一种转炉余热熔盐储能高效发电系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115096101A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210523987.XF01K25/02(2006.01)(22)申请日2022.05.14F01K13/00(2006.01)F01D15/10(2006.01)(71)申请人北京首钢国际工程技术有限公司地址100043北京市石景山区石景山路60号(72)发明人罗斌杨天助曹子栋李长兴李鹏徐迎超庞森常轲(74)专利代理机构北京华谊知识产权代理有限公司11207专利代理师刘建民(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)F22B1/06(2006.01)F22B1/18(2006.01)F22B33/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种转炉余热熔盐储能高效发电系统(57)摘要本发明提出了一种转炉余热熔盐储能高效发电系统，涉及转炉炼钢余热回收和余热发电领域。本发明是从炼钢转炉出口烟道至余热发电的全流程系统，主要内容包括烟气系统、助燃风系统、熔盐储热系统、汽水发电系统以及脱硫脱销除尘烟气净化系统。本发明一方面提高了转炉煤气的回收率，另一方面又提高了转炉煤气的显热利用率，同时配合高效的发电系统，能够大大的提高能源的回收利用效率，降低钢铁企业转炉炼钢生产过程中的能耗水平，同时还能减少污染，降低环保运行费用，极大的降低了转炉炼钢的能源环保成本。CN115096101ACN115096101A权利要求书1/1页1.一种转炉余热熔盐储能高效发电系统，其特征在于：发电系统包括烟气系统、助燃风系统、熔盐储热系统、汽水发电系统以及脱硫脱销除尘烟气净化系统；所述的烟气系统分别与助燃风系统、熔盐储热系统和脱硫脱销除尘烟气净化系统相连接，熔盐储热系统与汽水发电系统相连接；所述的烟气系统包括一次除尘设施、熔盐废热锅炉、引风机和烟囱；助燃风系统包括助燃风机、空气预热器、助燃风喷射混合装置；助燃风机从大气中吸入冷空气经过空气预热器与烟气换热后形成热风再经过助燃风喷射混合装置喷入熔盐废热锅炉炉膛与烟气充分混合燃烧；熔盐储热系统包括低温熔盐罐、高温熔盐罐、低温熔盐泵、高温熔盐泵以及熔盐换热器；汽水发电系统为传统的一次再热蒸汽发电系统；脱硫脱销除尘烟气净化系统主要包括脱硝装置、除尘装置、脱硫装置；转炉出口烟道与一次除尘设施、熔盐废热锅炉、脱硝装置、除尘装置、脱硫装置、引风机、烟囱依次连接；助燃风机、空气预热器、助燃风喷射混合装置熔盐废热锅炉依次连接；熔盐废热锅炉、低温熔盐泵、低温熔盐罐、熔盐换热器依次相连接；熔盐废热锅炉、高温熔盐罐、高温熔盐泵、熔盐换热器依次相连接；熔盐换热器与汽水发电系统相连接。2CN115096101A说明书1/4页一种转炉余热熔盐储能高效发电系统技术领域[0001]本发明提出了一种转炉余热熔盐储能高效发电系统，应用于转炉炼钢余热回收和余热发电领域。背景技术[0002]在转炉炼钢过程中，转炉吹氧产生的大量的废烟气，烟气成分复杂，其中含有大量的粉尘、CO、氮气、CO2等，经过降温除尘净化等工序后形成转炉煤气供厂区管网用户使用。转炉炼钢煤气的热量分为两部分，转炉煤气的显热和化学热。炼钢转炉吹氧过程，钢水中的碳、硫、磷等元素与氧气发生化学反应，释放大量的化学热，使转炉出口的烟气温度可以达到1200～1400℃，这部分烟气蕴含大量的显热；碳与氧气发生化学反应，不完全燃烧，生成CO，转炉煤气中CO的含量大概在60％左右，蕴含大量的化学热。传统的炼钢转炉余热回收方式为转炉煤气先经过汽化冷却烟道，将1200～1400℃高温煤气降低到800～1000℃左右，然后向转炉煤气喷水，将温度降低到200℃左右，在经过经典除尘器进一步除尘净化，形成干净的转炉煤气。[0003]传统的转炉炼钢转炉煤气显热和化学热的回收方法较为粗放，存在一下缺点：1，在转炉刚开始吹氧的将要结束吹氧的1‑2分钟时间内形成的烟气由于含氧量较大，为防止烟气爆炸，影响设备的安全运行，此部分煤气不能回收，需要经过放散塔放散，经测算，不能回收的转炉煤气大概占总煤气量的20％左右，能源浪费较大。2，转炉煤气经过汽化冷却烟道后温度由1200～1400℃降低到800～1000℃，由于转炉煤气温度在390‑800℃之间存在爆炸的危险性，所以必须使煤气温度快速降低到300℃以下，常规的方式是快速喷水降温，所以800℃以下的煤气显热也不能回收，造成能源的极大浪费。3，由于汽化冷却烟道的运行温度区间为800‑1400℃，再加上转炉炼钢是间断的不连续的过程，造成汽化冷却烟道的工作环境恶劣，工况变化大，设备承受较大的疲劳应力，很容易造成设备损坏，设备寿命较短。4，转炉煤气回收需要大量的喷水降温，形成大量的废水，对环境造成危害，国家