电炉一次烟气余热发电系统和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115164607A(43)申请公布日2022.10.11(21)申请号202210849437.7(22)申请日2022.07.19(71)申请人中冶南方工程技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人李佳(74)专利代理机构北京汇泽知识产权代理有限公司11228专利代理师张小丽(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)F01K27/02(2006.01)F01D15/10(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称电炉一次烟气余热发电系统和方法(57)摘要本发明涉及一种电炉一次烟气余热发电系统和方法；包括烟气预处理装置、喷雾快速冷却系统、氨水混合工质动力循环系统和除尘放散系统；烟气预处理装置包括废钢预热系统和沉降室，喷雾快速冷却系统与沉降室的烟气出口端连接；氨水混合工质动力循环系统连接有发电机，喷雾快速冷却系统的烟气出口管路和氨水混合工质动力循环系统的烟气出口管路连通且设置有旁通阀。本发明的电炉排出的一次烟气经过废钢余热系统可以初步回收余热，在喷雾快速冷却系统将一次烟气冷却至300℃，可以有效的遏制二噁英的生成，氨水混合工质动力循环系统可以进一步的实现一次烟气余热回收，充分利用一次烟气的热量，进行余热资源化回收利用，提高经济效益，降低生产成本。CN115164607ACN115164607A权利要求书1/2页1.一种电炉一次烟气余热发电系统，其特征在于，包括沿电炉一次烟气流通方向依次设置的烟气预处理装置、喷雾快速冷却系统、氨水混合工质动力循环系统和除尘放散系统；所述烟气预处理装置与所述电炉烟气出口连接，所述烟气预处理装置包括废钢预热系统和沉降室，所述喷雾快速冷却系统与所述沉降室的烟气出口端连接；所述氨水混合工质动力循环系统连接有发电机，所述喷雾快速冷却系统的烟气出口管路和所述氨水混合工质动力循环系统的烟气出口管路连通且设置有旁通阀。2.根据权利要求1所述的电炉一次烟气余热发电系统，其特征在于，所述喷雾快速冷却系统包括喷雾冷却塔，所述喷雾冷却塔内设置有至少两层水雾喷嘴，所述喷雾冷却塔可以将烟气冷却至300℃以下。3.根据权利要求2所述的电炉一次烟气余热发电系统，其特征在于，所述旁通阀开启时，喷雾冷却塔可以将烟气冷却至200℃以下。4.根据权利要求1所述的电炉一次烟气余热发电系统，其特征在于，所述氨水混合工质动力循环系统包括氨水循环系统、烟气循环通道和冷却水循环通道，所述烟气循环通道的两端分别连通所述喷雾快速冷却系统的烟气出口管路以及所述除尘放散系统的烟气进口管路，所述冷却水循环通道上分别设置有冷却水进口管路和冷却水出口管路，所述冷却水进口管路和冷却水出口管路分别与外部冷却塔连通，所述氨水循环系统与所述发电机连接。5.根据权利要求4所述的电炉一次烟气余热发电系统，其特征在于，所述氨水循环系统包括过热器、蒸发器、膨胀机、回热器、冷凝器、循环泵、高压回热器、闪蒸器，所述电炉一次烟气依次流经所述过热器和所述蒸发器中的烟气循环通道后与所述除尘放散系统连通；位于所述闪蒸器的富氨蒸汽出口的富氨蒸汽管路流经所述过热器后连接所述膨胀机，所述膨胀机与所述发电机连接，所述膨胀机的乏汽出口连接有乏汽管路，位于所述闪蒸器的稀氨溶液出口的稀氨溶液管路流经所述高压回热器后与所述乏汽管路汇合后依次流经所述回热器和冷凝器后与所述循环泵的进口端连接；所述循环泵的出口端连接有高压工作溶液管路，所述高压工作溶液管路依次流经所述高压回热器、蒸发器后与所述闪蒸器的进口端连接；所述冷凝器上还连接有所述冷却水循环通道。6.根据权利要求5所述的电炉一次烟气余热发电系统，其特征在于，在所述稀氨溶液管路上流经所述高压回热器后设置有节流阀。7.根据权利要求1所述的电炉一次烟气余热发电系统，其特征在于，所述除尘放散系统包括沿烟气方向依次设置的布袋除尘器、引风机和排气筒，所述布袋除尘器的进气端与所述旁通阀的烟气出口端以及所述氨水混合工质动力循环系统的烟气出口端连接。8.一种电炉一次烟气余热发电方法，其特征在于，采用如权利要求5所述的发电系统，包括以下步骤：所述电炉排出的一次烟气经过所述废钢余热系统以及沉降室后进入所述喷雾快速冷却系统中降温，所述喷雾快速冷却系统排出的一次烟气进入所述氨水混合工质动力循环系统中驱动所述发电机发电，所述氨水混合工质动力循环系统排出的一次烟气经所述除尘放散系统处理后排放；当所述氨水混合工质动力循环系统停止工作时，开启所述旁通阀，所述喷雾快速冷却系统排出的一次烟气通过所述旁通阀后经所述除尘放散系统处理后排放。2CN115164607A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的电炉一次烟气余热发电方法，其特征在于，所述氨水