[实用新型]一种带有蓄热均温器的半密闭电炉烟气多级有机朗肯余热发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种余热发电装置，特别涉及一种带有蓄热均温器的半密闭电炉烟气多级有机朗肯余热发电装置，属于烟气除尘及余热发电技术领域。

背景技术

钢铁工业每年消耗大量能源，冶炼过程中产生的高温烟气和设备散热带走了大量能量。由于半密闭电炉炼钢烟气温度很高，经捕集后进入管道的温度一般在1200℃左右，粉尘浓度达35g/Nm³，小于5um的灰占粉尘总量的80％以上，粉尘量大，并且粘而细。并且烟气温度剧烈波动，含尘量大，普通水列管余热锅炉很难运用于半密闭电炉烟气的余热回收。目前，热管换热器已经成功运用到半密闭电炉的烟气余热回收中，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。

由于烟气中含有大量的粉尘，粘而细的粉尘在换热元件上出现积灰、堵塞现象，不仅影响换热效率，造成余热锅炉产汽量不足，更为严重的是由于余热锅炉堵灰，系统运行不稳定，造成冶炼生产无法正常进行，被迫停产检修。

同时，由于半密闭电炉烟气温度波动剧烈，波幅大，余热回收装置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回收装置的最大蒸发量，出现大马拉小车的局面。这就相对减少了余热回收装置的经济价值，增加了余热回收装置的投资。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的问题，提供一种能够有效降低半密闭电炉烟气温度波动幅度的带有蓄热均温器的余热发电装置，该装置不仅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，得到很好的环保效果，粉尘排放浓度8mg/Nm³。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带有蓄热均温器的半密闭电炉烟气多级有机朗肯余热发电装置，包括水冷滑套、燃烧沉降室、高温除尘器、蓄热均温器、集气室、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高温除尘器、蓄热均温器、集气室、主风机、排气筒，所述高温除尘器中设置有碳化硅复合材料滤芯，所述蓄热均温器包括烟气进口、碳铁复合材料蓄热体、激波清灰装置、烟气出口和灰斗，所述碳铁复合材料蓄热体设置于烟气进口和烟气出口之间，所述激波清灰装置分段布置于蓄热体之间。所述集气室内安装有一次表面换热器，一次表面换热器的冷水进口与换热器给水泵连接，一次表面换热器的热水出口接高压级蒸发器的热水进口，高压级蒸发器的冷水出口接中压级蒸发器的热水进口，中压级蒸发器的冷水出口接低压级蒸发器的热水进口，低压级蒸发器的冷水出口接循环水池，循环水池与换热器给水泵连接，构成一个回路。低压级蒸发器的工质进口端与低压级工质加压泵的高压出口端连接，低压级蒸发器的工质出口端一路经管道后与带补汽口有机透平的低压补汽口连接，另一路与中压级工质加压泵的进口端连接，中压级工质加压泵的出口端连接中压级蒸发器，中压级蒸发器的工质出口端一路经管道后与带补汽口有机透平的中压补汽口连接，另一路与高压级工质加压泵的进口端连接，高压级工质加压泵的出口端连接高压级蒸发器，高压级蒸发器的工质出口端经管道后与带补汽口有机透平的高压进汽缸连接，带补汽口有机透平的下部接口通过管道与铜肋板式冷凝器的进气口连接，铜肋板式冷凝器的液相出口通过管道与低压级工质加压泵的低压进口端连接，带补汽口有机透平与三相发电机连接，铜肋板式冷凝器的一个端部法兰接口与循环水泵连接，铜肋板式冷凝器的另一个端部接冷却塔，冷却塔与循环水泵连接，构成一个回路。

其进一步特征在于：采用R600a为循环有机工质。

本实用新型的有益效果是：由于半密闭电炉烟气温度波动剧烈，烟气温度峰值高，当烟气通过本实用新型的蓄热均温器处理后，烟气温度波动幅度可以大为减少，同时也降低了烟气温度的峰值。经过蓄热均温器的烟气进换热器，由于烟气温度峰值降低，可以使余热发电装置投资减少；烟气温度波动幅度减少，则有利于提高余热发电装置的稳定性，延长使用寿命；同时，由于本实用新型换热器放置在除尘器后，热源烟气含尘量低，设备设计制造时可不予考虑，因此可以将换热核心单元翅片间距设计很小；而且无须卸灰、清灰、输灰设施；余热利用设施体积减小，同时维护量减小，也延长了换热器的使用寿命，粉尘排放浓度更低。