[发明专利]熔炼热能回收及碳中和综合循环系统

说明书

本发明提供熔炼热能回收及碳中和综合循环系统，涉及烟气回收技术领域。该熔炼热能回收及碳中和综合循环系统，包括耗氧装置、锅炉换热系统、除尘装置、SCR脱硝装置、脱硫装置和熔炼炉，所述锅炉换热系统包括有余热锅炉和热交换系统，所述耗氧装置包括有燃气燃烧炉、温度传感器和氧含量传感器。通过锅炉换热系统将高温烟气分离成烟气和蒸汽分别进行处理，分离出来的热能转化为饱和蒸汽，并用于企业生产；或者将蒸汽通过驱动发电机组，转化为电能，用于企业用电设备，提升企业资源利用率，减少能源消耗量，通过余热锅炉将烟气温度控制在除尘器需要的安全温度，并保证烟气温度的平稳性，值得大力推广。

技术领域

本发明涉及烟气回收技术领域，具体为熔炼热能回收及碳中和综合循环系统。

背景技术

熔炼炉是指熔化金属锭和一些废旧金属并加入必要的合金成分，经过扒渣、精炼等操作将它们熔炼成所需要的合金的设备，金属冶炼行业一直被冠以粗放型行业，主要原因是能源消耗严重，环境污染大，随着我国环境治理政策的深入推进，规模以上企业以实现环保达标，综合也日趋治理完善，但是，固有的基本生产工艺路线造成的能源二次浪费还未能得到应有的改善。

我国95%以上的金属冶炼行业中，热能利用率不超过5%，很大一部分二次热能随着烟气直接排放至大气当中，间接或直接造成一次能源的浪费，给社会造成了巨大经济损失，并提高了环境污染指数，由于排放温度的提高，造成下游环保治理设备及工艺利用率低下，系统维护率高，设备使用周期短等不良后果。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了熔炼热能回收及碳中和综合循环系统，解决了现有熔炼过程中产生的二次热能无法合理利用的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：熔炼热能回收及碳中和综合循环系统，包括耗氧装置、锅炉换热系统、除尘装置、SCR脱硝装置、脱硫装置和熔炼炉，所述熔炼炉与耗氧装置之间通过耐高温烟道互相连接，所述耗氧装置与锅炉换热系统之间通过耐高温烟道互相连接，所述锅炉换热系统与除尘装置之间通过管道互相连接，所述除尘装置与SCR脱硝装置之间通过管道连接，所述SCR装置与脱硫装置之间通过管道连接，所述脱硫装置与烟囱之间通过管道互相连接；

所述锅炉换热系统包括有余热锅炉和热交换系统；

所述耗氧装置包括有燃气燃烧炉、温度传感器和氧含量传感器。

优选的，所述耗氧装置主要目的是将高温烟气中超过12%以上的氧气通过燃气燃烧方式，将氧气含量降低至9-12%。

优选的，所述余热锅炉将烟气中的热能高效回收，并有效分离，将烟气温度控制在除尘装置需要的安全温度，所述热交换系统用于将热源进行分配，所述除尘装置为常温袋式除尘器。

优选的，所述熔炼热能回收及碳中和综合循环系统的工作流程，包括以下步骤：

S1.耗氧

熔炼炉工作产生的高温烟气通过耐高温烟道进入耗氧装置内的燃气燃烧炉内，通过燃气燃烧方式，将高温烟气内的氧气含量降低至9-12%，满足国家环保政策要求的烟气氧含量基准排放指标，通过氧含量传感器可对高温烟气中的氧含量实现在线监测；

S2.锅炉换热

通过余热锅炉将烟气与蒸汽进行分离，将烟气温度控制在除尘器需要的安全温度，并保证烟气温度的平稳性，为除尘设施提供稳定可靠的净化环境，通过温度传感器可对换热后的烟气温度实现在线监测，分离出来的热能根据冶炼原有工艺的需要可转化为饱和蒸汽或者生产所需的额定值蒸汽，并用于企业生产，或者将蒸汽通过驱动发电机组，转化为电能，用于企业用电设备；

S4.烟气除尘和蒸汽再利用

常温烟气通过管道进入除尘器内进行烟气除尘处理，通过热交换装置可以将蒸汽热源分配给发电机组或提供热能给SCR脱硝装置补充热量，脱硝处理用的催化剂在稀释后投入反应釜内进行热解时，通过热交换装置还可将蒸汽热源分配给反应釜提供热源，降低反应釜用热的能耗；