CN202648448U - 一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统 - Google Patents

一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN202648448U
CN202648448U CN2012201787699U CN201220178769U CN202648448U CN 202648448 U CN202648448 U CN 202648448U CN 2012201787699 U CN2012201787699 U CN 2012201787699U CN 201220178769 U CN201220178769 U CN 201220178769U CN 202648448 U CN202648448 U CN 202648448U
Authority
CN
China
Prior art keywords
blast furnace
flushing water
water
waste heat
screw rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2012201787699U
Other languages
English (en)
Inventor
李朝波
曾志勇
邓金云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGXI DESHUN ENERGY-SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
SHENZHEN ZHONGKUANG INVESTMENT MANAGEMENT CO Ltd
Original Assignee
JIANGXI DESHUN ENERGY-SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
SHENZHEN ZHONGKUANG INVESTMENT MANAGEMENT CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGXI DESHUN ENERGY-SAVING TECHNOLOGY Co Ltd, SHENZHEN ZHONGKUANG INVESTMENT MANAGEMENT CO Ltd filed Critical JIANGXI DESHUN ENERGY-SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2012201787699U priority Critical patent/CN202648448U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202648448U publication Critical patent/CN202648448U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
    • C21B2400/022—Methods of cooling or quenching molten slag
    • C21B2400/024—Methods of cooling or quenching molten slag with the direct use of steam or liquid coolants, e.g. water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/08—Treatment of slags originating from iron or steel processes with energy recovery
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统，包括：高炉冲渣水系统、沉淀池、过滤器、水泵、蒸发器、螺杆膨胀动力机、发电机、冷凝器、工质泵等主要设备，所采用的动力机为螺杆膨胀动力机，高炉冲渣水进入蒸发器，放出热量，低沸点工质进入蒸发器中吸收热水热量汽化为蒸汽，低沸点工质蒸汽进入螺杆膨胀动力机中，推动螺杆膨胀动力机做功带动发电机转动，对外输出电能，工质蒸汽在螺杆膨胀动力机后排汽进入冷凝器，被循环冷却水将其热量带走，冷凝成液态，液态工质在工程泵的增压作用下进入蒸发器中再次吸收热量，进行下一轮循环做功，该系统简单、可靠，对冲渣水热源温度及流量变化适应能力强。

Description

一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统
技术领域
本实用新型涉及一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统，具体地说本实用新型属于一种余热回收利用技术，属于回收高炉冲渣水余热的机械设备技术领域。
背景技术
在工业生产中，钢铁产业是耗能大户，在消耗能源的同时会产生大量的余热余能。目前，我国钢铁产业余热余能的回收利用率相当低，其中，高温余热比较容易利用回收，技术难度小，在节能降耗的技术改造中已得到较好回收；而低温余热的利用，技术难度大，成本高，目前为止，利用情况尚不理想。如高炉冲渣水的余热，目前的利用技术还无法充分回收这一部分热量。
钢铁厂在高炉炼铁工艺中，产生的炉渣温度大约为 1000℃左右，此炉渣在冲渣箱内由冲渣泵提供的高速水流急冷冲成水渣并粒化，以供生产之用。这一过程中能够产生大量温度在 80~95℃的低温热水即高炉冲渣水。高炉冲渣水低温余热的特点是：热源温度较低，流量大且温度波动大。目前，对冲渣水余热的回收方式有冲渣水采暖或作浴池用水。
利用冲渣水采暖受到季节及地域的制约，在非采暖期及我国南方大部分地区无法利用。另外，也有利用有机朗肯循环系统进行发电技术。其基本原理是：将低温热水加热低沸点工质产生蒸汽，然后利用蒸汽膨胀做功，常规动力机选择汽轮机，由于动力机是整个余热发电机组的关键设备，其运行情况直接关系到机组工作的稳定性。但是汽轮机对进汽参数要求严格。而高炉冲渣水温度不高，属于低品质热源。同时，冲渣水温度波动大，流量变化大。冲渣水温度及流量的波动势必引起汽轮机进汽参数的波动，其波动范围远远超出了汽轮机正常运行时的要求，在运行过程中经常出现进汽轮机做功的低沸点工质蒸汽带液的情况，引起汽轮机末级叶片液击，运行效果非常不理想。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有高炉冲渣水余热利用技术的不足，提供一种技术可靠、简单可行、实用高效且热量利用充分的高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统，本实用新型可以克服现有技术中汽轮机的不足，采用螺杆膨胀机作为高炉冲渣水余热利用的动力机。
本实用新型的技术方案如下所述：一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统，它采用有机物质作为朗肯循环发电系统的工作介质，并采用螺杆膨胀动力机为本系统的动力设备，同时，所述发电系统的过滤器为反冲洗过滤器，可以实现在线清洗。
所述有机物质的主要特点是沸点较低，低于水的沸点。对于高炉冲渣水的温度一般在80 ~95℃之间，所以有机工质的沸点要低于这个温度区间，可选工质包括制冷剂、烃类小分子以及其它有机物质。
所述的螺杆膨胀动力机基本构造是由一对螺杆转子和机壳体组成的动力机。流体进入螺杆齿槽，压力推动螺杆转动，齿槽容积增加，流体降压膨胀做功，实现能量转换。正因为螺杆膨胀动力机的转动部分为两根皮实的螺杆转子，所以能适应过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相湿蒸汽、热水等低品位能源，与汽轮机的速度型膨胀机不同，螺杆膨胀动力机是容积型膨胀机，在热源压力、温度、流量、热负荷等参数大范围波动情况下能保持高效率稳定运行。当高炉冲渣水温度降低时，蒸发器出口低温工质温度及干度都会变化，此时螺杆膨胀动力机仍能高效平稳运行。螺杆膨胀动力机作为高炉冲渣水余热发电系统的膨胀机，低沸点有机工质饱和蒸汽或者汽液两相即可进入螺杆膨胀动力机发电，无需过热，系统简单，对冲渣水温度流量变化适应能力强，系统安全可靠。
冲渣水中的固体颗粒通过沉淀池和过滤器中完成分离。该实用新型在水泵入口加装的过滤器为反冲洗过滤器，正常工作状态时水流导向阀处于开启状态,水流自入口进入过滤器，经滤网过滤到出口，水中污物杂质等被滤网拦截。当反冲洗过滤器需要排污时，关闭水流导向阀，打开排污阀，水流经滤网前半程过滤，一部分水经过滤后直接流入系统，另一部分水由滤网外侧流入内侧，不断冲刷滤体内壁上的污物，并经排污口排出，起到反向自动冲洗滤网和排除污物的作用；整个反冲排污过程不用关闭系统，无须人工进行清洗滤网，实现了在线排污，使用方便，省工、省时、省力。
本实用新型解决了回收高炉冲渣水余热的两个关键问题：一是对温度低且波动比较大的冲渣水所含热量的回收，二是减少冲渣水中大量颗粒物，保证管道的安全和寿命。
附图说明
附图1为本实用新型的高炉冲渣水余热回收系统示意图。
在图中，1、高炉冲渣水系统；2、沉淀池；3、过滤器；4、水泵；5、蒸发器；6、螺杆膨胀动力机；7、发电机；8、冷凝器；9、工质泵。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：
如图1所示，本实用新型的高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统包括：高炉冲渣水系统1、沉淀池2、过滤器3、水泵4、蒸发器5、螺杆膨胀动力机6、发电机7、冷凝器8、工质泵9。
其工艺流程如下：高炉冲渣水经过滤器3过滤后由水泵4输送到蒸发器5，放出热量，将蒸发器5中低沸点工质加热汽化为低沸点工质蒸汽。低沸点工质蒸汽进入螺杆膨胀动力机6中，推动螺杆膨胀动力机6膨胀做功带动发电机7转动，对外输出电能。低沸点工质蒸汽在螺杆膨胀动力机6中做功后排汽进入冷凝器8，被循环冷却水将其潜热带走，冷凝成液态，液态低沸点工质在工程泵9的增压作用下进入蒸发器中再次吸收热量，进行下一轮循环做功。
某钢铁厂高炉冲渣水流量 1400t/h，温度 90℃，用于有机朗肯循环发电，蒸发器出口低沸点工质R123的蒸汽压力为0.36MPa，温度68℃，流量810t/h，进入螺杆膨胀动力机做功驱动发电机发电，可装机 900kW螺杆膨胀发电机组，年发电量达720万 kWh。因此，结合本实用新型的技术，利用高炉冲渣水的余热发电具有良好的经济效益和社会效益。

Claims (2)

1.一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统，包括高炉冲渣水系统、沉淀池、过滤器、水泵、蒸发器、发电机、冷凝器以及工质泵，其特征在于，所采用的动力设备为由一对螺杆转子和机壳体组成的螺杆膨胀动力机，所采用的工质为有机工质。
2.根据权利要求1所述的高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统，其特征在于：所述的过滤器为反冲洗过滤器，可以实现在线清洗。
CN2012201787699U 2012-04-25 2012-04-25 一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统 Expired - Fee Related CN202648448U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012201787699U CN202648448U (zh) 2012-04-25 2012-04-25 一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012201787699U CN202648448U (zh) 2012-04-25 2012-04-25 一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202648448U true CN202648448U (zh) 2013-01-02

Family

ID=47417545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012201787699U Expired - Fee Related CN202648448U (zh) 2012-04-25 2012-04-25 一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202648448U (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103670888A (zh) * 2013-11-27 2014-03-26 陕西擎华新能源技术有限公司 一种热水余压余热回收系统
CN104862912A (zh) * 2015-05-29 2015-08-26 江苏海大印染机械有限公司 一种具有螺杆膨胀机发电装置的印染控制系统
CN104896960A (zh) * 2015-06-26 2015-09-09 大盛微电科技股份有限公司 一种aod炉烟气余热发电系统
TWI558963B (zh) * 2013-12-04 2016-11-21 神戶製鋼所股份有限公司 冷媒泵浦以及使用該冷媒泵浦之雙循環發電系統
CN108728598A (zh) * 2018-09-07 2018-11-02 技新（浙江）节能技术有限公司 一种高炉冲渣水余热利用装置
CN112746140A (zh) * 2020-12-09 2021-05-04 清华大学山西清洁能源研究院 流化小球储热的高炉冲渣水余热发电系统

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103670888A (zh) * 2013-11-27 2014-03-26 陕西擎华新能源技术有限公司 一种热水余压余热回收系统
CN103670888B (zh) * 2013-11-27 2016-02-10 陕西擎华新能源技术有限公司 一种热水余压余热回收系统
TWI558963B (zh) * 2013-12-04 2016-11-21 神戶製鋼所股份有限公司 冷媒泵浦以及使用該冷媒泵浦之雙循環發電系統
CN104862912A (zh) * 2015-05-29 2015-08-26 江苏海大印染机械有限公司 一种具有螺杆膨胀机发电装置的印染控制系统
CN104896960A (zh) * 2015-06-26 2015-09-09 大盛微电科技股份有限公司 一种aod炉烟气余热发电系统
CN104896960B (zh) * 2015-06-26 2017-03-08 大盛微电科技股份有限公司 一种aod炉烟气余热发电系统
CN108728598A (zh) * 2018-09-07 2018-11-02 技新（浙江）节能技术有限公司 一种高炉冲渣水余热利用装置
CN112746140A (zh) * 2020-12-09 2021-05-04 清华大学山西清洁能源研究院 流化小球储热的高炉冲渣水余热发电系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202648448U (zh) 一种高炉冲渣水余热有机朗肯循环发电系统
CN111022137B (zh) 基于有机朗肯循环和有机闪蒸循环的余热回收系统及方法
CN108005744B (zh) 超临界co2循环的机炉冷能回收与发电一体化供热方法
CN102226604A (zh) 一种利用低品位余热产生蒸汽的高温蒸汽热泵系统
CN104314631A (zh) 利用低温核供热反应堆非供暖季发电系统与其工作方法
CN103670888B (zh) 一种热水余压余热回收系统
CN103089439B (zh) 布列顿-蒸汽朗肯-有机朗肯联合循环热电联产装置
Almutairi et al. A review on applications of solar energy for preheating in power plants
CN108036384A (zh) 一种基于热电机组抽汽的能源站系统及运行方法
CN209308763U (zh) 一种含内部余热回收功能的空冷发电系统
CN210237656U (zh) 一种高炉冲渣水余热回收利用的发电装置
CN204267119U (zh) 利用油田地热尾水进行双循环螺杆膨胀机发电的设备
CN110078904B (zh) 一种聚酯酯化蒸汽余热利用方法及装置
CN205297661U (zh) 一种带回热器的余热发电系统
CN202133185U (zh) 一种高温蒸汽热泵系统
CN203584667U (zh) 一种热水余压余热回收系统
CN101871374A (zh) 三角闪蒸循环系统及方法
CN202869080U (zh) 一种回收余热发电系统低压蒸汽和冷却水余热的装置
CN103075218B (zh) 余热发电系统
CN105180666A (zh) 一种基于单螺杆膨胀机回收石灰窑废气余热的发电-供热联合系统
CN201835879U (zh) 一种高温-低温螺杆膨胀动力机联动系统
CN103089350B (zh) 布列顿-蒸汽朗肯-氨蒸汽朗肯联合循环发电装置
CN206722889U (zh) 一种环冷机低温废气与烧结大烟道烟气余热综合利用系统
CN103590865B (zh) 一种工业余热回收与发电系统
CN214307058U (zh) 一种具有双工质的高效超临界二氧化碳锅炉

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130102

Termination date: 20180425

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee