[实用新型]半密闭电炉烟气余热发电节能除尘专用设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种余热利用装置，特别涉及半密闭电炉烟气余热发电节能除尘专用设备，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1250℃左右，粉尘浓度达18g/Nm³，小于8um的灰占粉尘总量的75％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，热管式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梯级利用装置，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，改善除尘能力，得到很好的除尘效果，粉尘排放浓度5mg/Nm³。

本实用新型所采用的技术方案如下：半密闭电炉烟气余热发电节能除尘专用设备，包括燃烧沉降室、蓄热均温器、高温热管蒸发器、中低温均流余热交换室、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蓄热均温器、高温热管蒸发器、中低温均流余热交换室、除尘器、主风机、排气筒，所述蓄热均温器包括碳锰复合材料蓄热体、激波清灰装置和灰斗，所述激波清灰装置分段布置于碳锰复合材料蓄热体之间，所述高温热管蒸发器通过管道连接蒸汽汽包，蒸汽汽包通过管道连接蒸汽蓄热器，所述中低温均流余热交换室内安装有蜂窝状铝肋板式换热器，蜂窝状铝肋板式换热器的冷水进口与换热器给水泵连接，蜂窝状铝肋板式换热器的热水出口接管壳式蒸发器的热水进口，管壳式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，管壳式蒸发器的工质进口端与工质循环泵的高压出口端连接，管壳式蒸发器的工质出口端接工质汽包，工质汽包与低沸点工质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管壳式冷凝器的进气口连接，管壳式冷凝器的液相出口通过管道与储液罐连接，储液罐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，管壳式冷凝器的一个端部法兰接口与水泵连接，管壳式冷凝器的另一个端部接溴化锂吸收式制冷机，溴化锂吸收式制冷机与水泵连接，构成另一个回路。

其进一步特征在于：采用R717为循环有机工质。

由于半密闭电炉烟气温度波动剧烈，烟气温度峰值高，当烟气经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高温热管蒸发器，由于烟气温度峰值降低，可以使高温热管蒸发器投资减少；烟气温度波动幅度减少，则有利于提高高温热管蒸发器的稳定性，延长使用寿命。

本实用新型的优点在于：

1.采用高温热管蒸发器来回收电炉高温烟气的余热、低沸点工质有机朗肯循环余热发电来回收电炉中低温烟气的余热，实现半密闭电炉烟气余热梯级利用；

2.通过溴化锂吸收式制冷机冷却，冷却水的温度降至10～15℃，满足工质蒸汽冷凝为饱和液体对冷却水的要求；

3.可以缓解烟气温度的骤升骤降，解决热胀冷缩问题；

4.延长设备的使用寿命；

5.提高余热发电装置效率；

6.减少余热发电装置投资；

7.可以减少混入冷风量，节约除尘能耗。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图。