转底炉烟气余热利用方法及其系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114396805A(43)申请公布日2022.04.26(21)申请号202111667318.1(22)申请日2021.12.31(71)申请人江苏东九重工股份有限公司地址224005江苏省南京市高新区华锐南路9号(72)发明人林仟国程立春杨玉慧(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人彭英(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)C21B13/08(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图7页(54)发明名称转底炉烟气余热利用方法及其系统(57)摘要本发明公开了一种转底炉烟气余热利用方法及其系统，所述转底炉烟气余热利用系统包括按顺序连接的转底炉、重力沉降室、分级降温模块、除尘设备。所述分级降温模块一端设有烟气入口，另一端设有烟气出口；所述烟气入口端与重力沉降室连通，所述烟气出口端与除尘设备连通；所述分级降温模块入口端的上方设置有锅筒，所述锅筒通过管系分别与辐射冷却室、凝渣管束、蒸发管束建立连接，所述辐射冷却室、凝渣管束、蒸发管束与锅筒经循环水泵提供压头通过上升管及下降管构建汽水强制循环回路。本发明的转底炉烟气余热通过分级降温模块将获得的热能转化为过热蒸汽推动汽轮机做功发电，解决了转底炉综合能耗高的问题。CN114396805ACN114396805A权利要求书1/3页1.一种转底炉烟气余热利用方法，其特征在于，包括如下的步骤：步骤一：转底炉烟气中大颗粒固形物的预分离处理采用重力分离原理，将流入重力沉降室的转底炉烟气中所包括的大颗粒固形物分离并除去；步骤二、将步骤一中经过重力分离处理的转底炉烟气，输入分级降温模块进行余热回收利用，具体包括如下依次进行的工序：步骤2.1、转底炉烟气中烟尘的分离处理将步骤一中经过大颗粒固形物分离处理的转底炉烟气以1～2m/s的流速输入辐射冷却室；在辐射冷却室内，利用转底炉烟气中三原子气体和烟尘的辐射传热，将流入辐射冷却室的转底炉烟气从高温迅速冷却到烟尘的粘结温度以下，使得转底炉烟气中的烟尘变成固体灰粒而沉降至辐射冷却室的集灰斗中除去，实现转底炉烟气中烟尘的分离处理；步骤2.2、对流分级降温处理高温转底炉烟气将步骤2.1中经过烟尘分离处理的转底炉烟气输入至对流降温模块，通过与汽水强制循环系统的锅水进行对流降温冷却的方式，使得所输入转底炉烟气从650℃分级降温至320℃、锅水与转底炉烟气进行充分热交换后形成汽水混合物；在对流降温模块中，通过所设置的汽水强制循环系统，实现各辐射、蒸发传热面的壁温均低于500℃，同时通过对所输入的转底炉烟气进行逐次分级降温处理，使得转底炉烟气在流经对流降温模块的蒸汽过热器管束时，温度降至500℃以下；步骤2.3、分级降温处理低温转底炉烟气将步骤2.2中经过对流分级降温处理的高温转底炉烟气输入尾部降温模块，通过与给水进行充分的热交换处理，使得所输入转底炉烟气从320℃分级降温至180℃、给水吸收转底炉烟气降温过程中的余热后输入汽水强制循环系统的锅筒；步骤三、尾气除尘排放采用风机，将步骤2.3中经过分级降温处理的低温转底炉烟气输入除尘设备中进行除尘后输出。2.一种转底炉烟气余热利用系统，其特征在于：包括按顺序连接的转底炉、重力沉降室、分级降温模块、除尘设备，分级降温模块将获得的热能转化为过热蒸汽推动汽轮机做功发电，其中，分级降温模块为卧式水平强制循环型式布置，按烟气流向顺序设置辐射降温模块、对流降温模块、尾部降温模块，辐射降温模块的上方设置有锅筒；所述辐射降温模块为空腔式全膜式壁结构的辐射冷却室，来自转底炉的烟气经所述辐射冷却室降温冷却至650℃；所述对流降温模块包括采用膜式水冷壁构建的水平隧道式烟道，所述水平隧道式烟道内按烟气流向顺序设置有凝渣管束、蒸发管束a、蒸发管束b、蒸汽过热器管束、蒸发管束c、蒸发管束d、蒸发管束e，相邻两组管束间设有膜式水冷壁结构的水冷隔墙；来自辐射冷却室的转底炉烟气经所述凝渣管束、蒸发管束a、蒸发管束b降温冷却至500℃进入蒸汽过热器管束，所述烟气经蒸汽过热器管束、蒸发管束c、蒸发管束d、蒸发管束e进一步降温冷却至320℃；所述凝渣管束、蒸发管束a、蒸发管束b、蒸汽过热器管束、蒸发管束c、蒸发管束d、蒸发2CN114396805A权利要求书2/3页管束e传热管束顺列设置；所述尾部降温模块为水平隧道式烟道，所述水平隧道式烟道内按烟气流向顺序设置省煤器a、省煤器b、省煤器c、省煤器d、省煤器e，相邻两组省煤器管束间设有隔墙；来自对流降温模块的转底炉烟气经所述省煤器a、省煤器b、省煤器c、省煤器d、省煤器e降温冷却至180℃后进入除尘设备；所述省煤器a、省煤器b、省煤器c、省煤器d、省煤器e传热管束顺列设置；所述辐射降温模块、对流