[实用新型]炼硅电炉余热发电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于炼硅铁电炉的余热资源利用领域，尤其涉及一种利用大型炼硅电炉的余热发电系统。

背景技术

硅大量用于冶炼成硅铁合金作钢铁工业中合金元素，在很多种金属冶炼中作还原剂。硅还是铝合金中的良好组元，绝大多数铸造铝合金都含有硅。硅是电子工业超纯硅的原料，超纯半导体单晶硅做的电子器件具有体积小、重量轻、可靠性好和寿命长等优点。硅是由石英与含碳物质（焦炭、焦粉等）在电炉内利用电极提供能量进行还原反应生成硅单质。随着国家宏观调控，目前在冶金炼硅行业小型电炉工艺已经逐步淘汰，取代的都是25000kVA以上的大型电炉冶炼方法。

小型电炉冶炼原理与大型电炉冶炼金属硅原理基本相同，均是由进料口进料，在电极糊的作用下生成硅水、CO及材质。CO与进入电炉内的空气反应燃烧，产生烟气排放至换热设备后经过收尘器回收硅微粉（主要成分SiO2），最后清洁烟气由烟囱排向大气。区别在于小型电炉不可以连续排出炙热硅水，需要在一定时间内排出硅水后封闭放水口，而大型炼硅电炉可以连续排硅水。小型电炉硅水的不连续性使硅水的显热无法利用，而大型电炉可以实现回收硅水显热。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本实用新型提供了一种炼硅电炉余热发电系统。所述技术方案如下：

一种炼硅电炉余热发电系统，包括：

电炉（1）、烟气系统和汽水系统，所述电炉与所述烟气系统连通；

所述烟气系统包括余热锅炉（4）、收尘器（5）、风机（6）和烟囱（7），所述余热锅炉（4）与所述收尘器（5）、风机（6）和烟囱（7）连通；

所述汽水系统包括给水泵（8）、锅炉省煤器（45）、锅筒（41）、将锅筒中除氧水变为饱和蒸汽的蒸发器（44）、将锅筒中饱和蒸汽变为过热蒸汽的过热器（43）、凉硅车换热器（3）、闪蒸出饱和蒸汽及饱和热水的闪蒸器（9）、汽轮机（10）和除氧器（14），所述给水泵（8）通过锅炉省煤器（45）分别与所述锅筒（41）和凉硅车换热器（3）连通；

所述锅筒（41）还分别与将锅筒中除氧水变为饱和蒸汽的蒸发器（44）及将锅筒中饱和蒸汽变为过热蒸汽的过热器（43）连通；

所述凉硅车换热器（3）还与闪蒸出饱和蒸汽及饱和热水的闪蒸器（9）连通；所述闪蒸出饱和蒸汽及饱和热水的闪蒸器（9）通过阀门分别与所述汽轮机（10）和除氧器（14）连通。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

实现了大型炼硅电炉余热资源的“梯级利用、高质高用”的目标，该系统通过闪蒸的特点，可以适应余热资源的波动性及不稳定行，同时减少了工业硅的冷却时间，大幅提高了炼硅铁电炉余热资源的利用效率和经济价值。

附图说明

图1是炼硅电炉余热发电系统结构的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，即实现烟气余热资源“阶梯利用、高质高用”原则，本实用新型提供了一种炼硅电炉余热发电系统，该系统有限提高了大型炼硅电炉余热资源的利用效率和经济价值。下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述：

如图1所示，展示了炼硅电炉余热发电系统结构，电炉1、烟气系统和汽水系统，所述电炉与所述烟气系统连通；

所述烟气系统包括余热锅炉4、收尘器5、风机6和烟囱7，所述余热锅炉4与所述收尘器5、风机6和烟囱7连通；

所述汽水系统包括给水泵8、锅炉省煤器45、锅筒41、将锅筒中除氧水变为饱和蒸汽的蒸发器44、将锅筒中饱和蒸汽变为过热蒸汽的过热器43、凉硅车换热器3、闪蒸出饱和蒸汽及饱和热水的闪蒸器9、汽轮机10和除氧器14，所述给水泵通过锅炉省煤器分别与所述锅筒和凉硅车换热器连通；

所述锅筒还分别与将锅筒中除氧水变为饱和蒸汽的蒸发器及将锅筒中饱和蒸汽变为过热蒸汽的过热器连通；

所述凉硅车换热器还与闪蒸出饱和蒸汽及饱和热水的闪蒸器连通；所述闪蒸出饱和蒸汽及饱和热水的闪蒸器通过阀门分别与所述汽轮机和除氧器连通。

上述锅筒、过热器、蒸发器、锅炉省煤器设置在所述余热锅炉内。

上述余热锅炉内还设置有除灰装置42。

上述电炉联接设置有硅水包2，该硅水包与所述凉硅车换热器联接。电炉产生硅水连续的流入硅水包，硅水包将硅水流入至凉硅车，待硅水冷却成型后，进行破碎装袋。

电炉内产生的高温烟气首先进入余热锅炉换热，换热后烟气进入收尘器回收烟气中含有的硅微粉，纯净的烟气经风机送入烟囱排向大气。