CN213067131U - 带储能的炼钢高效余热回收利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及炼钢余热回用技术领域，且公开了带储能的炼钢高效余热回收利用装置，包括烟气输入管与余热利用装置，所述烟气输入管的一端固定连接有第一换热机构，所述第一换热机构上固定连接有循环管、储热管与烟气输出管，所述第一换热机构分别通过循环管与储热管固定连接有与其相连通的低温储热罐与高温储热罐，所述高温储热罐上固定连接有高温流管，所述高温流管远离高温储热罐的一端固定连接有第二换热机构，所述第二换热机构上固定连接有低温流管、蒸汽管与液化管。该实用新型，实现热量的存储与使用，能够更加充分的利用炼钢所产生的余热，热量传递速率更快，余热吸收更加充分，减少热量的流失浪费，更具经济性。

Description

带储能的炼钢高效余热回收利用装置

技术领域

本实用新型涉及炼钢余热回用技术领域，具体为带储能的炼钢高效余热回收利用装置。

背景技术

余热发电是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术，余热发电不仅节能，还有利于环境保护，余热发电的重要设备是余热锅炉，它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电，由于工质温度不高，故锅炉体积大，耗用金属多，用于发电的余热主要有：高温烟气余热，化学反应余热，废气、废液余热，低温余热(低于200℃)等，此外，还有用多余压差发电的；例如，高炉煤气在炉顶压力较高，可先经膨胀汽轮发电机继发电后再送煤气用户使用。

在炼钢生产时，锅炉所产生的余热很大一部分向大气排放导致热量浪费，现有的余热回收利用装置在吸收余热时的热量吸收效率低下，且存放储热介质时，热量无法很好的保存，导致热量流失严重，能够利用的余热效率低，且烟气中含有的大量杂质颗粒所携带的热量也无法得到吸收，还会对环境造成污染，故而提出了带储能的炼钢高效余热回收利用装置来解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了带储能的炼钢高效余热回收利用装置，具备余热利用率更高，减少热量流失等优点，解决了在炼钢生产时，锅炉所产生的余热很大一部分向大气排放导致热量浪费，现有的余热回收利用装置在吸收余热时的热量吸收效率低下，且存放储热介质时，热量无法很好的保存，导致热量流失严重，能够利用的余热效率低，且烟气中含有的大量杂质颗粒所携带的热量也无法得到吸收，还会对环境造成污染的问题。

为实现上述余热利用率更高，减少热量流失的目的，本实用新型提供如下技术方案：

带储能的炼钢高效余热回收利用装置，包括烟气输入管与余热利用装置，所述烟气输入管的一端固定连接有第一换热机构，所述第一换热机构上固定连接有循环管、储热管与烟气输出管，所述第一换热机构分别通过循环管与储热管固定连接有与其相连通的低温储热罐与高温储热罐，所述高温储热罐上固定连接有高温流管，所述高温流管远离高温储热罐的一端固定连接有第二换热机构，所述第二换热机构上固定连接有低温流管、蒸汽管与液化管，所述第二换热机构通过蒸汽管与液化管与余热利用装置固定连接并连通，所述低温流管远离第二换热机构的一端与低温储热罐固定连接并连通；

所述余热利用装置包含有过热器、所述蒸汽管的一端与过热器固定连接，所述过热器通过导管固定连接有汽轮机，所述汽轮机上固定安装有发电机，所述汽轮机通过导管固定连接有凝汽器，所述凝汽器通过液化管与第二换热机构固定连接；

所述第一换热机构与第二换热机构的结构相同，所述第一换热机构与第二换热机构均包含有隔温罩，所述隔温罩的内部固定连接有第一螺旋换热管与第二螺旋换热管，相邻的所述第一螺旋换热管与第二螺旋换热管之间相接触，所述隔温罩的内部固定安装有导热块，所述第一螺旋换热管与第二螺旋换热管的内侧均与导热块相接触；

所述低温储热罐与高温储热罐的结构相同，所述低温储热罐与高温储热罐均包含有保温罐，所述保温罐的内侧设置有存储罐，所述存储罐与保温罐之间的空隙形成真空腔，所述存储罐的上固定连接有两个连通管，两个所述连通管均贯穿并延伸至保温罐的外部，所述连通管、保温罐上均固定连接有保温层，所述低温储热罐与高温储热罐内均填充有储热介质。

所述导热块的形状为蜂窝形，所述导热块的两端均固定连接有支杆，所述导热块通过支杆与隔温罩的内壁固定连接。

所述循环管、高温流管与液化管上均固定安装有增压泵。

所述存储罐与保温罐之间固定连接有固定环，所述固定环由耐火水泥制成。

所述烟气输出管上固定安装有旋风除尘器，所述旋风除尘器上固定连接有输料管，所述循环管上固定安装有预热罐，所述输料管的一端与预热罐固定连接并连通。

所述烟气输入管与烟气输出管上均固定安装有文丘里管。

与现有技术相比，本实用新型提供了带储能的炼钢高效余热回收利用装置，具备以下有益效果：

1、该带储能的炼钢高效余热回收利用装置，通过烟气输入管将炼钢锅炉产生的高温烟气导入第一换热机构，从而与循环管输入的储热介质进行热交换，从吸收炼钢所产生的余热，然后通过储热管输送至高温储热罐的内部进行保温储存，当需要使用热量时，将高温的储热介质从高温储热罐内部通过高温流管导入第二换热机构与余热利用装置上的循环水换热进行蒸汽发电，利用过热器将饱和蒸汽加热成过热蒸汽，通过汽轮机与发电机配合进行发电，从而充分利用余热，节约资源，然后低温的储热介质导入低温储热罐内进行存放，以便下次炼钢时吸收余热，通过隔温罩内的第一螺旋换热管与第二螺旋换热管，能够增大烟气与储热介质以及储热介质与水的换热时间，提升换热效率，利用隔温罩进行保温，通过导热块能够增加第一螺旋换热管与第二螺旋换热管换热面积，使的热量传递速率更快，余热吸收更加充分，减少热量的流失浪费，更具经济性，当储热介质存放在低温储热罐与高温储热罐的内部时，利用存储罐与保温罐之间的真空腔形成保温空间，减少热量的流失，并通过保温层进一步保温，能够储存热量，以满足使用者的使用需求，通过述连通管方便将储热介质向外传输或者系那个内输送，能够实现热量的存储与使用，能够更加充分的利用炼钢所产生的余热。

2、该带储能的炼钢高效余热回收利用装置，通过蜂窝形的导热块与第一螺旋换热管与第二螺旋换热管的接触，能够增大两者之间的换热面积，并一定程度的实现热量的短暂存储，提升两种介质之间的换热效率，减少热量流失，避免烟气热量吸收不完全导致烟气排放温度超标以及减少热量的浪费。

3、该带储能的炼钢高效余热回收利用装置，通过增压泵为储热介质的流动提供动力，且增压泵为耐高温的流体输送泵，能够对高温的储热介质以及水进行输送。

4、该带储能的炼钢高效余热回收利用装置，通过固定环对保温罐内部的存储罐进行支撑，使其与保温罐的内壁存在空隙形成真空腔，且由于固定环由耐火水泥制成，能够承受高温的储热介质的所散发的热量，其低效的热传递特性能够减少热量的流失，提高热量的存储效果。

5、该带储能的炼钢高效余热回收利用装置，炼钢锅炉中产生的高温烟气，一般烟气还会含有大量的颗粒杂质，向外排放会对环境造成污染，且在换热过程中由于颗粒杂质大多属于漂浮状态，其携带的部分热量无法得到有效的吸收，进而通过旋风除尘器能够将粉尘进行过滤收集，并输送到预热罐内部，能够对循环管的储热介质进行初步预热并进一步吸收余热，提高了对炼钢余热的回用效率，减少对环境的污染，具备很好的经济性与实用性。

6、该带储能的炼钢高效余热回收利用装置，通过文丘里管能够避免烟气中携带的颗粒杂质造成堵塞，测量烟气流通量，以便使用者控制余热回收利用装置的运行。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型第二换热机构的结构示意图。

图中：1、烟气输入管；2、余热利用装置；201、过热器；202、汽轮机；203、发电机；204、凝汽器；3、第一换热机构；4、储热管；5、烟气输出管；6、循环管；7、高温储热罐；701、保温罐；702、存储罐；703、真空腔；704、连通管；705、保温层；8、低温储热罐；9、高温流管；10、第二换热机构； 101、隔温罩；102、第一螺旋换热管；103、第二螺旋换热管；104、导热块；105、支杆；11、低温流管；12、蒸汽管；13、液化管；14、增压泵；15、固定环；16、旋风除尘器；17、输料管；18、预热罐。

具体实施方式

请参阅图1-2，带储能的炼钢高效余热回收利用装置，包括烟气输入管1 与余热利用装置2，烟气输入管1的一端固定连接有第一换热机构3，第一换热机构3上固定连接有循环管6、储热管4与烟气输出管5，第一换热机构3 分别通过循环管6与储热管4固定连接有与其相连通的低温储热罐8与高温储热罐7，高温储热罐7上固定连接有高温流管9，高温流管9远离高温储热罐7的一端固定连接有第二换热机构10，第二换热机构10上固定连接有低温流管11、蒸汽管12与液化管13，第二换热机构10通过蒸汽管12与液化管 13与余热利用装置2固定连接并连通，低温流管11远离第二换热机构10的一端与低温储热罐8固定连接并连通，通过烟气输入管1将炼钢锅炉产生的高温烟气导入第一换热机构3，从而与循环管6输入的储热介质进行热交换，从吸收炼钢所产生的余热，然后通过储热管4输送至高温储热罐7的内部进行保温储存，当需要使用热量时，将高温的储热介质从高温储热罐7内部通过高温流管9导入第二换热机构10与余热利用装置2上的循环水换热进行蒸汽发电；

余热利用装置2包含有过热器201、蒸汽管12的一端与过热器201固定连接，过热器201通过导管固定连接有汽轮机202，汽轮机202上固定安装有发电机203，汽轮机202通过导管固定连接有凝汽器204，凝汽器204通过液化管13与第二换热机构10固定连接，利用过热器201将饱和蒸汽加热成过热蒸汽，通过汽轮机202与发电机203配合进行发电，从而充分利用余热，节约资源，然后低温的储热介质导入低温储热罐8内进行存放，以便下次炼钢时吸收余热；

第一换热机构3与第二换热机构10的结构相同，第一换热机构3与第二换热机构10均包含有隔温罩101，隔温罩101的内部固定连接有第一螺旋换热管102与第二螺旋换热管103，相邻的第一螺旋换热管102与第二螺旋换热管103之间相接触，隔温罩101的内部固定安装有导热块104，第一螺旋换热管102与第二螺旋换热管103的内侧均与导热块104相接触，通过隔温罩101 内的第一螺旋换热管102与第二螺旋换热管103，能够增大烟气与储热介质以及储热介质与水的换热时间，提升换热效率，利用隔温罩101进行保温，通过导热块104能够增加第一螺旋换热管102与第二螺旋换热管103换热面积，使的热量传递速率更快，余热吸收更加充分，减少热量的流失浪费，更具经济性；

低温储热罐8与高温储热罐7的结构相同，低温储热罐8与高温储热罐7 均包含有保温罐701，保温罐701的内侧设置有存储罐702，存储罐702与保温罐701之间的空隙形成真空腔703，存储罐702的上固定连接有两个连通管 704，两个连通管704均贯穿并延伸至保温罐701的外部，连通管704、保温罐701上均固定连接有保温层705，低温储热罐8与高温储热罐7内均填充有储热介质，当储热介质存放在低温储热罐8与高温储热罐7的内部时，利用存储罐702与保温罐701之间的真空腔703形成保温空间，减少热量的流失，并通过保温层705进一步保温，能够储存热量，以满足使用者的使用需求，通过所述连通管704方便将储热介质向外传输或者向内输送，能够实现热量的存储与使用，能够更加充分的利用炼钢所产生的余热。

进一步的，导热块104的形状为蜂窝形，导热块104的两端均固定连接有支杆105，导热块104通过支杆105与隔温罩101的内壁固定连接，通过蜂窝形的导热块104与第一螺旋换热管102与第二螺旋换热管103的接触，能够增大两者之间的换热面积，并一定程度的实现热量的短暂存储，提升两种介质之间的换热效率，减少热量流失，避免烟气热量吸收不完全导致烟气排放温度超标以及减少热量的浪费。

进一步的，循环管6、高温流管9与液化管13上均固定安装有增压泵14，通过增压泵14为储热介质的流动提供动力，且增压泵14为耐高温的流体输送泵，能够对高温的储热介质以及水进行输送。

进一步的，存储罐702与保温罐701之间固定连接有固定环15，固定环 15由耐火水泥制成，通过固定环15对保温罐701内部的存储罐702进行支撑，使其与保温罐701的内壁存在空隙形成真空腔703，且由于固定环15由耐火水泥制成，能够承受高温的储热介质的所散发的热量，其低效的热传递特性能够减少热量的流失，提高热量的存储效果。

进一步的，烟气输出管5上固定安装有旋风除尘器16，旋风除尘器16上固定连接有输料管17，循环管6上固定安装有预热罐18，输料管17的一端与预热罐18固定连接并连通，炼钢锅炉中产生的高温烟气，一般烟气还会含有大量的颗粒杂质，向外排放会对环境造成污染，且在换热过程中由于颗粒杂质大多属于漂浮状态，其携带的部分热量无法得到有效的吸收，进而通过旋风除尘器16能够将粉尘进行过滤收集，并输送到预热罐18内部，能够对循环管6的储热介质进行初步预热并进一步吸收余热，提高了对炼钢余热的回用效率，减少对环境的污染，具备很好的经济性与实用性。

进一步的，烟气输入管1与烟气输出管5上均固定安装有文丘里管，通过文丘里管能够避免烟气中携带的颗粒杂质造成堵塞，测量烟气流通量，以便使用者控制余热回收利用装置的运行。

工作原理：通过烟气输入管1将炼钢锅炉产生的高温烟气导入第一换热机构3，从而与循环管6输入的储热介质进行热交换，从吸收炼钢所产生的余热，然后通过储热管4输送至高温储热罐7的内部进行保温储存，当需要使用热量时，将高温的储热介质从高温储热罐7内部通过高温流管9导入第二换热机构10与余热利用装置2上的循环水换热进行蒸汽发电，利用过热器201 将饱和蒸汽加热成过热蒸汽，通过汽轮机202与发电机203配合进行发电，从而充分利用余热，节约资源，然后低温的储热介质导入低温储热罐8内进行存放，以便下次炼钢时吸收余热，通过隔温罩101内的第一螺旋换热管102 与第二螺旋换热管103，能够增大烟气与储热介质以及储热介质与水的换热时间，提升换热效率，利用隔温罩101进行保温，通过导热块104能够增加第一螺旋换热管102与第二螺旋换热管103换热面积，使的热量传递速率更快，余热吸收更加充分，减少热量的流失浪费，更具经济性，当储热介质存放在低温储热罐8与高温储热罐7的内部时，利用存储罐702与保温罐701之间的真空腔703形成保温空间，减少热量的流失，并通过保温层705进一步保温，能够储存热量，以满足使用者的使用需求，通过所述连通管704方便将储热介质向外传输或者向内输送，能够实现热量的存储与使用，能够更加充分的利用炼钢所产生的余热，通过烟气输入管1将炼钢锅炉产生的高温烟气导入第一换热机构3，从而与循环管6输入的储热介质进行热交换，从吸收炼钢所产生的余热，然后通过储热管4输送至高温储热罐7的内部进行保温储存，当需要使用热量时，将高温的储热介质从高温储热罐7内部通过高温流管9导入第二换热机构10与余热利用装置2上的循环水换热进行蒸汽发电，利用过热器201将饱和蒸汽加热成过热蒸汽，通过汽轮机202与发电机203 配合进行发电，从而充分利用余热，节约资源，然后低温的储热介质导入低温储热罐8内进行存放，以便下次炼钢时吸收余热，通过隔温罩101内的第一螺旋换热管102与第二螺旋换热管103，能够增大烟气与储热介质以及储热介质与水的换热时间，提升换热效率，利用隔温罩101进行保温，通过导热块104能够增加第一螺旋换热管102与第二螺旋换热管103换热面积，使的热量传递速率更快，余热吸收更加充分，减少热量的流失浪费，更具经济性，当储热介质存放在低温储热罐8与高温储热罐7的内部时，利用存储罐702 与保温罐701之间的真空腔703形成保温空间，减少热量的流失，并通过保温层705进一步保温，能够储存热量，以满足使用者的使用需求，通过所述连通管704方便将储热介质向外传输或者向内输送，能够实现热量的存储与使用，能够更加充分的利用炼钢所产生的余热。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.带储能的炼钢高效余热回收利用装置，包括烟气输入管（1）与余热利用装置（2），其特征在于：所述烟气输入管（1）的一端固定连接有第一换热机构（3），所述第一换热机构（3）上固定连接有循环管（6）、储热管（4）与烟气输出管（5），所述第一换热机构（3）分别通过循环管（6）与储热管（4）固定连接有与其相连通的低温储热罐（8）与高温储热罐（7），所述高温储热罐（7）上固定连接有高温流管（9），所述高温流管（9）远离高温储热罐（7）的一端固定连接有第二换热机构（10），所述第二换热机构（10）上固定连接有低温流管（11）、蒸汽管（12）与液化管（13），所述第二换热机构（10）通过蒸汽管（12）与液化管（13）与余热利用装置（2）固定连接并连通，所述低温流管（11）远离第二换热机构（10）的一端与低温储热罐（8）固定连接并连通；

所述余热利用装置（2）包含有过热器（201）、所述蒸汽管（12）的一端与过热器（201）固定连接，所述过热器（201）通过导管固定连接有汽轮机（202），所述汽轮机（202）上固定安装有发电机（203），所述汽轮机（202）通过导管固定连接有凝汽器（204），所述凝汽器（204）通过液化管（13）与第二换热机构（10）固定连接；

所述第一换热机构（3）与第二换热机构（10）的结构相同，所述第一换热机构（3）与第二换热机构（10）均包含有隔温罩（101），所述隔温罩（101）的内部固定连接有第一螺旋换热管（102）与第二螺旋换热管（103），相邻的所述第一螺旋换热管（102）与第二螺旋换热管（103）之间相接触，所述隔温罩（101）的内部固定安装有导热块（104），所述第一螺旋换热管（102）与第二螺旋换热管（103）的内侧均与导热块（104）相接触；

所述低温储热罐（8）与高温储热罐（7）的结构相同，所述低温储热罐（8）与高温储热罐（7）均包含有保温罐（701），所述保温罐（701）的内侧设置有存储罐（702），所述存储罐（702）与保温罐（701）之间的空隙形成真空腔（703），所述存储罐（702）的上固定连接有两个连通管（704），两个所述连通管（704）均贯穿并延伸至保温罐（701）的外部，所述连通管（704）、保温罐（701）上均固定连接有保温层（705），所述低温储热罐（8）与高温储热罐（7）内均填充有储热介质。

2.根据权利要求1所述的带储能的炼钢高效余热回收利用装置，其特征在于：所述导热块（104）的形状为蜂窝形，所述导热块（104）的两端均固定连接有支杆（105），所述导热块（104）通过支杆（105）与隔温罩（101）的内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的带储能的炼钢高效余热回收利用装置，其特征在于：所述循环管（6）、高温流管（9）与液化管（13）上均固定安装有增压泵（14）。

4.根据权利要求1所述的带储能的炼钢高效余热回收利用装置，其特征在于：所述存储罐（702）与保温罐（701）之间固定连接有固定环（15），所述固定环（15）由耐火水泥制成。

5.根据权利要求1所述的带储能的炼钢高效余热回收利用装置，其特征在于：所述烟气输出管（5）上固定安装有旋风除尘器（16），所述旋风除尘器（16）上固定连接有输料管（17），所述循环管（6）上固定安装有预热罐（18），所述输料管（17）的一端与预热罐（18）固定连接并连通。

6.根据权利要求1所述的带储能的炼钢高效余热回收利用装置，其特征在于：所述烟气输入管（1）与烟气输出管（5）上均固定安装有文丘里管。

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