[发明专利]冶金炉高含尘烟气多级有机朗肯循环余热发电方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及冶金炉高含尘烟气多级有机朗肯循环余热发电方法，具体地说是能最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，又能改善除尘能力，属于冶金炉除尘技术领域。 

背景技术

冶金炉炼钢烟气温度很高，经捕集后进入管道的温度一般在1100℃左右，粉尘浓度达35g/Nm³，小于10um的灰占粉尘总量的70％以上，粉尘量大，并且粘而细。目前通常采用先换热降温(换热降温方式有：机力冷却器换热、喷雾冷却换热、余热锅炉换热等)后除尘的方法。先换热降温后除尘的方法存在诸多缺点： 

1、机力冷却器换热后除尘：降温效果差，进口烟气温度不宜大于500℃，降温范围有限，机冷器管壁容易堵灰，造成烧布袋，系统无法正常运行。 

2、喷雾冷却换热后除尘：增加烟气中水的含量，不仅使布袋板结，还容易造成水与粉尘粘结，造成系统设备堵塞。 

3、余热锅炉换热后除尘：由于烟气中含有大量的粉尘，粘而细的粉尘即使在光管的热管元件上也会出现积灰、堵塞现象，对于环向翅片管的热管元件积灰、堵塞更加严重，同时为了防止结灰，余热利用设施中换热核心元件翅片间距大，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。 

由于以上缺点，工程中采用许多吹灰方法：如激波吹灰、蒸汽吹灰、落丸清灰等，但由于粉尘细而粘，并且粉尘量大，每生产1吨钢就会产生30kg粉尘，这些清灰方式收效甚微，无法从根本上解决积灰、堵塞问题。 

发明内容

针对上述问题，本发明提供了冶金炉高含尘烟气多级有机朗肯循环余热发电方法，通过该方法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，改善除尘能力，并且不影响电炉炼钢生产的稳定和连续，还能得到很好的除尘效果，排放的粉尘浓度10mg/Nm³。 

本发明所采用的技术方案如下： 

冶金炉高含尘烟气多级有机朗肯循环余热发电方法，其特征在于：本发明冶金炉内排烟气由第四孔排出，经水冷滑套混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进入燃烧沉降室，使烟气中的一氧化碳气体充分燃烬，调节控制沉降室的烟气温度600℃，由燃烧沉降室来的烟气进入高温除尘器，经除尘后粉尘浓度10mg/Nm³。然后进入蓄热换热室，高温烟气放出热量，完成热交换，温度降至90℃，由主风机压入排气筒排入大气。同时，经过冷凝的有机工质液体，经过低压级工质加压泵的驱动，先在安装于蓄热换热室内的低压级蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成低压级工质蒸汽；一路经管道进入带补汽口有机透平的低压补汽口，另一路经中压级工质加压泵加压后，进入中压级蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成中压级工质蒸汽；一路经管道进入带补汽口有机透平的中压补汽口，另一路经高压级工质加压泵加压后，进入高压级蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成高压级工质蒸汽；经管道进入带补汽口有机透平的高压进汽缸，工质蒸汽在多级有机透平内膨胀做功，并带动三相发电机发电。从带补汽口有机透平排出的工质蒸汽由管壳式冷凝器冷凝为饱和液体，再由低压级工质加压泵将工质液体加压后送入低压级蒸发器中，开始新一轮循环。从冷却塔过来的循环水通过循环水泵驱动，进入管壳式冷凝器中吸收热量，在自然循环力推动下进入冷却塔内，放出热量，变成低温水，开始新一轮循环。系统发出的 电能为三相交流电，额定电压为380V，可经过调压后并入厂内电网，或直接送给用电设备使用。 

其进一步特征在于：采用R500为循环有机工质。