炼铜炉高温烟气二级有机朗肯循环余热发电方法.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(10)申请公布号CNCN104075573104075573A(43)申请公布日2014.10.01(21)申请号201310130370.2(22)申请日2013.03.28(71)申请人无锡市东优环保科技有限公司地址214181江苏省无锡市前洲街道堰玉中路99号(72)发明人王逸萍(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)F01K11/02(2006.01)F01K25/10(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称炼铜炉高温烟气二级有机朗肯循环余热发电方法(57)摘要炼铜炉高温烟气二级有机朗肯循环余热发电方法，其特征在于：炼铜炉烟气由炉内排出，经水冷烟道混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进沉降室，进入蓄热均温器，再进入高温热管蒸发器，再进入余热交换室中，放出热量，进入除尘器，经除尘后由主风机压入排气筒排入大气，同时，循环水从换热器中吸收烟气的热量，形成汽水混合物进入蒸发器内，放出热量，有机工质液体，在低压级蒸发器、高压级蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成工质蒸汽，在带补汽口有机透平内膨胀做功，并带动发电机发电，其特征在于：采用R134a为循环有机工质。本发明能最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，又能改善除尘能力，达到好的环保效果。CN104075573ACN104753ACN104075573A权利要求书1/1页1.炼铜炉高温烟气二级有机朗肯循环余热发电方法，其特征在于：本发明炼铜炉烟气由炉内排出，经水冷烟道混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进入燃烧沉降室；燃烧沉降室的作用是：降低烟气流速，使烟气中携带的大颗粒粉尘沉降，并适当混入冷风，最终燃烬一氧化碳气体，由燃烧沉降室出来的烟气进入蓄热均温器，所述蓄热均温器包括碳硅复合材料蓄热体、激波清灰装置和灰斗，所述激波清灰装置分段布置于碳硅复合材料蓄热体之间，通过蓄热均温器中碳硅复合材料蓄热体对高温烟气的蓄热均温作用后，烟气进入高温热管蒸发器，蒸汽汽包中的水在高温热管蒸发器中吸收高温烟气余热后产生蒸汽进入蒸汽汽包，蒸汽汽包中的蒸汽通过管道进入蒸汽蓄热器，经调节后外供稳定、连续、参数符合用户要求的蒸汽用于发电，高温烟气经高温热管蒸发器换热后，变为中低温烟气，进入余热交换室中，烟气放出热量，温度降至80℃，进入除尘器，经除尘后粉尘浓度10mg/Nm3，由主风机压入排气筒排入大气，同时，循环水通过换热器给水泵驱动，进入安装于余热交换室内的翅片式换热器中吸收烟气的热量，形成汽水混合物，汽水混合物的温度155℃，汽水混合物在自然循环力推动下进入高压级蒸发器中放出热量，温度降至125℃，然后进入低压级蒸发器中放出热量，水温降至81℃，变成低温水，低温水流入循环水池，开始新一轮循环，同时，经过冷凝的有机工质液体，经过低压级工质加压泵的驱动，先在低压级蒸发器中吸收余热载体的热量，变成低压级工质蒸汽，一路经管道进入带补汽口有机透平的低压补汽口，另一路经高压级工质加压泵加压后，进入高压级蒸发器中吸收余热载体的热量，变成高压级工质蒸汽，经管道进入带补汽口有机透平的高压进汽缸，工质蒸汽在带补汽口有机透平内膨胀做功，并带动三相发电机发电，系统发出的电能为三相交流电，额定电压为380V，可经过调压后并入厂内电网，或直接送给用电设备使用，从带补汽口有机透平排出的工质蒸汽由管壳式冷凝器冷凝为饱和液体，进入储液罐，储液罐可确保低压级工质加压泵连续加压，再由低压级工质加压泵将工质液体加压后送入低压级蒸发器中，开始新一轮循环，从管壳式冷凝器出来的循环水，通过溴化锂吸收式制冷机冷却，冷却水的温度降至10～15℃，满足工质蒸汽冷凝为饱和液体对冷却水的要求，经循环水泵送入管壳式冷凝器中，开始新一轮循环。2.根据权利要求1所述的炼铜炉高温烟气二级有机朗肯循环余热发电方法，其特征在于：采用R134a为循环有机工质。2CN104075573A说明书1/4页炼铜炉高温烟气二级有机朗肯循环余热发电方法技术领域[0001]本发明涉及一种炼铜炉高温烟气二级有机朗肯循环余热发电方法，具体地说是能最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，又能改善除尘能力，属于炼铜炉余热利用及除尘技术领域。背景技术[0002]冶金行业每年消耗大量能源，冶炼过程中产生的高温烟气和设备散热带走了大量能量。由于炼铜炉烟气温度很高，进入管道的温度一般在750℃左右，粉尘浓度达15g/Nm3，小于5um的灰占粉尘总量的65％以上，粉尘量大，并且粘而细。并且烟气温度剧烈波动，含尘量大，普通水列管余热锅炉很难运用于炼铜炉烟气的余热回收。目前，热管式换热器已经成功运用到炼铜炉的烟气余热回收中，但由于热管的固有缺陷(造价高、不抗冻