專利名稱：一種礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)。
技術(shù)背景
礦熱爐又稱電弧電爐或電阻電爐，主要用于還原礦石、碳質(zhì)還原劑及 溶劑等原料，生產(chǎn)硅鐵，錳鐵，鉻鐵、鎢鐵、硅錳合金等鐵合金。它是一 種連續(xù)作業(yè)的高耗能工業(yè)電爐，其工作特點是采用碳質(zhì)或鎂質(zhì)耐火材料作 爐襯，使用自培電極插入爐料進行埋弧操作，利用電弧的能量及電流通過 爐料而產(chǎn)生能量來熔煉金屬，陸續(xù)加料，間歇式出鐵渣。
目前國內(nèi)新建的礦熱爐為了減少廢氣處理量，節(jié)省除塵設(shè)備的投資， 大多采用短煙罩半封閉式結(jié)構(gòu)，通過煙罩門控制空氣進入量，以使還原爐 氣完全燃燒為準，再利用空氣間接冷卻降溫，達到后面除塵器對溫度的要 求。該法的缺點是約占爐窯能量支出15~35%煙氣余熱未能利用，不僅造成 后續(xù)除塵的困難，而且浪費了大量能源，既不經(jīng)濟又不合理。
如果改變空氣間接冷卻降溫，充分利用其排煙溫度達400 60(TC，流量 達14X104~17X104 m3/h的中低溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐產(chǎn)生低品味過熱蒸汽 推動汽輪機發(fā)電，能夠使鐵合金行業(yè)的礦熱爐綜合節(jié)能達到20~25%，可以 徹底改變高能耗的產(chǎn)品能耗狀態(tài)，緩解電力緊缺問題，為企業(yè)創(chuàng)造一定的 經(jīng)濟效益，進而解決鐵合金行業(yè)中日益突出的能源問題。
但是由于礦熱爐工作時煙氣量較少，同時冶煉前期、中期、后期工況 不同，會導(dǎo)致礦熱爐煙氣量、煙氣溫度波動范圍較大，煙氣粉塵粒徑小、 質(zhì)輕、易粘結(jié)，同時由于技術(shù)難度，設(shè)備費用昂貴等，也嚴重制約了礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)在鐵合金行業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本實用新型的目的在于提出一種礦熱爐煙氣余熱發(fā) 電系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型主要采用以下技術(shù)方案 一種礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括礦熱爐(1)、雙壓余熱鍋爐(2)、
高壓汽包(3)、低壓汽包(4)、發(fā)電機組(5)以及冷凝器(6)，所述礦熱 爐(1)與雙壓余熱鍋爐(2)連接，雙壓余熱鍋爐(2)通過高壓汽包(3)、 低壓汽包(4)與發(fā)電機組(5)連接，所述發(fā)電機組(5)則通過冷凝器(6) 與雙壓余熱鍋爐(2)連接，其中礦熱爐(1)中的蒸汽通過高壓汽包(3)、 低壓汽包(4)處理后輸入到發(fā)電機組(5)中，推動發(fā)電機組(5)發(fā)電。
所述礦熱爐(1)和雙壓余熱鍋爐(2)之間設(shè)有煙道擋板閥門(12)。
所述冷凝器(6)上連接有冷卻塔(7)。
所述冷凝器(6)與雙壓余熱鍋爐(2)之間設(shè)有凝結(jié)水泵(8)。 其中還包括一煙囪(16),該煙囪(16)通過漩流除塵器(14)、布袋
除塵器(15)以及高溫風(fēng)機(13)與礦熱爐(1)、雙壓余熱鍋爐(2)連接。 所述礦熱爐(1)還設(shè)有聲波吹灰器和燃氣脈沖吹灰器。 本實用新型通過聲波吹灰器和燃氣脈沖吹灰器可使礦熱爐內(nèi)灰粒子呈
懸浮流化狀態(tài)，以便于排出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本系統(tǒng)根據(jù)能量梯級利用
原理，在不影響生產(chǎn)的情況下最大限度挖掘礦熱爐的余熱潛力，進行回收
利用，為企業(yè)創(chuàng)造更大地經(jīng)濟效益。
圖l為本實用新型系統(tǒng)流程圖。圖2為本實用新型聲波吹灰器示意圖。
圖3為本實用新型燃氣脈沖吹灰器示意圖。
圖中標識說明l.礦熱爐，2.雙壓余熱鍋爐，3.高壓汽包，4.低壓汽包， 5.發(fā)電機組，6.冷凝器，7.冷卻塔，8.凝結(jié)水泵，9.冷凝水加熱器，10.鍋爐 自帶除氧器，ll.高壓水泵，12.煙道擋板閥門，13.高溫風(fēng)機，14.漩流除塵 器，15.布袋除塵器，16.煙囪，21.過熱蒸汽，22.三連件，23.油滴，24.冷卻 風(fēng)，25.金屬膜片，26.聲波，41.爐膛和高溫區(qū)域積灰受熱面，31.空氣，32. 可燃氣體，33.混合器，34.點火器，35.火焰導(dǎo)管，36.沖擊波發(fā)生器，37.沖 擊波發(fā)射噴口， 38.擊波，42.余熱鍋爐尾部積灰受熱面。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。 請參見圖1所示，本實用新型提供一種礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，它 主要包括有礦熱爐1、雙壓余熱鍋爐2、高壓汽包3、低壓汽包4、發(fā)電機 組5以及冷凝器6，其中發(fā)電機組5為補汽純冷凝式汽輪發(fā)電機組，礦熱爐 1內(nèi)還安裝有聲波吹灰器和燃氣脈沖吹灰器，這里的礦熱爐l，分別與雙壓 余熱鍋爐2以及煙囪16連接，而且在連接處還設(shè)置有煙道擋板閥門12，以 分別控制礦熱爐1中的蒸汽進入雙壓余熱鍋爐2以及煙囪16。
其中上述煙囪16與礦熱爐1之間依次連接有高溫風(fēng)機13，漩流除塵器 14和布袋除塵器15，使煙氣在進入煙囪之前進行除塵處理；首先通過高溫 風(fēng)機13將管道中的煙氣吹到漩流除塵器14中，將煙氣中較大顆粒的粉塵 過濾掉，然后在進入布袋除塵器15將較小顆粒的粉塵去除，最后通過煙囪 16將煙氣排出。
礦熱爐1中的煙氣通過煙道擋板閥門12后進入到雙壓余熱鍋爐2中進行熱交換，而雙壓余熱鍋爐2則通過高壓汽包3、低壓汽包4與發(fā)電機組5 連接，所述發(fā)電機組5通過冷凝器6與雙壓余熱鍋爐2連接，其中雙壓余 熱鍋爐2中產(chǎn)生的過熱蒸汽通過高壓汽包3、低壓汽包4處理后輸入到發(fā) 電機組5中，推動發(fā)電機組5發(fā)電。
其中來自礦熱爐1的煙氣流經(jīng)布置在煙道上的雙壓余熱鍋爐2，分別 通過高壓汽包3產(chǎn)生0.69 1.27Mpa、 280 34(TC的中壓過熱主蒸汽，以及 通過低壓汽包4產(chǎn)生0.1 0.5Mpa、 0 160'C的低壓過熱補蒸汽，從而推動 補汽純冷凝汽輪機組5發(fā)電；做完功后的蒸汽經(jīng)凝汽器6冷凝為0~40°C 的主冷凝水通過凝結(jié)水泵8泵入凝結(jié)水加熱器9加熱后一部分作壓汽包 4的補充水，另一部分經(jīng)鍋爐除氧器10，通過高壓水泵11泵入高壓汽包 3 ，形成閉式循環(huán)回路；流出雙壓余熱鍋爐2的煙氣溫度可降至100 120 'C，再經(jīng)高溫風(fēng)機13進入漩流除塵器14、布袋除塵器15回收粉塵后通 過煙囪16達標排放；發(fā)電系統(tǒng)與原有煙氣系統(tǒng)并聯(lián)，若余熱鍋爐發(fā)電機 組出現(xiàn)故障，控制系統(tǒng)可快速切換煙道擋板閥門12至原有煙氣系統(tǒng)運行， 充分保證主工藝的安全和正常運行。
如圖2所示，圖2為本實用新型聲波吹灰器示意圖。其中聲波吹灰器 安裝在礦熱爐1中，首先過熱蒸汽21經(jīng)過三連件22產(chǎn)生油滴23和冷卻風(fēng) 24，而冷卻風(fēng)24達到金屬膜片25產(chǎn)生聲波26，爐膛和高溫區(qū)域積灰受熱 面41的灰粒在聲波能量的作用下產(chǎn)生共振，破壞和阻止灰粒子在熱交換 表面結(jié)合，使之處于懸浮流化狀態(tài)，以便煙氣或重力將其帶走。
如圖3所示，圖3為本實用新型燃氣脈沖吹灰器示意圖。其中可燃氣 體32和空氣31以一定比例在混合器33中充分混合，通過適當?shù)墓に?流程進入到?jīng)_擊波發(fā)生器36中，由高能點火器34以及火焰導(dǎo)管35點燃預(yù)混可燃氣體，在沖擊發(fā)生器36中產(chǎn)生沖擊波38，沖擊波通過發(fā)射噴口 37作用于余熱鍋爐尾部積灰受熱面42上，在其動能、聲能及熱能的綜合 作用下，從而有效地清除受熱面上的積灰。
以上是對本實用新型結(jié)構(gòu)原理的說明，其中本實用新型還可通過以下 措施進一步實現(xiàn)
采用雙壓無補燃自然循環(huán)鍋爐，較好滿足礦熱爐低溫?zé)煔獾挠酂峄厥?及除塵的要求，鍋爐產(chǎn)生的兩路不同壓力的過熱蒸汽，能夠滿足普通低壓 汽輪機的進汽要求；和閃蒸飽和蒸汽余熱鍋爐相比，不但大幅降低了汽輪 機的造價，同時提高了汽輪發(fā)電機的發(fā)電效率；鍋爐安裝采用立式結(jié)構(gòu)， 煙氣自上而下通過過熱器、蒸發(fā)器、省煤器，鍋爐每段受熱面采用管箱式 結(jié)構(gòu)可整體出廠，既保證質(zhì)量又可縮短在用戶現(xiàn)場安裝周期，同時針對煙 氣的低品位，受熱面采用翅片管強化傳熱；鍋爐自身除氧系統(tǒng)，除氧用汽 由余熱鍋爐低壓蒸發(fā)器提供，其它補水由化水站供給。
針對礦熱爐煙氣高溫和高粘性的特點，利用燃氣脈沖吹灰器清灰效果 好和適用范圍廣等特點，在煙氣溫度較低的尾部受熱面優(yōu)先選用燃氣脈沖 吹灰器；利用聲波吹灰器可以清潔主汽吹灰難以達到的位置以及設(shè)備簡單 等特點，在余熱鍋爐爐膛和高溫區(qū)域優(yōu)先選用聲波吹灰器，達到有效地清 除鐵合金礦熱爐煙塵在余熱鍋爐中產(chǎn)生的積灰；采用補汽純冷凝式汽輪發(fā) 電機組，補汽缸為漸縮蝸殼式結(jié)構(gòu)，保證低壓蒸汽能均勻補進汽輪機，補 進后能與主蒸汽均勻混合；末級葉片采用扭葉片，提高汽輪機后缸熱力性 能和汽輪機的效率；
汽機間汽輪機冷凝器出口設(shè)置兩臺凝結(jié)水泵(1用1備)，凝結(jié)水泵也 作為余熱鍋爐的低壓給水泵，凝結(jié)水接至余熱鍋爐的除氧器。每臺余熱鍋爐低壓鍋筒(除氧水箱)的出口設(shè)置2臺高壓給水泵(1用1備)，將除氧 后的水打入中壓汽包；采用射水抽氣器作為冷凝器抽真空設(shè)備，具有能耗 低、噪音小、運行可靠、負荷適應(yīng)范圍大等優(yōu)點，兩臺射水泵，1用1備， 無需再另外配置啟動抽汽系統(tǒng)；冷卻塔采用新型塑料填料，以提高冷卻塔 熱力效率，同時為了降低塔內(nèi)氣流阻力，采用管式結(jié)合配水方式，設(shè)置除 水器以減少飄滴對環(huán)境影響和節(jié)約用水；設(shè)一條向冷卻塔貯水池直接放水 的旁路管，以解決冷卻塔冬季防凍的要求，同時采取加藥除垢、防藻、排 污和旁濾措施，確保良好、穩(wěn)定運行。
以上對本實用新型所提供的一種礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)進行了詳細 介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述， 以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同 時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方 式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對 本實用新型的限制。
權(quán)利要求1、一種礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括礦熱爐(1)、雙壓余熱鍋爐(2)、高壓汽包(3)、低壓汽包(4)、發(fā)電機組(5)以及冷凝器(6)，所述礦熱爐(1)與雙壓余熱鍋爐(2)連接，雙壓余熱鍋爐(2)通過高壓汽包(3)、低壓汽包(4)與發(fā)電機組(5)連接，所述發(fā)電機組(5)則通過冷凝器(6)與雙壓余熱鍋爐(2)連接，其中雙壓余熱鍋爐(2)中產(chǎn)生的過熱蒸汽通過高壓汽包(3)、低壓汽包(4)處理后輸入到發(fā)電機組(5)中，推動發(fā)電機組(5)發(fā)電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述 礦熱爐(1)和雙壓余熱鍋爐(2)之間設(shè)有煙道擋板閥門(12)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述 冷凝器(6)上連接有冷卻塔(7)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述 冷凝器(6)與雙壓余熱鍋爐(2)之間設(shè)有凝結(jié)水泵(8)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于還包 括一煙囪(16)，該煙囪(16)通過漩流除塵器(14)、布袋除塵器(15) 以及高溫風(fēng)機(13)與礦熱爐(1)、雙壓余熱鍋爐(2)連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述 礦熱爐(1)還設(shè)有聲波吹灰器和燃氣脈沖吹灰器。
專利摘要本實用新型公開了一種礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括礦熱爐、雙壓余熱鍋爐、高壓汽包、低壓汽包、發(fā)電機組以及冷凝器，所述礦熱爐與雙壓余熱鍋爐連接，雙壓余熱鍋爐通過高壓汽包、低壓汽包與發(fā)電機組連接，所述發(fā)電機組則通過冷凝器與雙壓余熱鍋爐連接，其中雙壓余熱鍋爐中產(chǎn)生的過熱蒸汽通過高壓汽包、低壓汽包處理后輸入到發(fā)電機組中，推動發(fā)電機組發(fā)電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本系統(tǒng)根據(jù)能量梯級利用原理，在不影響生產(chǎn)的情況下最大限度挖掘礦熱爐的余熱潛力，進行回收利用，為企業(yè)創(chuàng)造更大地經(jīng)濟效益。
文檔編號F27D17/00GK201392103SQ20092013504
公開日2010年1月27日 申請日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者吳迅海, 張海紅, 王富生, 王韶鋒, 勇 黃 申請人:宇星科技發(fā)展(深圳)有限公司