收。目前，蓄熱式余熱鍋爐已經成功運用到電爐煙氣余熱回收中，但由于換熱管的固有缺陷(造價高、不抗凍、不耐高溫、使用年限短)，使得蓄熱式余熱鍋爐在鋼鐵行業的普及還面臨很多問題。同時，由于冶金爐煙氣溫度波動劇烈，波幅大，余熱系統就必須設計得足夠大，確保高溫煙氣也能有效冷卻。但實際蒸汽產量卻遠低于余熱系統的最大蒸發量，出現大馬拉小車的局面。這就相對減少了余熱系統的經濟價值，增加了余熱系統的投資。
技術實現思路
針對上述問題，本技術提供了冶金爐煙氣有機朗肯余熱發電節能除塵專用設備，其不僅能高效地冷卻高溫煙氣(溫度范圍850°C 80°C )，還能最大限度地回收煙氣中的熱能轉化為高品位電能，拖動除塵風機，同時可降低煙氣的排放溫度，改善除塵能力，并且不影響冶金爐生產的穩定和連續。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是冶金爐煙氣有機朗肯余熱發電節能除塵專用設備，包括燃燒沉降室、蓄熱均溫器、余熱交換室、增壓風機、除塵器、主風機、排氣筒，其特征在于所述燃燒沉降室順序連接蓄熱均溫器、余熱交換室、增壓風機、除塵器、主風機、排氣筒，所述蓄熱均溫器包括煙氣進口、碳化硅復合材料蓄熱體、激波清灰裝置、煙氣出口和灰斗，所述碳化硅復合材料蓄熱體設置于煙氣進口和煙氣出口之間，所述激波清灰裝置分段布置于蓄熱體之間，所述余熱交換室內安裝有分離套管式熱管換熱器，分離套管式熱管換熱器的冷水進口與換熱器給水泵連接，分離套管式熱管換熱器的熱水出口接蓄熱式蒸發器的熱水進口，蓄熱式蒸發器的冷水出口接循環水池，循環水池與換熱器給水泵連接，構成一個回路。蓄熱式蒸發器的工質進口端與工質循環泵的高壓出口端連接，蓄熱式蒸發器的工質出口端經管道后與汽輪機的上部法蘭接口連接，低沸點工質汽輪機的下部接口通過管道與臥式管殼式冷凝器的進氣口連接，臥式管殼式冷凝器的液相出口通過管道與工質循環泵的低壓進口端連接，低沸點工質汽輪機與三相發電機連接，臥式管殼式冷凝器的一個端部法蘭接口與循環水泵連接，臥式管殼式冷凝器的另一個端部接冷卻塔，冷卻塔與循環水泵連接，構成另一個回路。所述增壓風機與連接在冶金爐上方的外排管道一并連接除塵器，除塵器通過管道連接主風機，主風機與排氣筒連接。其進一步特征在于采用異丁烷為循環有機工質。本技術的上述結構中，余熱發電裝置替代水列管余熱鍋爐、蓄熱式余熱鍋爐等設備組合，既簡化了系統配置，又可以最大限度地回收煙氣中的熱能轉化為高品位電能，拖動除塵風機，同時可降低煙氣的排放溫度，改善除塵能力，達到節能環保生產的目的。本技術的有益效果是由于余熱發電裝置替代水列管余熱鍋爐、蓄熱式余熱鍋爐等設備組合，所以裝置占地省，投資及運行費用低；可以最大限度地回收煙氣中的熱能轉化為高品位電能，拖動除塵風機，降低了系統運行能耗；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格最低的常溫布袋，降低了投資及運行費用；排放濃度低，可以確保排放粉塵濃度10mg/Nm3。本技術的優點在于；I.可以緩解煙氣溫度的驟升驟降；2.解決熱脹冷縮問題；3.換熱器不積灰，不堵塞；4.延長設備的使用壽命；5.提高余熱發電裝置效率；6.減少余熱發電裝置投資；7.可以減少混入冷風量，節約除塵能耗。附圖說明圖I是本技術的結構示意圖圖中1.冶金爐，2.水冷滑套，3.燃燒沉降室，4.外排管道，5.蓄熱均溫器，6.煙氣進口，7.碳化硅復合材料蓄熱體，8.灰斗，9.激波清灰裝置，10.煙氣出口，11.余熱交換室，12.分離套管式熱管換熱器，13.增壓風機，14.除塵器，15.風機，16.排氣筒，17.換熱器給水泵，18.循環水池，19.蓄熱式蒸發器，20.低沸點工質汽輪機，21.三相發電機，22.工質循環泵，23.循環水泵，24.臥式管殼式冷凝器，25.冷卻塔。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步的說明。本技術中冶金爐煙氣有機朗肯余熱發電節能除塵專用設備包括燃燒沉降室3、蓄熱均溫器5、余熱交換室11、增壓風機13、除塵器14、主風機15、排氣筒16，其特征在于所述燃燒沉降室3順序連接蓄熱均溫器5、余熱交換室11、增壓風機13、除塵器14、主風機15、排氣筒16,所述蓄熱均溫器5包括煙氣進口 6、碳化娃復合材料蓄熱體7、激波清灰裝置9、煙氣出口 10和灰斗8，所述碳化硅復合材料蓄熱體7設置于煙氣進口 6和煙氣出口 10之間，所述激波清灰裝置9分段布置于蓄熱體7之間，所述余熱交換室11內安裝有分離套管式熱管換熱器12，分離套管式熱管換熱器12的冷水進口與換熱器給水泵17連接，分離套管式熱管換熱器12的熱水出口接蓄熱式蒸發器19的熱水進口，蓄熱式蒸發器19的冷水出口接循環水池18，循環水池18與換熱器給水泵17連接，構成一個回路。蓄熱式蒸發器19的工質進口端與工質循環泵22的高壓出口端連接，蓄熱式蒸發器19的工質出口端經管道后與汽輪機20的上部法蘭接口連接，低沸點工質汽輪機20的下部接口通過管道與臥式管殼式冷凝器24的進氣口連接，臥式管殼式冷凝器24的液相出口通過管道與工質循環泵22的低壓進口端連接，低沸點工質汽輪機20與三相發電機21連接，臥式管殼式冷凝器24的一個端部法蘭接口與循環水泵23連接，臥式管殼式冷凝器24的另一個端部接冷卻塔25，冷卻塔25與循環水泵23連接，構成另一個回路。所述增壓風機13與連接在冶金爐I上方的外排管道4 一并連接除塵器14，除塵器14通過管道連接主風機15，主風機15與排氣筒16連接。所述低沸點工質為異丁烷，進入低沸點工質汽輪機的工質壓力為2. 55MPa，膨脹做功后的工質壓力為O. 15MPa時，系統輸出電功率為2800KW，朗肯循環效率為20. 5%，系統排出的煙氣溫度為80°C。本技術的工作過程100t/h冶金爐I內排煙氣流量29 X IO4NmVh,溫度850°C，含塵濃度25g/Nm3由第四孔排出，經水冷滑套2混入冷風，燃燒一氧化碳氣體后進入燃燒沉降室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， 并適當混入冷風，最終燃燼一氧化碳氣體，經過燃燒沉降室3的煙氣進入蓄熱均溫器5，通過蓄熱均溫器5中碳化硅復合材料蓄熱體7對高溫煙氣的蓄熱均溫作用后，煙氣進入余熱交換室11中，高溫煙氣放出熱量，溫度降至80°C左右，經降溫的煙氣由增壓風機13出來與連接在冶金爐I上方的外排管道4出來的煙氣混合一并進入除塵器14，經除塵后粉塵濃度10mg/Nm3,由主風機15壓入排氣簡16排入大氣。同時，循環水通過換熱器給水泵17驅動，進入安裝于余熱交換室11內的分離套管式熱管換熱器12中吸收煙氣的熱量，形成汽水混合物，汽水混合物在自然循環力推動下進入蓄熱式蒸發器19內，放出熱量，變成低本文檔來自技高網...

【技術保護點】
冶金爐煙氣有機朗肯余熱發電節能除塵專用設備，包括燃燒沉降室、蓄熱均溫器、余熱交換室、增壓風機、除塵器、主風機、排氣筒，其特征在于：所述燃燒沉降室順序連接蓄熱均溫器、余熱交換室、增壓風機、除塵器、主風機、排氣筒，所述蓄熱均溫器包括煙氣進口、碳化硅復合材料蓄熱體、激波清灰裝置、煙氣出口和灰斗，所述碳化硅復合材料蓄熱體設置于煙氣進口和煙氣出口之間，所述激波清灰裝置分段布置于蓄熱體之間，所述余熱交換室內安裝有分離套管式熱管換熱器，分離套管式熱管換熱器的冷水進口與換熱器給水泵連接，分離套管式熱管換熱器的熱水出口接蓄熱式蒸發器的熱水進口，蓄熱式蒸發器的冷水出口接循環水池，循環水池與換熱器給水泵連接，構成一個回路，蓄熱式蒸發器的工質進口端與工質循環泵的高壓出口端連接，蓄熱式蒸發器的工質出口端經管道后與汽輪機的上部法蘭接口連接，低沸點工質汽輪機的下部接口通過管道與臥式管殼式冷凝器的進氣口連接，臥式管殼式冷凝器的液相出口通過管道與工質循環泵的低壓進口端連接，低沸點工質汽輪機與三相發電機連接，臥式管殼式冷凝器的一個端部法蘭接口與循環水泵連接，臥式管殼式冷凝器的另一個端部接冷卻塔，冷卻塔與循環水泵連接，構成另一個回路，所述增壓風機與連接在冶金爐上方的外排管道一并連接除塵器，除塵器通過管道連接主風機，主風機與排氣筒連接。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王正新，
申請(專利權)人：王正新，
類型：實用新型
國別省市：