[实用新型]电炉烟气有机朗肯循环余热发电及除尘专用设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电炉烟气有机朗肯循环余热发电及除尘技术领域。

背景技术

在现有技术中电炉烟气的净化装置为电炉烟气发生设备、余热利用设施、除尘器通过管路依次连接。

目前通常采用的余热利用设施：水列管余热锅炉、热管式余热回收装置来回收电炉烟气的余热，产生饱和蒸汽等。由于电炉烟气温度剧烈波动，含尘量大，普通水列管余热锅炉很难运用于电炉烟气的余热回收。目前，热管式余热回收装置已经成功运用到电炉烟气余热回收中，但由于热管的固有缺陷(造价高、不抗冻、不耐高温、使用年限短)，使得热管余热回收装置在钢铁行业的普及还面临很多问题。

同时，由于电炉烟气温度波动剧烈，波幅大，余热系统就必须设计得足够大，确保高温烟气也能有效冷却。但实际蒸汽产量却远低于余热系统的最大蒸发量，出现大马拉小车的局面。这就相对减少了余热系统的经济价值，增加了余热系统的投资。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了电炉烟气有机朗肯循环余热发电及除尘专用设备，其不仅能高效地冷却高温烟气(温度范围650℃～60℃)，还能最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，拖动除尘风机，同时可降低烟气的排放温度，改善除尘能力，并且不影响电炉炼钢生产的稳定和连续。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：其包括燃烧沉降室、余热换热器、除尘器、主风机、排气筒，其特征在于：所述燃烧沉降室通过管道顺序连接余热换热器、除尘器、主风机、排气筒，所述余热换热器内安装有蒸发器，蒸发器的进口端与工质循环泵的高压出口端连接，蒸发器的出口端经管道后与汽轮机的上部法兰接口连接，低沸点工质汽轮机的下部接口通过管道与冷凝器的进气口连接，冷凝器的液相出口通过管道与工质循环泵的低压进口端连接，低沸点工质汽轮机与三相发电机连接，冷凝器的一个端部法兰接口与水泵连接，冷凝器的另一个端部接冷却塔，冷却塔与水泵连接，构成一个回路。

其进一步特征在于：采用R123为循环有机工质。

本实用新型的上述结构中，余热发电装置替代水列管余热锅炉、热管式余热回收装置等设备组合，既简化了系统配置，又可以最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，拖动除尘风机，同时可降低烟气的排放温度，改善除尘能力，达到节能环保生产的目的。

本实用新型的有益效果是：由于余热发电装置替代水列管余热锅炉、热管式余热回收装置等设备组合，所以装置占地省，投资及运行费用低；可以最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，拖动除尘风机，降低了系统运行能耗；显热被充分利用，降低了烟气的排放温度，由于烟气的排放温度可以维持在80℃以下，布袋除尘器中的滤料可选用价格最低的常温布袋，降低了投资及运行费用；排放浓度低，可以确保排放粉尘浓度在20mg/Nm³以下，正常小于10mg/Nm³。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图中1.电炉，2.水冷滑套，3.燃烧沉降室，4.余热换热器，5.除尘器，6.风机，7.排气筒，8.蒸发器，9.低沸点工质汽轮机，10.三相发电机，11.工质循环泵，12.水泵，13.冷凝器，14.冷却塔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型中电炉烟气余热发电及除尘专用设备包括燃烧沉降室3、余热换热器4、除尘器5、主风机6、排气筒7，所述燃烧沉降室通过管道顺序连接余热换热器4、除尘器5、主风机6、排气筒7，所述余热换热器4内安装有蒸发器8，蒸发器8的进口端与工质循环泵11的高压出口端连接，蒸发器8的出口端经管道后与低沸点工质汽轮机9的上部法兰接口连接，低沸点工质汽轮机9的下部接口通过管道与冷凝器13的进气口连接，冷凝器13的液相出口通过管道与工质循环泵11的低压进口端连接，低沸点工质汽轮机9与三相发电机10连接，冷凝器13的一个端部法兰接口与水泵12连接，冷凝器13的另一个端部接冷却塔14，冷却塔14与水泵12连接，构成一个回路。

所述低沸点工质为R123，进入低沸点工质汽轮机的工质压力为3.0MPa，膨胀做功后的工质压力为0.8MPa时，系统输出电功率为1000KW，朗肯循环效率为13％，系统排出的烟气温度为60℃。