一種利用熔融鋼渣熱能發(fā)電裝置和方法
【專(zhuān)利摘要】一種利用熔融鋼渣熱能發(fā)電裝置和方法，通過(guò)給悶渣排蒸汽管路上，加設(shè)三通和閥門(mén)，對(duì)蒸汽進(jìn)行回收?；厥蘸蟮恼羝ㄟ^(guò)加壓后水化放熱給有機(jī)低溫介質(zhì)提供熱量，使其汽化進(jìn)入汽輪機(jī)做功，實(shí)現(xiàn)低溫余熱發(fā)電效果。對(duì)鋼渣的熱能進(jìn)行回收和利用，既可以為鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)，也會(huì)為企業(yè)創(chuàng)造大量效益。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)對(duì)悶渣蒸汽余熱的回收和利用實(shí)現(xiàn)有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)低溫發(fā)電，充分利用鋼渣的熱能轉(zhuǎn)化為電能，既使鋼渣中的熱能得到有效利用，符合節(jié)能減排的國(guó)家政策，同時(shí)也會(huì)給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)運(yùn)行成本低，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單，可以在現(xiàn)有的悶渣生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)，有很好的推廣前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種利用熔融鋼渣熱能發(fā)電裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冶金行業(yè)的能源利用方法，尤其是一種利用熔融鋼渣熱能進(jìn)行發(fā)電的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼渣熱悶法是利用鋼渣余熱，在有蓋的渣坑或容器內(nèi)噴入冷卻水后形成蒸汽，使鋼渣膨脹冷縮達(dá)到鋼渣粉化和渣鐵分離的效果。不僅方便回收鋼渣中的金屬鐵，還能使處理后的鋼渣安定性得到很大提高，變廢為寶，可作為鋼渣水泥、鋼渣磚等原料。
[0003]世界上最先進(jìn)、有效、經(jīng)濟(jì)的利用工業(yè)低溫?zé)崮芗夹g(shù)是基于有機(jī)朗肯循環(huán)熱力發(fā)電系統(tǒng)。有機(jī)朗肯循環(huán)(簡(jiǎn)稱(chēng)0RC)低溫余熱發(fā)電技術(shù)特點(diǎn)是:不用水作為工作介質(zhì)，而是使用低沸點(diǎn)的有機(jī)物為介質(zhì)來(lái)吸收廢氣余熱汽化，進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功，如果氣態(tài)熱源溫度超過(guò)130°C，或者液態(tài)熱源溫度超過(guò)50°C，ORC系統(tǒng)就能利用這個(gè)低溫?zé)嵩窗l(fā)出有利用價(jià)值的電能。
[0004]煉鋼產(chǎn)生的熔融態(tài)鋼渣在1600°C左右，含有大量熱能，目前的悶渣工藝，這部分熱能基本被完全浪費(fèi)，而且還消耗了大量的生產(chǎn)用水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種利用熔融鋼渣熱能發(fā)電裝置和方法，將鋼渣熱悶與有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)結(jié)合，在新建的悶渣生產(chǎn)線(xiàn)或在現(xiàn)有悶渣生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行改造，通過(guò)給悶渣排蒸汽管路上，加設(shè)三通和閥門(mén)，對(duì)蒸汽進(jìn)行回收?；厥蘸蟮恼羝ㄟ^(guò)加壓后水化放熱給有機(jī)低溫介質(zhì)提供熱量，使其汽化進(jìn)入汽輪機(jī)做功，實(shí)現(xiàn)低溫余熱發(fā)電效果。對(duì)鋼渣的熱能進(jìn)行回收和利用，既可以為鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排做出巨大貢獻(xiàn)，同時(shí)也會(huì)為企業(yè)創(chuàng)造大量效益。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種利用熔融鋼渣熱能發(fā)電裝置，包括悶渣裝置、蒸汽收集管道、引風(fēng)機(jī)、煙筒、蒸汽加壓風(fēng)機(jī)、中水補(bǔ)充管路、工質(zhì)冷卻池、工質(zhì)冷凝器、冷凝器回水管、平流沉淀池、吸水池、供水泵房、蒸發(fā)器回水管、工質(zhì)蒸發(fā)器、蒸汽水化池、蒸汽水化排管、工質(zhì)加壓泵、透平發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的蒸汽收集管道出口通過(guò)三通左側(cè)與引風(fēng)機(jī)連接，右側(cè)與蒸汽加壓風(fēng)機(jī)連接，引風(fēng)機(jī)與煙筒連接；蒸汽加壓風(fēng)機(jī)通過(guò)管路與蒸汽水化池連接，蒸汽水化排管設(shè)置在蒸汽水化池下部，蒸汽水化池出水口與工質(zhì)蒸發(fā)器連接，工質(zhì)蒸發(fā)器通過(guò)蒸發(fā)器回水管道與悶渣供水泵站連接，中水補(bǔ)充管路通過(guò)管線(xiàn)與蒸汽水化池進(jìn)水口連接，中水補(bǔ)充管路與工質(zhì)冷卻池連接，工質(zhì)蒸發(fā)器與透平發(fā)電機(jī)組連接，工質(zhì)冷凝器與透平發(fā)電機(jī)組連接。
[0008]熔融鋼渣熱能發(fā)電的方法，鋼渣熱悶與有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)結(jié)合，對(duì)鋼渣的熱能進(jìn)行回收和利用，具體操作步驟如下:
[0009]I)悶渣裝置產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)蒸汽收集管道收集，在蒸汽收集管道上加裝三通和閥門(mén)，形成兩路蒸汽通道，一路經(jīng)閥門(mén)導(dǎo)入引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙筒排入大氣，另一路經(jīng)閥門(mén)送入蒸汽加壓風(fēng)機(jī)；
[0010]2)加壓后排入蒸汽水化池的蒸汽水化排管，經(jīng)過(guò)蒸汽水化池的水通過(guò)管路送入工質(zhì)蒸發(fā)器，工質(zhì)蒸發(fā)器將水通過(guò)蒸發(fā)器回水管道連接到悶渣供水泵站；
[0011]3)工質(zhì)冷卻池入水口連接中水補(bǔ)充管路，工質(zhì)冷卻池出水口經(jīng)冷凝器回水管連接悶渣供水泵站；
[0012]4)有機(jī)工質(zhì)在工質(zhì)冷凝器中冷凝經(jīng)過(guò)工質(zhì)加壓泵回到工質(zhì)蒸發(fā)器中，回收后的蒸汽通過(guò)加壓后水化放熱給有機(jī)低溫介質(zhì)提供熱量，利用鋼渣的熱能轉(zhuǎn)化為電能，有機(jī)工質(zhì)在蒸發(fā)器中蒸發(fā)連接透平發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。
[0013]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0014]通過(guò)對(duì)悶渣蒸汽余熱的回收和利用實(shí)現(xiàn)ORC低溫發(fā)電，充分利用鋼渣的熱能轉(zhuǎn)化為電能，既使鋼渣中的熱能得到有效利用，符合節(jié)能減排的國(guó)家政策，同時(shí)也會(huì)給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)運(yùn)行成本低，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單，可以在現(xiàn)有的悶渣生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)，有很好的推廣前景。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]1-悶渣裝置2-蒸汽收集管道3-引風(fēng)機(jī)4-煙筒5-蒸汽加壓風(fēng)機(jī)6_中水補(bǔ)充管路7-工質(zhì)冷卻池8-工質(zhì)冷凝器9-冷凝器回水管10-平流沉淀池11-吸水池12-供水泵房13-蒸發(fā)器回水管14-工質(zhì)蒸發(fā)器15-蒸汽水化池16-蒸汽水化排管17-工質(zhì)加壓泵18-透平發(fā)電機(jī)組
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說(shuō)明:
[0018]如圖1所示，一種利用熔融鋼渣熱能發(fā)電裝置，由悶渣裝置1、蒸汽收集管道2、引風(fēng)機(jī)3、煙筒4、蒸汽加壓風(fēng)機(jī)5、中水補(bǔ)充管路6、工質(zhì)冷卻池7、工質(zhì)冷凝器8、冷凝器回水管9、平流沉淀池10、吸水池11、供水泵房12、蒸發(fā)器回水管13、工質(zhì)蒸發(fā)器14、蒸汽水化池
15、蒸汽水化排管16、工質(zhì)加壓泵17和透平發(fā)電機(jī)組18組成，所述的蒸汽收集管道2出口通過(guò)三通左側(cè)與引風(fēng)機(jī)3連接，右側(cè)與蒸汽加壓風(fēng)機(jī)5連接，引風(fēng)機(jī)3與煙筒4連接；蒸汽加壓風(fēng)機(jī)5通過(guò)管路與蒸汽水化池15連接，蒸汽水化排管16設(shè)置在蒸汽水化池15下部，蒸汽水化池15出水口與工質(zhì)蒸發(fā)器14連接，工質(zhì)蒸發(fā)器14通過(guò)蒸發(fā)器回水管道13與悶渣供水泵站12連接，中水補(bǔ)充管路6通過(guò)管線(xiàn)與蒸汽水化池15進(jìn)水口連接，中水補(bǔ)充管路6與工質(zhì)冷卻池7連接，工質(zhì)蒸發(fā)器14與透平發(fā)電機(jī)組連接，工質(zhì)冷凝器與透平發(fā)電機(jī)組連接。
[0019]利用熔融鋼渣熱能發(fā)電的方法，是鋼渣熱悶與有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)結(jié)合，對(duì)鋼渣的熱能進(jìn)行回收和利用，具體操作步驟如下:
[0020]I)悶渣裝置產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)蒸汽收集管道2收集，在蒸汽收集管道2上加裝三通和閥門(mén)，形成兩路蒸汽通道，一路經(jīng)閥門(mén)導(dǎo)入引風(fēng)機(jī)3經(jīng)煙筒4排入大氣，另一路經(jīng)閥門(mén)送入蒸汽加壓風(fēng)機(jī)5，加壓后排入蒸汽水化池15的蒸汽水化排管16 ；
[0021]2)經(jīng)過(guò)蒸汽水化池15的水通過(guò)管路送入工質(zhì)蒸發(fā)器14，工質(zhì)蒸發(fā)器14將水通過(guò)蒸發(fā)器回水管道13連接到悶渣供水泵站12 ；
[0022]3)工質(zhì)冷卻池7入水口連接中水補(bǔ)充管路6，工質(zhì)冷卻池7出水口經(jīng)冷凝器回水管9連接悶渣供水泵站；
[0023]4)有機(jī)工質(zhì)在工質(zhì)冷凝器8中冷凝經(jīng)過(guò)工質(zhì)加壓泵17回到工質(zhì)蒸發(fā)器14中，回收后的蒸汽通過(guò)加壓后水化放熱給有機(jī)低溫介質(zhì)提供熱量，利用鋼渣的熱能轉(zhuǎn)化為電能，有機(jī)工質(zhì)在蒸發(fā)器14中蒸發(fā)并通過(guò)透平發(fā)電機(jī)組18進(jìn)行發(fā)電。
[0024]在悶渣排蒸汽管道上加設(shè)三通和閥門(mén)回收悶渣蒸汽，悶渣過(guò)程產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)加壓給有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)有機(jī)工質(zhì)提供熱能，使之蒸發(fā)用于發(fā)電，蒸法器回水和冷凝器回水接入悶渣供水,不增加生產(chǎn)用水量,既可以配套新建悶渣生產(chǎn)線(xiàn)，也可在原有悶渣生產(chǎn)線(xiàn)改造實(shí)現(xiàn)，不影響生產(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用熔融鋼渣熱能發(fā)電裝置，包括悶渣裝置、蒸汽收集管道、引風(fēng)機(jī)、煙筒、蒸汽加壓風(fēng)機(jī)、中水補(bǔ)充管路、工質(zhì)冷卻池、工質(zhì)冷凝器、冷凝器回水管、平流沉淀池、吸水池、供水泵房、蒸發(fā)器回水管、工質(zhì)蒸發(fā)器、蒸汽水化池、蒸汽水化排管、工質(zhì)加壓泵、透平發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述的蒸汽收集管道出口通過(guò)三通一側(cè)與引風(fēng)機(jī)連接，另一側(cè)與蒸汽加壓風(fēng)機(jī)連接，引風(fēng)機(jī)與煙筒連接；蒸汽加壓風(fēng)機(jī)通過(guò)管路與蒸汽水化池連接，蒸汽水化排管設(shè)置在蒸汽水化池下部，蒸汽水化池出水口與工質(zhì)蒸發(fā)器連接，工質(zhì)蒸發(fā)器通過(guò)蒸發(fā)器回水管道與悶渣供水泵站連接，中水補(bǔ)充管路通過(guò)管線(xiàn)與蒸汽水化池進(jìn)水口連接，中水補(bǔ)充管路與工質(zhì)冷卻池連接，工質(zhì)蒸發(fā)器與透平發(fā)電機(jī)組連接，工質(zhì)冷凝器與透平發(fā)電機(jī)組連接。
2.利用權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行熔融鋼渣熱能發(fā)電的方法，其特征在于，鋼渣熱悶與有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)結(jié)合，對(duì)鋼渣的熱能進(jìn)行回收和利用，具體操作步驟如下: 1)悶渣裝置產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)蒸汽收集管道收集，在蒸汽收集管道上加裝三通和閥門(mén)，形成兩路蒸汽通道，一路經(jīng)閥門(mén)導(dǎo)入引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙筒排入大氣，另一路經(jīng)閥門(mén)送入蒸汽加壓風(fēng)機(jī)，加壓后排入蒸汽水化池的蒸汽水化排管； 2)經(jīng)過(guò)蒸汽水化池的水通過(guò)管路送入工質(zhì)蒸發(fā)器，工質(zhì)蒸發(fā)器將水通過(guò)蒸發(fā)器回水管道連接到悶渣供水泵站； 3)工質(zhì)冷卻池通過(guò)中水補(bǔ)充管路補(bǔ)充水，工質(zhì)冷卻池出水口經(jīng)冷凝器回水管連接悶渣供水泵站； 4)有機(jī)工質(zhì)在工質(zhì)冷凝器中冷凝經(jīng)過(guò)工質(zhì)加壓泵回到工質(zhì)蒸發(fā)器中，回收后的蒸汽通過(guò)加壓后水化放熱給有機(jī)低溫介質(zhì)提供熱量，利用鋼渣的熱能轉(zhuǎn)化為電能，有機(jī)工質(zhì)在蒸發(fā)器中蒸發(fā)連接透平發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。
【文檔編號(hào)】F22B1/04GK103696817SQ201310728691
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】蘇興文, 王健麗, 李曉陽(yáng), 程名揚(yáng), 沈澈, 劉鐳 申請(qǐng)人:鞍山鋼鐵集團(tuán)公司, 鞍山中成永續(xù)能源裝備有限公司