一种利用熔融钢渣热能发电装置和方法.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CNCN103696817103696817A(43)申请公布日2014.04.02(21)申请号201310728691.2(22)申请日2013.12.25(71)申请人鞍山钢铁集团公司地址114000辽宁省鞍山市铁西区环钢路1号申请人鞍山中成永续能源装备有限公司(72)发明人苏兴文王健丽李晓阳程名扬沈澈刘镭(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所21224代理人张群(51)Int.Cl.F01K11/00(2006.01)F22B1/04(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种利用熔融钢渣热能发电装置和方法(57)摘要一种利用熔融钢渣热能发电装置和方法，通过给闷渣排蒸汽管路上，加设三通和阀门，对蒸汽进行回收。回收后的蒸汽通过加压后水化放热给有机低温介质提供热量，使其汽化进入汽轮机做功，实现低温余热发电效果。对钢渣的热能进行回收和利用，既可以为钢铁企业的节能减排做出贡献，也会为企业创造大量效益。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：通过对闷渣蒸汽余热的回收和利用实现有机朗肯循环系统低温发电，充分利用钢渣的热能转化为电能，既使钢渣中的热能得到有效利用，符合节能减排的国家政策，同时也会给企业带来可观的经济效益。该系统运行成本低，设备维护简单，可以在现有的闷渣生产线进行改造实现，有很好的推广前景。CN103696817ACN1036987ACN103696817A权利要求书1/1页1.一种利用熔融钢渣热能发电装置，包括闷渣装置、蒸汽收集管道、引风机、烟筒、蒸汽加压风机、中水补充管路、工质冷却池、工质冷凝器、冷凝器回水管、平流沉淀池、吸水池、供水泵房、蒸发器回水管、工质蒸发器、蒸汽水化池、蒸汽水化排管、工质加压泵、透平发电机组，其特征在于，所述的蒸汽收集管道出口通过三通一侧与引风机连接，另一侧与蒸汽加压风机连接，引风机与烟筒连接；蒸汽加压风机通过管路与蒸汽水化池连接，蒸汽水化排管设置在蒸汽水化池下部，蒸汽水化池出水口与工质蒸发器连接，工质蒸发器通过蒸发器回水管道与闷渣供水泵站连接，中水补充管路通过管线与蒸汽水化池进水口连接，中水补充管路与工质冷却池连接，工质蒸发器与透平发电机组连接，工质冷凝器与透平发电机组连接。2.利用权利要求1所述的装置进行熔融钢渣热能发电的方法，其特征在于，钢渣热闷与有机朗肯循环系统结合，对钢渣的热能进行回收和利用，具体操作步骤如下：1）闷渣装置产生的蒸汽通过蒸汽收集管道收集，在蒸汽收集管道上加装三通和阀门，形成两路蒸汽通道，一路经阀门导入引风机经烟筒排入大气，另一路经阀门送入蒸汽加压风机，加压后排入蒸汽水化池的蒸汽水化排管；2）经过蒸汽水化池的水通过管路送入工质蒸发器，工质蒸发器将水通过蒸发器回水管道连接到闷渣供水泵站；3）工质冷却池通过中水补充管路补充水，工质冷却池出水口经冷凝器回水管连接闷渣供水泵站；4)有机工质在工质冷凝器中冷凝经过工质加压泵回到工质蒸发器中，回收后的蒸汽通过加压后水化放热给有机低温介质提供热量，利用钢渣的热能转化为电能，有机工质在蒸发器中蒸发连接透平发电机组进行发电。2CN103696817A说明书1/3页一种利用熔融钢渣热能发电装置和方法技术领域[0001]本发明涉及一种冶金行业的能源利用方法，尤其是一种利用熔融钢渣热能进行发电的装置和方法。背景技术[0002]钢渣热闷法是利用钢渣余热，在有盖的渣坑或容器内喷入冷却水后形成蒸汽，使钢渣膨胀冷缩达到钢渣粉化和渣铁分离的效果。不仅方便回收钢渣中的金属铁，还能使处理后的钢渣安定性得到很大提高，变废为宝，可作为钢渣水泥、钢渣砖等原料。[0003]世界上最先进、有效、经济的利用工业低温热能技术是基于有机朗肯循环热力发电系统。有机朗肯循环（简称ORC）低温余热发电技术特点是：不用水作为工作介质，而是使用低沸点的有机物为介质来吸收废气余热汽化，进入汽轮机膨胀做功，如果气态热源温度超过130℃，或者液态热源温度超过50℃，ORC系统就能利用这个低温热源发出有利用价值的电能。[0004]炼钢产生的熔融态钢渣在1600℃左右，含有大量热能，目前的闷渣工艺，这部分热能基本被完全浪费，而且还消耗了大量的生产用水。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种利用熔融钢渣热能发电装置和方法，将钢渣热闷与有机朗肯循环系统结合，在新建的闷渣生产线或在现有闷渣生产线进行改造，通过给闷渣排蒸汽管路上，加设三通和阀门，对蒸汽进行回收。回收后的蒸汽通过加压后水化放热给有机低温介质提供热量，使其汽化进入汽轮机做功，实现低温余热发电效果。对钢渣的热能进行回收和利用，既可以为钢铁企业的节能减排做出巨大贡献，同时也会为企业创造