[发明专利]余热发电及供暖一体化系统及其工艺流程

权利要求书

1.一种适用于冶金行业窑炉和水泥及玻璃窑炉的余热发电及供暖一体化设备系统及工艺，其特征在于：所述的余热发电及供暖一体化设备系统，具有设置在余热出口端的承担生成中高压蒸汽的极速导热型热管式余热锅炉(3)；设置在余热锅炉前端的能耐8000c陶瓷纤维高温除尘器(2)；设置在余热锅炉后端的极速导热型热管式供暖装置(4)；烟气经陶瓷纤维高温除尘器脱除掉尘和颗粒物；尘含量小于50mg/m3的烟气经极速导热型热管式余热锅炉生成中高压蒸汽；中高压蒸汽通过输汽管道进入补汽凝汽式汽轮机(6)；汽轮机尾部乏汽进入凝汽器(8)，凝结水通过凝结水泵(9)和管道进入真空除氧器(10)，在除氧器内经除氧后的水通过锅炉给水泵进入锅炉；经过余热发电锅炉降至1500c左右的烟气直接进入热管式供暖装置产生800c左右的供暖热水进入供暖系统；800c左右烟气经烟囱(5)排出。

2.如权利要求1所述的余热发电及供暖一体化设备系统及工艺，其特征在于：所述的中低温余热发电设备系统，在热管型余热锅炉前端设置有陶瓷纤维除尘器；陶瓷纤维除尘器除尘效率达99.99％；陶瓷纤维除尘器使用寿命达8年以上。

3.如权利要求1所述的余热发电及供暖一体化设备系统及工艺，其特征在于：陶瓷纤维除尘材料由30％的陶瓷混合60％纤维物与其它高温粘合剂在一定温度下成形后制成，耐高温达800摄氏度、不燃烧，过滤效率高，过滤后排放气体浓度最高能低至1mg/m3，过滤精度高，可以过滤直径小于1微米的尘粒，可以使用8年之久而不用更换，耐强酸强碱等化学腐蚀。

4.所述的中低温余热发电设备系统，其设置在烟气出口端的余热锅炉(3)采用热极速导热管作传热管，烟一汽分离设计，烟气在极速导热管下端运行，水在汽包内直接与极速导热管上端接触；极速导热管为密封结构，管内是特殊传热介质，管内不走水。

5.如权利要求1所述的余热发电及供暖一体化设备系统及工艺，其特征在于：所述的余热发电及供暖一体系统的极速导热型余热供暖装置(4)是利用150℃左右的废气经换热后成生80℃的热水，80℃的热水由泵引入原有或新建的供暖系统作供暖热暖用。剩余低温废气通过烟囱(5)排入大气。

6.如权利要求1所述的余热发电及供暖一体化系统设备的工艺流程，其特征在于：所述的中低温余热发电及供暖一体化系统的工艺流程：从窑炉(1)出来的约280-6500C的废气进入陶瓷纤维高温除尘器将尘含量控制在50mg/m3以内，杜绝灰堵传热管及避免颗粒物对传热管的磨损；从陶瓷纤维高温除尘器(2)出来的干净废气进入极速导热式热管型余热锅炉(3)；余热锅炉产生的中高压蒸汽通过输汽管进入汽轮机；蒸汽在汽轮机内进行能量转换，汽轮机拖动发电机进行发电；做功后的乏汽进入凝汽器(8)，凝结水则通过轴封加热器进入真空除氧器(10)，然后通过给水泵(9)送入余热锅炉；余热锅炉排污水通过排污管道分别进入定排扩容器及连排扩容器，定排扩容器及连排扩容器内污水进入配套的降温池；汽轮机尾部乏汽经冷凝器冷却后变为冷凝水，给水先后经过加热器、低压蒸发器、低压过热器、高压蒸发器、高压过热器，与烟气进行逆向对流换热；给水在加热器被加热成为饱和热水后，进入锅炉汽包；经余热锅炉换热后的1500C左右的低温烟气进入极速导热型供暖装置，生成800C左右的热水送入供暖管道系统。

7.如权利要求1所述的余热发电及供暖一体化系统设备的工艺流程，其特征在于：烟气进入陶瓷除尘器后，内部用作脉冲气体的气源采用氦气，用氦气作为喷吹用气、所有烟道停运前后充气保护气和引风机轴封气。通过这种工艺来隔绝空气进入整个余热发电系统，以达到防止气体爆燃和因一氧化碳及氢气含量过高而引起的爆炸。

8.如权利要求1所述的余热发电及供暖一体化系统设备的工艺流程，其特征在于：烟气输送用烟道和除尘器箱体及余热锅炉取热箱部分均采用紧固密封，包括所有仪表接口、人孔、顶盖、法兰，防止空气进入。

9.如权利要求1所述的余热发电及供暖一体化系统设备的工艺流程，其特征在于：陶瓷纤维除尘器下部灰斗采用氮气闭锁旋转阀，每班次排灰一次，保证良好密封和防止空气自灰斗进入系统。

10.如权利要求1所述的余热发电及供暖一体化系统设备的工艺流程，其特征在于：在陶瓷纤维除尘器箱体及余热锅炉取热箱体上装有高防爆门。

11.如权利要求1所述的余热发电及供暖一体化系统设备的工艺流程，其特征在于：陶瓷纤维除尘器、余热锅炉等单独的分体设备前后端均设置有旁路，当系统中含氧量超过3.2％时，系统会自动切入旁路，保证主体设备正常运行。