矿热炉烟气多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*CN103105071A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103105071103105071A(43)申请公布日2013.05.15(21)申请号201110369235.4(22)申请日2011.11.14(71)申请人无锡市广运环保机械有限公司地址214181江苏省无锡市惠山经济开发区前洲配套区惠和路7号(72)发明人冯建新(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)F01D15/10(2006.01)F01K25/08(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)发明名称矿热炉烟气多级有机朗肯循环余热发电方法(57)摘要矿热炉烟气多级有机朗肯循环余热发电方法，其特征在于：矿热炉烟气由炉内排出，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；然后进入高温除尘器，经除尘后进入蓄热室，完成热交换，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，进入安装于蓄热室内的换热器中吸收烟气的热量，形成汽水混合物。有机工质液体，吸收汽水混合物的热量，在多级有机透平内膨胀做功，并带动发电机发电。其特征在于：所述高温除尘器中设置有不锈钢滤芯，其进一步特征在于：采用R413a为循环有机工质。本发明方法可最大限度地回收烟气中的热能直接转化为高品位电能，其效率比单级蒸发有机朗肯提高10～20％，还能达到好的环保效果。CN103105071ACN10357ACN103105071A权利要求书1/1页1.矿热炉烟气多级有机朗肯循环余热发电方法，其特征在于：本发明矿热炉烟气由炉内排出，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，调节控制沉降室的烟气温度600℃，由燃烧沉降室出来的烟气进入高温除尘器，经除尘后粉尘浓度10mg/Nm3。然后进入蓄热室，高温烟气放出热量，完成热交换，温度降至90℃，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，进入安装于蓄热室内的分离套管式热管换热器中吸收烟气的热量，形成汽水混合物(温度150℃)，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120℃，然后进入中压级蒸发器中放出热量，温度降至90℃，再进入低压级蒸发器中放出热量，温度降至60℃，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，另一路经中压级工质加压泵加压后，进入中压级蒸发器中吸收余热载体的热量，变成中压级工质蒸汽；一路经管道进入带补汽口有机透平的中压补汽口，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，工质蒸汽在多级有机透平内膨胀做功，并带动三相发电机发电。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，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。从冷却塔过来的循环水通过循环水泵驱动，进入管壳式冷凝器中吸收热量，在自然循环力推动下进入冷却塔内，放出热量，变成低温水，开始新一轮循环。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。2.根据权利要求1所述的矿热炉烟气多级有机朗肯循环余热发电方法，其特征在于：所述高温除尘器中设置有不锈钢材料滤芯。3.根据权利要求1所述的矿热炉烟气多级有机朗肯循环余热发电方法，其特征在于：采用R413a为循环有机工质。2CN103105071A说明书1/4页矿热炉烟气多级有机朗肯循环余热发电方法所属技术领域[0001]本发明涉及一种矿热炉烟气多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，属于矿热炉除尘技术领域。背景技术[0002]矿热炉烟气温度很高，经捕集后进入管道的温度一般在1000℃左右，粉尘浓度达35g/Nm3，小于5um的灰占粉尘总量的80％以上，粉尘量大，并且粘而细。目前通常采用先换热降温(换热降温方式有：机力冷却器换热、喷雾冷却换热、余热锅炉换热等)后除尘的方法。先换热降温后除尘的方法存在诸多缺点：[0003]1、机力冷却器换热后除尘：降温效果差，进口烟气温度不宜大于450℃，降温范围有限，机冷器管壁容易堵灰，造成烧布袋，系统无法正常运行。[0004]2、喷雾冷却换热后除尘：增加烟气中水的含量，不仅使布袋板结，还容易造成水与粉尘粘结，造成系统设备