CN219531692U - 一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及硅锰矿热炉余热利用领域，提供了一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统，包括：硅锰矿热炉和燃气内燃机组；尾气净化机构，所述尾气净化机构的入口与所述硅锰矿热炉的尾气出口连通，所述尾气净化机构的出口与所述燃气内燃机组的入口连通；余热发电机构，所述余热发电机构包括的入口与所述燃气内燃机组的出口连通；物料烘干装置，所述物料烘干装置的气体入口与所述余热发电机构的出口连通；以及二氧化碳捕集装置，所述二氧化碳捕集装置的入口与所述物料烘干装置的气体出口连通。本系统增加了物料烘干装置和二氧化碳捕集装置，实现余热的充分回收及CO2的捕集，将尾气利用效率由30％左右提升至＞40％，具有显著的经济效益和环保效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及硅锰矿热炉余热利用领域，具体涉及一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统。
背景技术
硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其他元素组成的合金，适一种用途广、产量较大的合金。硅锰合金通常采用电炉生产，生产硅锰合金的原料有锰矿(各类锰矿、锰烧结矿)、焦炭、硅石、白云石等。
密闭式锰硅合金矿热炉，其出口会产生大量的可燃煤气，气体成分主要为CO、CO2、H2及少量的O2，发热量通常在2000Kcal/Nm3左右。尾气利用的传统工艺路线为：利用密闭式硅锰矿热炉内产生的可燃煤气(主要成分为CO)通过余热锅炉进行余热回收利用，尾气经除尘器、洗涤塔净化后经储气柜、增压风机、调压站后进入燃气锅炉+汽轮机发电机组进行发电，系统整体发电效率为30％左右，发电后的尾气通过烟囱直接排入大气，经济效益和环保效益都较差。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统，使其能够解决背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本实用新型通过如下的技术方案来实现：一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统，包括：
硅锰矿热炉和燃气内燃机组；
尾气净化机构，所述尾气净化机构的入口与所述硅锰矿热炉的尾气出口连通，所述尾气净化机构的出口与所述燃气内燃机组的入口连通；
余热发电机构，所述余热发电机构包括的入口与所述燃气内燃机组的出口连通；
物料烘干装置，所述物料烘干装置的气体入口与所述余热发电机构的出口连通；以及
二氧化碳捕集装置，所述二氧化碳捕集装置的入口与所述物料烘干装置的气体出口连通。
进一步地，所述尾气净化机构包括水洗涤装置和复合除尘器，所述水洗涤装置的气体入口与所述硅锰矿热炉的尾气出口连通，所述复合除尘器的入口与所述水洗涤装置的气体出口连通，所述复合除尘器的出口与所述燃气内燃机组的入口连通。
进一步地，所述尾气净化机构还包括重力除尘器，所述重力除尘器的入口与所述硅锰矿热炉的尾气出口连通，所述重力除尘器的出口与水洗涤装置的气体入口连通。
进一步地，所述余热发电机构包括余热锅炉和汽轮机组，所述余热锅炉的尾气入口与所述燃气内燃机组的出口连通，所述余热锅炉的蒸汽出口与所述汽轮机组的入口连通。
进一步地，还包括引风机，所述引风机的入口与所述余热锅炉的尾气出口连通，所述引风机的出口与所述物料烘干装置的气体入口连通。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统，通过燃气内燃机发电+余热发电机构发电+物料烘干装置烘干+二氧化碳捕集装置的方式深度利用硅锰矿热炉排出的尾气中的能量，从而达到近零排放的效果，将尾气利用效率由30％左右提升至＞40％，具有显著的经济效益和环保效益。
附图说明
图1为本系统的流程示意图。
附图标记：10-硅锰矿热炉、20-燃气内燃机组、30-尾气净化机构、31-水洗涤装置、32-复合除尘器、33-重力除尘器、40-余热发电机构、41-余热锅炉、42-汽轮机组、50-物料烘干装置、60-二氧化碳捕集装置、70-引风机。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“水平”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，本实用新型提供一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统，包括硅锰矿热炉10、燃气内燃机组20、尾气净化机构30、余热发电机构40、物料烘干装置50和二氧化碳捕集装置60。
尾气净化机构30设置在硅锰矿热炉10与燃气内燃机组20之间，尾气净化机构30的入口与硅锰矿热炉10的尾气出口连通，尾气净化机构30的出口与燃气内燃机组20的入口连通。尾气净化机构30能够对从硅锰矿热炉10的尾气出口排出的尾气进行除尘及清除焦油，从而起到净化的作用。
余热发电机构40包括的入口与燃气内燃机组20的出口连通。余热发电机构40能够回收利用从燃气内燃机组20排出的尾气中的余热。
物料烘干装置50的气体入口与余热发电机构40的出口连通。物料烘干装置50为现有技术，具体结构在此不再赘述。
二氧化碳捕集装置60的入口与物料烘干装置50的气体出口连通。二氧化碳捕集装置60为现有技术，具体结构在此不再赘述。
本系统具体地运行过程为：从硅锰矿热炉10的尾气出口排出的可燃煤气，主要成分为一氧化碳(CO)，可燃煤气的热值约2000Kcal/Nm3左右，可燃煤气中含有大量的粉尘，经尾气净化机构30的净化后，进入燃气内燃机直燃发电。燃气内燃机的排气温度约550-600℃，该尾气再经余热发电机构40发电，尾气温度控制在180℃以下。余热发电机构40排出来的尾气还有一部分余热，进入到物料烘干装置50中用来烘干矿石原料。烘干后的常温尾气含有大量的二氧化碳，二氧化碳是一种温室气体，通过二氧化碳捕集装置60捕集后作为化工用原料，从而实现尾气余热的深度利用及近零排放。
本系统通过燃气内燃机组20发电+余热发电机构40发电+物料烘干装置50烘干+二氧化碳捕集装置60的方式深度利用硅锰矿热炉10排出的尾气中的能量，从而达到近零排放的效果，将尾气利用效率由30％左右提升至＞40％，具有显著的经济效益和环保效益。
在一个实施例中，尾气净化机构30包括水洗涤装置31和复合除尘器32。水洗涤装置31的气体入口与硅锰矿热炉10的尾气出口连通。复合除尘器32的入口与水洗涤装置31的气体出口连通，复合除尘器32的出口与燃气内燃机组20的入口连通。
从硅锰矿热炉10的尾气出口排出的尾气进入水洗涤装置31内清洗，除去尾气中的大部分灰尘颗粒后再进入复合除尘器32，复合除尘器32对进入的尾气进行进一步细除尘，除去尾气中的细小灰尘。
在一个实施例中，尾气净化机构30还包括重力除尘器33，重力除尘器33的入口与硅锰矿热炉10的尾气出口连通，重力除尘器33的出口与水洗涤装置31的气体入口连通。
重力除尘器33利用灰尘自身的重力使尘粒从尾气中沉降分离。从硅锰矿热炉10的尾气出口排出的尾气先进入重力除尘器33内进行沉降分离，属于粗除尘。
在一个实施例中，余热发电机构40包括余热锅炉41和汽轮机组42。余热锅炉41的尾气入口与燃气内燃机组20的出口连通，余热锅炉41的蒸汽出口与汽轮机组42的入口连通。
燃气内燃机的排出的尾气进入到余热锅炉41内，使得余热锅炉41产生大量的蒸汽，大量蒸汽进入到汽轮机组42内促进发电，从而进一步利用燃气内燃机的排出的尾气中的热量。
在一个实施例中，还包括引风机70。引风机70的入口与余热锅炉41的尾气出口连通，引风机70的出口与物料烘干装置50的气体入口连通。引风机70的设计能够提高尾气在本系统中的流动性，进一步提高本系统的工作效率。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统，其特征在于：包括：
硅锰矿热炉和燃气内燃机组；
尾气净化机构，所述尾气净化机构的入口与所述硅锰矿热炉的尾气出口连通，所述尾气净化机构的出口与所述燃气内燃机组的入口连通；
余热发电机构，所述余热发电机构包括的入口与所述尾气净化机构的出口连通；
物料烘干装置，所述物料烘干装置的气体入口与所述余热发电机构的出口连通；以及
二氧化碳捕集装置，所述二氧化碳捕集装置的入口与所述物料烘干装置的气体出口连通。
2.根据权利要求1所述的一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统，其特征在于：所述尾气净化机构包括水洗涤装置和复合除尘器，所述水洗涤装置的气体入口与所述硅锰矿热炉的尾气出口连通，所述复合除尘器的入口与所述水洗涤装置的气体出口连通，所述复合除尘器的出口与所述燃气内燃机组的入口连通。
3.根据权利要求2所述的一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统，其特征在于：所述尾气净化机构还包括重力除尘器，所述重力除尘器的入口与所述硅锰矿热炉的尾气出口连通，所述重力除尘器的出口与水洗涤装置的气体入口连通。
4.根据权利要求1所述的一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统，其特征在于：所述余热发电机构包括余热锅炉和汽轮机组，所述余热锅炉的尾气入口与所述燃气内燃机组的出口连通，所述余热锅炉的蒸汽出口与所述汽轮机组的入口连通。
5.根据权利要求4所述的一种硅锰矿热炉尾气深度利用近零排放系统，其特征在于：还包括引风机，所述引风机的入口与所述余热锅炉的尾气出口连通，所述引风机的出口与所述物料烘干装置的气体入口连通。
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