CN204085216U - 一种矿热炉烟气与铁水显热联合回收发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种矿热炉烟气与铁水显热联合回收发电系统，属于铁合金冶炼余热回收技术领域。本实用新型的矿热炉烟气与铁水显热联合回收发电系统包括矿热炉铁水粒化及冷却装置、余热回收装置、汽轮发电装置以及废气净化处理装置。首先利用独特的离心粒化装置将铁水粒化，并通过鼓进冷空气将其冷却、产生热空气；然后将该热空气与矿热炉烟气一起送入余热锅炉产生过热蒸汽；最后将过热蒸汽送入汽轮发电机组做功发电。本实用新型的系统可以有效回收矿热炉冶炼过程中的烟气及铁水显热，提高矿热炉冶炼工艺的余热回收利用效率，增加余热发电系统发电量。
Description
技术领域
本实用新型属于铁合金冶炼余热回收技术领域，特别是涉及一种矿热炉烟气及铁水显热联合回收发电系统。
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，在我国75％左右的铁合金产品采用矿热炉电热法生产。铁合金矿热炉在生产过程中需要消耗大量的能源，在冶炼过程中会有大量的高温烟气产生，大约为总输入热量的50％；同时矿热炉所排出的铁水温度也达到1500℃左右。因此，如果能够有效的回收利用这两部分余热，对降低矿热炉冶炼能耗具有重要意义。
近年来，随着科技的不断发展，已有许多矿热炉余热回收技术被开发出来，例如，申请号为200920135043.5的实用新型公开了“一种矿热炉烟气余热发电系统”，该专利采用一台双压余热锅炉和补汽凝汽式汽轮机进行发电，高压汽包产生主蒸汽推动汽轮机，低压汽包产生补汽送入汽轮机；申请号为201210048299.9的发明专利公开了一种“一种铁合金电炉炉盖与烟道烟气余热联合回收的系统”，该专利是利用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。
上述两个专利虽然都回收了矿热炉的烟气显热，且第二个专利也利用炉盖余热锅炉回收了部分热量，但是对于矿热炉所排出的铁水显热没有利用，导致了系统余热回收利用不充分。
发明内容
针对现有矿热炉余热回收技术的不足，根据目前大部分矿热炉烟气余热回收发电系统仅回收了烟气显热，而没有回收利用铁水显热的技术缺陷，本实用新型提供一种矿热炉烟气及铁水显热联合回收发电系统，以达到充分回收矿热炉余热资源的目的。
为实现上述发明目的，本实用新型的发电系统采用的技术方案如下：
一种矿热炉烟气与铁水显热联合回收发电系统，包括矿热炉铁水粒化及冷却装置、余热回收装置、汽轮发电装置以及废气净化处理装置，其中，所述矿热炉铁水粒化及冷却装置包括离心粒化炉、转杯、电动机、转动轴、传动装置、布风板和鼓风机，转杯与转动轴一端相连，并置于离心粒化炉内；转动轴的另一端与传动装置相连，传动装置与电动机相连；布风板设置在离心粒化炉的底部，鼓风机与布风板入口相连接；所述余热回收装置包括余热锅炉和烟风阀门；所述离心粒化炉的取风口通过风管与余热锅炉入口相连接；矿热炉的烟气通过集风管连接至余热锅炉，烟风阀门分别设置在余热锅炉的进口和出口处；所述汽轮发电装置包括汽轮机、发电机、凝汽器、凝结水泵、冷却塔和除氧器；所述余热锅炉通过主蒸汽母管与汽轮机的主汽门连接，汽轮机与发电机相连；所述汽轮机的乏汽出口与凝汽器相连，凝汽器的热井与凝结水泵的入口相连；所述冷却塔的水池与循环冷却水泵相连，循环冷却水泵与所述凝汽器的冷却水入口相连，所述凝汽器的冷却水出口与冷却塔的上部相连；所述凝结水泵的出口与除氧器的入口连接，同时锅炉补给水管也与所述除氧器的入口连接，除氧器的出口与给水泵的入口相连，给水泵的出口与所述余热锅炉的入口相连；所述废气净化处理装置包括旋风除尘器、引风机、布袋除尘器和烟囱，所述余热锅炉的排烟口与旋风除尘器的入口相连，旋风除尘器的出口依次与引风机、布袋除尘器、烟囱相连。
与常规的矿热炉余热发电系统相比，本实用新型的优越性体现在：
(1)有效地利用了矿热炉所排出铁水的显热，提高了矿热炉余热回收利用效率，增加发电量；
(2)采用离心转杯法直接将铁水进行粒化，减少了破碎工序，改善了工作环境。
附图说明
图1为本实用新型矿热炉烟气与铁水显热联合回收发电系统流程图。
上述图中除已经标明的文字外，1-矿热炉，2-集风管，3-烟风阀门，4-旋风分离器，5-引风机，6-布袋除尘器，7-烟囱，8a-烟风阀门，8b-烟风阀门，9-余热锅炉，10-汽轮机，11-发电机，12-凝汽器，13-凝结水泵，14-除氧器，15-给水泵，16-循环冷却水泵，17-冷却塔，18-离心粒化炉，19-转杯，20-传动装置，21-布风板，22-电动机，23-取风口，24-烟风阀门，25-鼓风机，26-链式输送机，27-成品库。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的矿热炉烟气与铁水显热联合回收发电系统，包括矿热炉铁水粒化及冷却装置、余热锅炉装置、汽轮发电装置以及废气净化处理装置。
矿热炉铁水粒化及冷却装置主要由转杯19、电动机22、布风板21和鼓风机25等组成，转杯19与转动轴一端相连，置于离心粒化炉18内；转动轴另一端与传动装置20相连，电动机22与传动装置20相连；离心粒化炉18底部设有布风板21，鼓风机25与布风板21入口相连接。
余热回收装置主要包括余热锅炉9、烟风阀门8a、8b等；所述离心粒化炉的取风口23通过风管与余热锅炉9入口相连接；矿热炉1的烟气通过集风管2输送至余热锅炉9，烟风阀门8a、烟风阀门8b分别设置在余热锅炉9的进、出口，以便余热锅炉故障时，可以迅速从系统中解列出来。
汽轮发电装置主要包括汽轮机10、发电机11、凝汽器12、冷却塔17和除氧器14；余热锅炉9通过主蒸汽母管与汽轮机10的主汽门连接，汽轮机10与发电机11相连；汽轮机的乏汽出口与凝汽器12相连，凝汽器12的热井与凝结水泵13的入口相连；冷却塔17的水池与循环冷却水泵16相连，循环冷却水泵16与凝汽器12的冷却水入口相连，凝汽器12的冷却水出口与冷却塔17的上部相连；凝结水泵13的出口与除氧器14的入口连接，同时锅炉补给水管也与热力除氧器14的入口连接，除氧器14的出口与给水泵15的入口相连，给水泵15的出口与余热锅炉9的入口相连。
废气净化处理装置包括旋风除尘器4、引风机5、布袋除尘器6和烟囱7，余热锅炉9的排烟口与旋风除尘器4的入口相连，旋风除尘器4的出口与引风机5的入口相连，引风机5的出口与布袋除尘器6的入口相连，布袋除尘器6的出口与烟囱7相连。
本实用新型的矿热炉烟气与铁水显热联合回收发电系统：利用独特的离心粒化装置将铁水粒化，并通过鼓进冷空气将其冷却、产生热空气；然后将该热空气与矿热炉烟气一起送入余热锅炉产生过热蒸汽；最后将过热蒸汽送入汽轮发电机组做功发电。
为了便于对本实用新型的进一步理解，下面以现有的4×25500kVA半密闭硅铁矿热炉为例，进一步对本实用新型进行描述，但不限于实施例。
表1采用本实用新型和常规矿热炉余热发电系统的发电量的比较
从上可见，采用本实用新型的余热发电系统发电量为7986kW，而常规的矿热炉余热发电系统发电量为7475kW，显然本实用新型提高了6.8％左右。矿热炉生产工艺产生的余热得到更加充分的回收利用，并进行发电，有效地减少企业的外购电量，增强企业自身的自供电能力，降低生产成本，节约能源，减少温室气体排放，经济、社会和环境效益显著。
以上所述仅为本实用新型所述一种矿热炉烟气与铁水显热联合回收发电系统的一个优选例实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (1)
1.一种矿热炉烟气与铁水显热联合回收发电系统，包括矿热炉铁水粒化及冷却装置、余热回收装置、汽轮发电装置以及废气净化处理装置，其特征在于：
所述矿热炉铁水粒化及冷却装置包括离心粒化炉(18)、转杯(19)、电动机(22)、转动轴、传动装置(20)、布风板(21)和鼓风机(25)，转杯(19)与转动轴一端相连，并置于离心粒化炉(13)内；转动轴的另一端与传动装置(20)相连，传动装置(20)与电动机(22)相连；布风板(21)设置在离心粒化炉(18)的底部，鼓风机(25)与布风板(21)入口相连接；
所述余热回收装置包括余热锅炉(9)和烟风阀门；所述离心粒化炉(18)的取风口(23)通过风管与余热锅炉(9)入口相连接；矿热炉(1)的烟气通过集风管(2)连接至余热锅炉(9)，烟风阀门分别设置在余热锅炉(9)的进口和出口处；
所述汽轮发电装置包括汽轮机(10)、发电机(11)、凝汽器(12)、凝结水泵(13)、冷却塔(17)和除氧器(14)；所述余热锅炉(9)通过主蒸汽母管与汽轮机(10)的主汽门连接，汽轮机(10)与发电机(11)相连；所述汽轮机的乏汽出口与凝汽器(12)相连，凝汽器(12)的热井与凝结水泵(13)的入口相连；所述冷却塔(17)的水池与循环冷却水泵(16)相连，循环冷却水泵(16)与所述凝汽器(12)的冷却水入口相连，所述凝汽器(12)的冷却水出口与冷却塔(17)的上部相连；所述凝结水泵(13)的出口与除氧器(14)的入口连接，同时锅炉补给水管也与所述除氧器(14)的入口连接，除氧器(14)的出口与给水泵(15)的入口相连，给水泵(15)的出口与所述余热锅炉(9)的入口相连；
所述废气净化处理装置包括旋风除尘器(4)、引风机(5)、布袋除尘器(6)和烟囱(7)，所述余热锅炉(9)的排烟口与旋风除尘器(4)的入口相连，旋风除尘器(4)的出口依次与引风机(5)、布袋除尘器(6)、烟囱(7)相连。
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