鐵合金礦熱爐煙氣及澆鑄過程余熱綜合利用發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種鐵合金礦熱爐煙氣及澆鑄過程余熱綜合利用發(fā)電系統(tǒng)，包括半密閉礦熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)、澆鑄車間鐵水顯熱利用系統(tǒng)、汽輪機發(fā)電系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)。半密閉礦熱爐高溫?zé)煔膺M入余熱鍋爐，依次通過過熱器、蒸發(fā)器、公共省煤器后經(jīng)引風(fēng)機送入袋式除塵器除塵，最后由煙囪集中放散，其中余熱鍋爐采用單壓熱力系統(tǒng)?；厥绽脻茶T過程中的顯熱產(chǎn)生飽和蒸汽，一并送入過熱器中過熱，增加過熱蒸汽量從而增加發(fā)電量。本實用新型在不影響礦熱爐正常工作最大程度利用余熱達到節(jié)能減排的目的。
【專利說明】鐵合金礦熱爐煙氣及澆鑄過程余熱綜合利用發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鐵合金礦熱爐煙氣及澆鑄過程中顯熱綜合回收利用發(fā)電系統(tǒng)，屬于鐵合金廠余熱發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]娃鐵還原電爐排出的廢氣所含熱能相當(dāng)于輸入電爐全部熱量的40%?50%。隨著大家對“節(jié)能減排”的逐步重視，雖然部分硅鐵礦熱爐配備了煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，但仍有相當(dāng)一部分熱量沒有得到充分利用。眾所周知，在鐵水澆鑄過程中其溫度往往高于硅鐵75熔點(13000C >100 ?2000C，當(dāng)硅鐵比為 0.7498/0.2368 時，硅鐵 75 焓值為(193.91+0.8404t)kj/kg，設(shè)澆鑄溫度為1400°C，則Λ H14tltrc=1370.47KJ/Kg，當(dāng)溫度降到常溫25°C時，釋放熱量為1155.55kJ/kg。產(chǎn)量按2t/h，則釋放熱量為2311100kJ/h。由此可見這部分熱量相當(dāng)可觀。
[0003]中國專利“一種礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)”(專利號:200920135043.5)中公開了利用礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其采用一臺雙壓余熱鍋爐和補汽凝汽式汽輪機進行發(fā)電。高壓汽包產(chǎn)生主蒸汽推動汽輪機，低壓汽包產(chǎn)生補汽送入汽輪機。該系統(tǒng)沒有利用澆鑄過程中產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致能量利用不充分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型目的在于，針對目前運行和在建的大部分礦熱爐煙氣余熱回收發(fā)電系統(tǒng)僅僅是回收了煙氣的熱量，而在澆鑄過程中的熱量往往沒有得到利用而白白浪費掉，因此提出了一種鐵合金礦熱爐煙氣及澆鑄過程中顯熱綜合回收利用發(fā)電系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案:
[0006]鐵合金礦熱爐煙氣及澆鑄過程余熱綜合利用發(fā)電系統(tǒng)，包括余熱鍋爐煙氣利用系統(tǒng)、澆鑄過程顯熱回收系統(tǒng)、汽輪機發(fā)電系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)，余熱鍋爐煙氣利用系統(tǒng)包括一臺余熱鍋爐用于回收半密閉硅鐵礦熱爐尾部高溫段煙氣余熱，所述余熱鍋爐的煙氣入口與半密閉硅鐵礦熱爐尾部高溫段煙道通過風(fēng)管相連，所述余熱鍋爐的煙氣出口通過引風(fēng)機與布袋除塵器相連，所述布袋除塵器的出口與主抽風(fēng)機的入口相連，所述主抽風(fēng)機的出口與放散煙?聯(lián)通；
[0007]所述澆鑄過程顯熱回收利用系統(tǒng)，包括風(fēng)罩、錠模和蛇形管換熱器，風(fēng)罩和錠模組成閉合空間，并且風(fēng)罩上裝有壓力表和溫度表，鼓風(fēng)機與所述閉合空間聯(lián)通；蛇形管換熱器用于回收澆鑄過程中的高溫空氣，所述蛇形管換熱器與抽風(fēng)機出口相連，抽風(fēng)機入口與所述閉合空間聯(lián)通；所述蛇形管換熱器與汽包相連并組成閉合回路，所述換熱器汽包通過第一自動調(diào)節(jié)閥、單向截回閥與蓄熱器相連，所述蓄熱器通過第二自動調(diào)節(jié)閥與分汽缸相連；
[0008]所述余熱鍋爐內(nèi)的公共省煤器出口分三路分別與鍋爐汽包、蓄熱器、換熱器汽包相連，所述蒸發(fā)器與鍋爐汽包相連形成閉合回路，所述鍋爐汽包飽和蒸汽出口管道與分汽缸相連，所述分汽缸通過第三自動調(diào)節(jié)閥與過熱器入口相連，所述過熱器出口與汽輪機相連，所述汽輪機與發(fā)電機相連；
[0009]所述輔助系統(tǒng)包括塔式冷卻器、凝汽器、凝結(jié)水泵、冷卻水循環(huán)水泵、所述真空除氧器及相關(guān)管道，其中所述塔式冷卻器通過冷卻水循環(huán)水泵與凝汽器相連并組成閉合回路，所述凝汽器凝結(jié)水出口通過凝結(jié)水泵與真空除氧器相連。
[0010]半密閉硅鐵礦熱爐的高溫?zé)煔饨?jīng)風(fēng)管引入余熱鍋爐與過熱器、蒸發(fā)器、公用省煤器進行換熱，由此產(chǎn)生的飽和蒸汽進入分汽缸中；當(dāng)鐵水進入錠模后由鼓風(fēng)機進行鼓風(fēng)，當(dāng)空氣壓力和溫度到設(shè)定值后立刻打開開關(guān)由引風(fēng)機抽走至蛇形管換熱器中進行換熱，然后再進行鼓風(fēng)如此周而復(fù)始工作，換熱產(chǎn)生的飽和蒸汽送入蓄熱器中，再由蓄熱器送入分汽缸中；分汽缸中集合鍋爐汽包和蓄熱器產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)余熱鍋爐的過熱器過熱成符合工況的過熱蒸汽后送至汽輪機的主汽門，蒸汽推動汽輪機做功并帶動發(fā)電機發(fā)電后，乏汽經(jīng)過凝汽器冷凝成水，再由凝結(jié)水泵送至真空除氧器除氧后，通過鍋爐給水泵送至余熱鍋爐的公共省煤器加熱，加熱后的給水分成三路，一路送至鍋爐汽包、一路送至換熱器汽包、一路送至蓄熱器，形成一個完整的循環(huán)回路。
[0011 ] 本實用新型充分利用了礦熱爐生產(chǎn)過程中的余熱資源，把澆鑄車間內(nèi)的鐵水顯熱充分回收利用(目前這部分熱量都浪費掉)，降低了礦熱爐生產(chǎn)過程中的能耗，為企業(yè)創(chuàng)造了效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是常規(guī)只回收礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)。
[0013]圖2是本實用新型的鐵合金礦熱爐煙氣及澆鑄過程余熱綜合利用發(fā)電系統(tǒng)。圖中除已經(jīng)標(biāo)明的文字外，1-余熱鍋爐；2_過熱器；3_蒸發(fā)器；4_公用省煤器；5_鍋爐汽包；6-分汽缸；7-自動調(diào)節(jié)閥；8_鼓風(fēng)機；9_壓力表；10-溫度表；11_風(fēng)罩；12_錠模；13_引風(fēng)機；14-蛇形管換熱器；15-換熱器汽包；16-單向止回閥；17_自動調(diào)節(jié)閥；18-蓄熱器；19-自動調(diào)節(jié)閥；20_閘閥；21_給水泵；22_真空除氧器；23_凝結(jié)水泵；24_凝汽器；25_汽輪機；26_發(fā)電機；27_冷卻循環(huán)水泵；28_塔式冷卻器；29_布袋除塵器；30_引風(fēng)機；31_主抽風(fēng)機；32_半密閉硅鐵礦熱爐；33_集中放散煙囪。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和實施例作進一步說明。
[0015]如圖2所示，余熱鍋爐I用于回收半密閉硅鐵礦熱爐32尾部高溫段煙氣余熱，其煙氣入口與半密閉硅鐵礦熱爐32尾部高溫段煙道通過風(fēng)管相連，鍋爐的煙氣出口通過引風(fēng)機30與布袋除塵器29相連，布袋除塵器29的出口與主抽風(fēng)機31的入口相連，主抽風(fēng)機31的出口與放散煙囪33聯(lián)通。
[0016]利用澆鑄過程的顯熱制飽和蒸汽系統(tǒng)，包括蛇形管換熱器14用于回收澆鑄過程中的高溫空氣，蛇形管換熱器14與抽風(fēng)機13出口相連，蛇形管換熱器14與汽包15相連并組成閉合回路，換熱器汽包15通過自動調(diào)節(jié)閥17、單向止回閥16與蓄熱器18相連，所述蓄熱器18通過自動調(diào)節(jié)閥19與分汽缸6相連。
[0017]余熱鍋爐I從上到下依次分布為過熱器2、蒸發(fā)器3、公共省煤器4，公共省煤器4入口通過給水泵21與真空除氧器22出口相連，公共省煤器4出口分三路分別與鍋爐汽包
5、蓄熱器18、換熱器汽包15相連，蒸發(fā)器3與鍋爐汽包5相連形成閉合回路，鍋爐汽包5飽和蒸汽出口管道與分汽缸6相連，分汽缸6通過自動調(diào)節(jié)閥7與過熱器2入口相連，過熱器2出口與汽輪機25相連，汽輪機25與發(fā)電機26相連。
[0018]輔助系統(tǒng)包括塔式冷卻器28、凝汽器24、凝結(jié)水泵23、冷卻水循環(huán)水泵27、真空除氧器22及相關(guān)管道，其中塔式冷卻器28通過冷卻水循環(huán)水泵27與凝汽器24相連并組成閉合回路，凝汽器24凝結(jié)水出口通過凝結(jié)水泵23與真空除氧器22相連，真空除氧器22通過給水泵21與公共省煤器4入口相連。
[0019]具體工藝流程:
[0020]余熱鍋爐煙氣回收利用系統(tǒng)，其高溫?zé)煔饨?jīng)風(fēng)管引入余熱鍋爐I與過熱器2、蒸發(fā)器3、公用省煤器4進行換熱，由此產(chǎn)生的飽和蒸汽進入分汽缸6中；
[0021]澆鑄過程中顯熱回收利用系統(tǒng)，由風(fēng)罩11、錠模12組成閉合空間，并裝有壓力表9、溫度表10，當(dāng)鐵水進入錠模12后由鼓風(fēng)機8進行鼓風(fēng)，當(dāng)空氣壓力和溫度到設(shè)定值后立刻打開開關(guān)由引風(fēng)機13抽走至蛇形管換熱器14中進行換熱，然后再進行鼓風(fēng)如此周而復(fù)始工作，換熱產(chǎn)生的飽和蒸汽送入蓄熱器18中，再由蓄熱器18送入分汽缸6中；
[0022]分汽缸6中集合鍋爐汽包5和蓄熱器18產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)余熱鍋爐I的過熱器2過熱成符合工況的過熱蒸汽后送至汽輪機25的主汽門，蒸汽推動汽輪機25做功并帶動發(fā)電機26發(fā)電后，乏汽經(jīng)過凝汽器24冷凝成水，再由凝結(jié)水泵23送至真空除氧器22除氧后，通過鍋爐給水泵21送至余熱鍋爐I的公共省煤器4加熱，加熱后的給水分成三路，一路送至鍋爐汽包5、一路送至換熱器汽包15、一路送至蓄熱器18，形成一個完整的循環(huán)回路。
[0023]任何在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.鐵合金礦熱爐煙氣及澆鑄過程余熱綜合利用發(fā)電系統(tǒng)，包括余熱鍋爐煙氣利用系統(tǒng)、澆鑄過程顯熱回收系統(tǒng)、汽輪機發(fā)電系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)，余熱鍋爐煙氣利用系統(tǒng)包括一臺余熱鍋爐(I)用于回收半密閉硅鐵礦熱爐(32)尾部高溫段煙氣余熱，所述余熱鍋爐(I)的煙氣入口與半密閉硅鐵礦熱爐(32 )尾部高溫段煙道通過風(fēng)管相連，所述余熱鍋爐(I)的煙氣出口通過引風(fēng)機(30)與布袋除塵器(29)相連，所述布袋除塵器(29)的出口與主抽風(fēng)機(31)的入口相連，所述主抽風(fēng)機(31)的出口與放散煙囪(33)聯(lián)通，其特征在于， 所述澆鑄過程顯熱回收利用系統(tǒng)，包括風(fēng)罩(11)、錠模(12)和蛇形管換熱器(14)，風(fēng)罩(11)和錠模(12 )組成閉合空間，并且風(fēng)罩(11)上裝有壓力表(9 )和溫度表(10 )，鼓風(fēng)機(8)與所述閉合空間聯(lián)通；蛇形管換熱器(14)用于回收澆鑄過程中的高溫空氣，所述蛇形管換熱器(14)與抽風(fēng)機(13)出口相連，抽風(fēng)機(13)入口與所述閉合空間聯(lián)通；所述蛇形管換熱器(14)與汽包(15)相連并組成閉合回路，所述換熱器汽包(15)通過第一自動調(diào)節(jié)閥(17)、單向截回閥(16)與蓄熱器(18)相連，所述蓄熱器(18)通過第二自動調(diào)節(jié)閥(19)與分汽缸(6)相連；所述余熱鍋爐(I)內(nèi)的公共省煤器(4)出口分三路分別與鍋爐汽包(5)、蓄熱器(18)、換熱器汽包(15)相連，蒸發(fā)器(3)與鍋爐汽包(5)相連形成閉合回路，所述鍋爐汽包(5)飽和蒸汽出口管道與分汽缸(6 )相連，所述分汽缸(6 )通過第三自動調(diào)節(jié)閥(7 )與過熱器(2 )入口相連，所述過熱器(2)出口與汽輪機(25)相連，所述汽輪機(25)與發(fā)電機(26)相連；所述輔助系統(tǒng)包括塔式冷卻器(28)、凝汽器(24)、凝結(jié)水泵(23)、冷卻水循環(huán)水泵(27)、真空除氧器(22)及相關(guān)管道，其中所述塔式冷卻器(28)通過冷卻水循環(huán)水泵(27)與凝汽器(24)相連并組成閉合回路，所述凝汽器(24)凝結(jié)水出口通過凝結(jié)水泵(23)與真空除氧器(22)相連。
【文檔編號】F01K11/02GK203452860SQ201320448100
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】趙宏彬, 劉亞雷, 宋紀(jì)元, 侯賓才, 方明 申請人:南京凱盛開能環(huán)保能源有限公司