CN202470790U - 铁合金电炉炉盖与烟道烟气余热联合回收的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铁合金电炉炉盖与烟道烟气余热联合回收的系统，包括铁合金电炉、炉盖余热锅炉、电炉烟道、烟道余热锅炉、汽包、集汽箱、汽轮机、发电机、凝汽器、除氧器和给水泵。其特征在于：铁合金电炉炉盖余热锅炉产生的饱和蒸汽与电炉烟道余热锅炉产生的饱和蒸汽混合，混合后再通入电炉烟道余热锅炉进行过热，产生过热蒸汽进入汽轮发电机组发电。本实用新型科学地耦合了铁合金电炉炉盖余热锅炉与电炉烟道余热锅炉，用炉盖余热锅炉来冷却电炉，充分回收了电炉的热量，同时大大地减小了循环水量、循环水泵的电耗，及原有的循环水冷却场地；且较常规电炉余热利用只回收烟道烟气热量发电量有较大增加，提高了电炉余热利用的效率。

Description

铁合金电炉炉盖与烟道烟气余热联合回收的系统

技术领域

本实用新型涉及一种铁合金冶炼过程中余热发电系统，具体涉及一种铁合金电炉炉盖与烟道烟气余热联合回收的系统。

背景技术

铁合金是钢铁工业和机械铸造业必不可少的重要原料之一，其主要用途：一是作为脱氧剂，消除钢液中过量的氧；二是作为合金元素添加剂，改善钢的质量和性能。铁合金生产方法很多，大致可分为电炉法、高炉法、氧气转炉法、真空固态还原法和炉外法等。其中75%采用还原电炉法。铁合金在生产过程中需消耗大量能源，其不仅产品是高能载体，且冶炼过程中产生的高温烟气和设备散热带走了大量热量。在铁合金生产工艺和技术相对稳定成型的基础上，全球能源十分短缺的大环境下，越来越多的铁合金技术工作者们开始把目光投向节能降耗和余热利用这些方面上。

国外最早实现工业半封闭电炉余热利用的厂家是瑞典瓦岗厂，在1959年、1966年和1972年就分别投建了21000KVA、45000KVA和75000KVA三台半封闭炉的回收烟气余热工程。1977年埃肯公司为法国敦刻尔克地区的96000KVA电炉，其投资虽比普通敞口炉高50%，但是产生的蒸汽发电可降低供电量20%，从而降低了生产成本，提高利润5%。日本重化学工业公司和货川厂自1979年开始研制的一台32000KVA带有余热发电系统的半封闭硅铁炉。挪威比约尔佛森公司、德国德马克公司均在70年代左右开始研究余热利用问题。

由于技术封锁及国内外原料成分不同，且国内以前运行的电炉型号都偏小。导致国内铁合金电炉余热发电起步较晚，发展偏慢。我国自八十年代开始，陆续利用余热锅炉给烟气降温，并采用铬丸法、激波法、爆破法、压缩空气等方法除灰，最早实施铁合金电炉余热回收的单位是广西八一铁合金厂，于2009年9月初在2×16.5MW炉配套的1#、2#锅炉安装调试完毕，采用的是冲击波清灰方式，立式单压余热锅炉，一开始运行效果不错，但运行一年左右后，效果越来越差。紧接着青海物通采用上海能创研发的余热发电技术，采用钢刷清灰，单压卧式余热锅炉，从目前来看运行效果还好，但稳定性不高，且余热利用有限。腾达西北铁合金厂是国内最早引进德国德马克大型电炉的企业，其采用的杭州锅炉厂研发的抛丸清灰，单压立式余热锅炉的方式来回收烟气余热，总体效果较好，稳定性也较高，但对于烟气波动较大适应性也不强，且回收的余热也有限。

从上可知，目前我国开发出的铁合金电炉余热利用均只回收电炉烟气热量，且利用率不高，在电炉冶炼过程中，电炉炉盖冷却水直接排掉，浪费了大量的热量。针对以上问题，为了更全面地回收电炉余热，可以把电炉炉盖余热锅炉与烟道余热锅炉联合起来利用，这样既能较大程度地回收电炉损失的热量，减少原来循环冷却水带走的热量，且大大减少因原来大量循环水的耗电量，炉盖余热锅炉产生的饱和蒸汽可以通入电炉烟道余热锅炉内过热，产生过热蒸汽进行发电。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种铁合金电炉炉盖与烟道烟气余热联合回收的系统，能大幅度减少循环水量和循环水泵的电耗，且能最大程度地回收电炉热量。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

铁合金电炉炉盖与烟道烟气余热联合回收的系统，包括铁合金电炉、电炉炉盖、电炉烟道、烟道余热锅炉、汽包、集汽箱、汽轮机、发电机、凝汽器、除氧器和给水泵，其中，电炉炉盖为炉盖余热锅炉，所述炉盖余热锅炉的汽包与集汽箱相接，所述烟道余热锅炉的汽包也与所述集汽箱相接；所述集汽箱出来的蒸汽进入烟道余热锅炉，产生的过热蒸汽通往汽轮机；所述汽轮机、凝汽器、除氧器和给水泵依次相接，所述给水泵与所述炉盖余热锅炉及烟道余热锅炉相接；所述汽轮机与发电机相连。

本实用新型的目的还可以通过以下技术方案来进一步实现：

上述的铁合金电炉炉盖与电炉烟道烟气余热联合回收系统，其烟道余热锅炉可以为单压立式锅炉，也可以为双压立式锅炉。

本实用新型的具有以下优点：（1）用炉盖余热锅炉取代原有电炉炉盖，充分回收了电炉的热量；（2）减少了循环水量及循环水泵的电耗；（3）减少了循环水冷却面积，节约场地；（4）提高了电炉余热利用效率，发电量增加。

附图说明

图1为本实用新型中烟道余热锅炉采用单压系统时的原理图。

图2为本实用新型中烟道余热锅炉采用双压系统时的原理图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的原理如图1所示，一种铁合金电炉炉盖热量与电炉烟道烟气余热联合回收的系统，包括电炉1、电炉炉盖余热锅炉2、电炉烟道3、炉盖余热锅炉汽包4、烟道余热锅炉5、余热锅炉汽包6、集汽箱7、汽轮机8、发电机9、凝汽器10、除氧器11、给水泵12。

其具体流程阐述如下：

从电炉炉盖余热锅炉汽包4出来的蒸汽与余热锅炉汽包6出来的蒸汽在集汽箱7中混合后，通过蒸汽管道接入烟道余热锅炉5内的过热器，产生过热蒸汽，进主蒸汽管道与汽轮机8相接，过热蒸汽在汽轮机8内做功后出来的乏汽进入凝汽器10，在凝汽器10内乏汽与循环水进一步冷却后，通向除氧器11，经除氧器除氧后，再与锅炉给水泵12相接，通过给水泵12通往电炉炉盖余热锅炉2与烟道余热锅炉5。通往烟道余热锅炉5的除盐水与从电炉烟道3出来的电炉烟气换热，在炉盖余热锅炉内的除盐水与炉内高温热源换热，产生的饱和蒸汽与余热锅炉汽包6的蒸汽在集汽箱7中混合，完成整个循环。

实施例2

本实施例中，烟道余热锅炉5改成双压系统，如图2所示，低压段过热蒸汽与汽轮机8相接，做为补汽进入汽轮机8做功。其余连接系统与上述实施例1一样，在此不再重复。

综上所述，本实用新型铁合金电炉炉盖热量与电炉烟道烟气余热联合回收的系统，用炉盖余热锅炉来冷却电炉，充分回收了电炉的热量，同时大大地减少了循环水量及循环水泵的电耗，及原有的循环水冷却场地，节约用地。更重要的是提高了电炉余热利用效率，较大程度上提高了电炉余热利用发电量。

本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用同等替换或等效替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (2)

1.铁合金电炉炉盖与烟道烟气余热联合回收的系统，包括铁合金电炉（1）、电炉炉盖、电炉烟道（3）、烟道余热锅炉（5）、汽包、集汽箱（7）、汽轮机（8）、发电机（9）、凝汽器（10）、除氧器（11）和给水泵（12），其特征在于：电炉炉盖为炉盖余热锅炉（2），所述炉盖余热锅炉（2）的汽包（4）与集汽箱（7）相接，所述烟道余热锅炉（5）的汽包（6）也与所述集汽箱（7）相接；所述集汽箱（7）出来的蒸汽进入烟道余热锅炉（5），产生的过热蒸汽通往汽轮机（8）；所述汽轮机（8）、凝汽器（10）、除氧器（11）和给水泵（12）依次相接，所述给水泵（12）与所述炉盖余热锅炉（2）及烟道余热锅炉（5）相接；所述汽轮机（8）与发电机（9）相连。

2. 根据权利要求1所述铁合金电炉炉盖与烟道烟气余热联合回收的系统，其特征在于：所述烟道余热锅炉为单压立式锅炉或者双压立式锅炉。

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