半密闭电炉烟气均温式有机朗肯余热发电及除尘方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103017551A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103017551A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201110289523.9(22)申请日2011.09.22(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)发明人王珍露(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)F01K27/02(2006.01)F01K11/02(2006.01)F01D15/10(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称半密闭电炉烟气均温式有机朗肯余热发电及除尘方法(57)摘要半密闭电炉烟气均温式有机朗肯余热发电及除尘方法，其特征在于：半密闭电炉烟气由炉内排出，经水冷烟道混入冷风后进入燃烧沉降室，经过燃烧沉降室的烟气进入蓄热均温器，再进入高温除尘器，经除尘后进入烟气均混室，烟气放出热量，由主风机压入排气筒排入大气。同时，循环水进入换热器吸收烟气的热量，形成汽水混合物进蒸发器，放出热量。有机工质通过工质泵，在蒸发器中吸收热量，变成蒸汽，工质蒸汽在汽轮机内膨胀做功，带动发电机发电。其特征在于：高温除尘器为耐高温碳锰复合材料滤芯除尘器。其特征在于：采用R413a为循环有机工质。本发明采用蓄热均温器，降低烟气的波动幅度和峰值，将热能转化为高品位电能，装置投资低、运行能耗低。CN10375ACN103017551A权利要求书1/1页1.半密闭电炉烟气均温式有机朗肯余热发电及除尘方法，其特征在于：本发明半密闭电炉烟气由炉内排出，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；使烟气中的一氧化碳气体充分燃烬，调节控制沉降室的烟气温度800℃，经过燃烧沉降室的烟气进入蓄热均温器，通过蓄热均温器中碳镁复合材料蓄热体对高温烟气的蓄热均温作用后，烟气进入高温除尘器，经除尘后粉尘浓度10mg/Nm3，经除尘的高温烟气进入烟气均混室，高温烟气放出热量，完成热交换，温度降至100℃，然后烟气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，进入安装于烟气均混室内的直管板热管换热器中吸收烟气的热量，形成汽水混合物，汽水混合物在自然循环力推动下进入管壳式蒸发器内，放出热量，变成低温水，低温水流入循环水池，开始新一轮循环。低沸点有机工质通过工质循环泵驱动，在直管板热管换热器中吸收烟气的热量，变成饱和蒸汽，通过调压阀后，工质蒸汽在低沸点工质汽轮机内膨胀做功，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。从低沸点工质汽轮机排出的工质蒸汽由锌翅片式冷凝器冷凝为饱和液体，再由工质泵将工质液体加压后送入管壳式蒸发器中，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，进入锌翅片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。2.根据权利要求1所述的半密闭电炉烟气均温式有机朗肯余热发电及除尘方法，其特征在于：所述高温除尘器为耐高温碳锰复合材料滤芯除尘器。3.根据权利要求1所述的半密闭电炉烟气均温式有机朗肯余热发电及除尘方法，其特征在于：采用R413a为循环有机工质。2CN103017551A说明书1/4页半密闭电炉烟气均温式有机朗肯余热发电及除尘方法技术领域[0001]本发明涉及半密闭电炉烟气均温式有机朗肯余热发电及除尘方法，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，属于半封闭电炉除尘技术领域。背景技术[0002]钢铁工业每年消耗大量能源，半密闭电炉冶炼过程中产生的高温烟气和设备散热带走了大量能量。由于半密闭电炉炼钢烟气温度很高，经捕集后进入管道的温度一般在1050℃左右，粉尘浓度达38g/Nm3，小于8um的灰占粉尘总量的85％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半密闭电炉烟气的余热回收。目前，热管换热器已经成功运用到半密闭电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、不耐高温、使用年限短)，使得热管余热回收装置在钢铁行业的普及还面临很多问题。[0003]由于烟气中含有大量的粉尘，粘而细的粉尘在换热元件上出现积灰、堵塞现象，不仅影响换热效率，造成余热锅炉产汽量不足，更为严重的是由于余热锅炉堵灰，系统运行不稳定，造成冶炼生产无法正常进行，被迫停产检修。[0004]同时，由于半密闭电炉烟气温度波动剧烈，波幅大，余热回收装置就必须设计得足够大，确保高温烟气也能有效冷却。但实际蒸汽产量却远低于余热回收装置的最大蒸发量，出现大马拉小车的局面。这就相对减少了余热回收装置的经济价值，增