电炉烟气有机朗肯余热发电节能除尘方法技术

电炉烟气有机朗肯余热发电节能除尘方法，其特征在于：电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沉降室，再进入蓄热均温器，通过蓄热均温器对高温烟气的蓄热均温作用后，进入余热交换室中，高温烟气放出热量，经降温的烟气由增压风机出来与连接在电炉上方的外排管道出来的烟气混合一并进入除尘器，经除尘后由主风机压入排气筒排入大气。低沸点工质在蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成饱和蒸汽，进入汽包，在汽轮机内膨胀做功，带动三相发电机发电。采用R290为循环有机工质。本发明专利技术采用有机朗肯余热发电及除尘方法可最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，达到节能环保的目的。

Electric furnace flue gas waste heat power generation energy-saving dust removal method of organic Rankine

Electric furnace flue gas waste heat power generation organic Rankine energy-saving dust removal method, which is characterized in that the electric furnace flue gas discharged by the fourth hole, the water sleeve with cold air, the combustion of carbon monoxide in the settling chamber, and then enter the regenerative heat exchanger, the regenerative thermal storage heat exchanger effect of high-temperature flue gas after heat exchange into the room high temperature flue gas, heat, cooling of the flue gas from the booster fan out and mixed in the top of the furnace is connected with a gas discharging pipe out together into the dust, the dust by the main fan pressure into the exhaust tube into the atmosphere. The low boiling refrigerant absorbs the heat of the waste heat of the flue gas in the evaporator, becomes saturated steam, enters the drum, expands the work in the turbine, and drives the three-phase generator to generate electricity. R290 is used as a circulating organic material. The invention adopts organic Rankine cogeneration and dedusting method can maximize the recovery of heat in flue gas into high-grade electricity, to achieve the purpose of energy saving.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电炉烟气有机朗肯余热发电节能除尘方法，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，属于电炉除尘

技术介绍
在现有技术中电炉烟气的净化装置为电炉烟气发生设备、余热利用设施、除尘器通过管路依次连接。目前通常采用的余热利用设施：水列管余热锅炉、蓄热式热管换热器来回收电炉烟气的余热，产生饱和蒸汽等。由于电炉烟气温度剧烈波动，含尘量大，普通水列管余热锅炉很难运用于电炉烟气的余热回收。目前，蓄热式热管换热器已经成功运用到电炉烟气余热回收中，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)，使得蓄热式热管换热器在钢铁行业的普及还面临很多问题。同时，由于电炉烟气温度波动剧烈，波幅大，余热系统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系统的最大蒸发量，出现大马拉小车的局面。这就相对减少了余热系统的经济价值，增加了余热系统的投资。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了电炉烟气有机朗肯余热发电节能除尘方法，通过该方法不仅能高效地冷却高温烟气，还能最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，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，排放的粉尘浓度10mg/Nm3，并且不影响电炉生产的稳定和连续。本专利技术所采用的技术方案如下：电炉烟气有机朗肯余热发电节能除尘方法，其特征在于：本专利技术电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；燃烧沉降室的作用是：降低烟气流速，使烟气中携带的大颗粒粉尘沉降，并适当混入冷风，最终燃烬一氧化碳气体，调节控制沉降室的烟气温度750℃；经过燃烧沉降室的烟气进入蓄热均温器，所述蓄热均温器包括烟气进口、碳化锰复合材料蓄热体、声波清灰装置、烟气出口和灰斗，所述碳化锰复合材料蓄热体设置于烟气进口和烟气出口之间，所述声波清灰装置分段布置于碳化锰复合材料蓄热体之间，通过蓄热均温器中碳化锰复合材料蓄热体对高温烟气的蓄热均温作用后，烟气进入余热交换室中，高温烟气放出热量，温度降至80℃左右，经降温的烟气由增压风机出来与连接在电炉上方的外排管道出来的烟气混合一并进入除尘器，经除尘后粉尘浓度10mg/Nm3，由主风机压入排气筒排入大气。同时，循环水通过换热器给水泵驱动，进入安装于余热交换室内的热管式换热器中吸收烟气的热量，形成汽水混合物，汽水混合物在自然循环力推动下进入管壳式蒸发器内，放出热量，变成低温水，低温水流入循环水池，开始新一轮循环。低沸点有机工质通过工质循环泵驱动，在管壳式蒸发器中吸收汽水混合物的热量，变成饱和蒸汽，进入汽包，汽包可滤除气源中过饱和水份和杂质，确保汽轮机平稳运行。工质蒸汽通过调压阀后，在低沸点工质汽轮机内膨胀做功，并带动三相发电机发电。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。从低沸点工质汽轮机排出的工质蒸汽由管壳式冷凝器冷凝为饱和液体，进入储液罐，储液罐可确保工质循环泵连续加压，工质循环泵将工质液体加压后送入管壳式蒸发器中，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。其进一步特征在于：采用R290为循环有机工质。本专利技术的有益效果是：由于余热发电装置替代水列管余热锅炉、蓄热式热管换热器等设备组合，所以装置占地省，投资及运行费用低；可以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，降低了系统运行能耗；显热被充分利用，降低了烟气的排放温度，由于烟气的排放温度可以维持在80℃，布袋除尘器中的滤料可选用价格最低的常温布袋，降低了投资及运行费用；排放浓度低，可以确保排放粉尘浓度在10mg/Nm3。本专利技术与已有技术相比具有以下优点：1、可以缓解烟气温度的骤升骤降；2、汽包可滤除气源中过饱和水份和杂质，确保汽轮机平稳运行；3、工质储液罐，可确保工质循环泵连续加压；4、解决热胀冷缩问题；5、换热器不积灰，不堵塞；6、提高余热发电装置效率；7、减少余热发电装置投资。附图说明图1是实现本专利技术的工艺流程图。图中：1.电炉，2.水冷滑套，3.燃烧沉降室，4.外排管道，5.蓄热均温器，6.烟气进口，7.碳化锰复合材料蓄热体，8.灰斗，9.声波清灰装置，10.烟气出口，11.余热交换室，12.热管换热器，13.增压风机，14.除尘器，15.风机，16.排气筒，17.换热器给水泵，18.循环水池，19.管壳式蒸发器，20.工质循环泵，21.汽包，22.储液罐，23.低沸点工质汽轮机，24.三相发电机，25.循环水泵，26.管壳式冷凝器，27.冷却塔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述：如图1所示：本专利技术电炉烟气有机朗肯余热发电节能除尘方法步骤如下：100t/h电炉1内排烟气流量29×104Nm3/h，温度850℃，含尘浓度25g/Nm3由第四孔排出，经水冷滑套2混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进入燃烧沉降室3，燃烧沉降室3的作用是：降低烟气流速，使烟气中携带的大颗粒粉尘沉降，并适当混入冷风，最终燃烬一氧化碳气体，调节控制沉降室的烟气温度750℃；经过燃烧沉降室3的烟气进入蓄热均温器5，所述蓄热均温器5包括烟气进口6、碳化锰复合材料蓄热体7、声波清灰装置9、烟气出口10和灰斗8，所述碳化锰复合材料蓄热体7设置于烟气进口6和烟气出口10之间，所述声波清灰装置9分段布置于碳化锰复合材料蓄热体7之间，通过蓄热均温器5中碳化锰复合材料蓄热体7对高温烟气的蓄热均温作用后，烟气进入余热交换室11中，高温烟气放出热量，温度降至80℃左右，经降温的烟气由增压风机13出来与连接在电炉1上方的外排管道4出来的烟气混合一并进入除尘器14，经除尘后粉尘浓度10mg/Nm3，由主风机15压入排气筒16排入大气。同时，循环水通过换热器给水泵17驱动，进入安装于余热交换室11内的热管式换热器12中吸收烟气的热量，形成汽水混合物，汽水混合物在自然循环力推动下进入管壳式蒸发器19内，放出热量，变成低温水，低温水流入循环水池18，开始新一轮循环。低沸点有机工质通过工质循环泵20驱动，在管壳式蒸发器19中吸收汽水混合物的热量，变成饱和蒸汽，进入汽包21，汽包21可滤除气源中过饱和水份和杂质，确保汽<本文档来自技高网...

【技术保护点】
电炉烟气有机朗肯余热发电节能除尘方法，其特征在于：本专利技术电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；燃烧沉降室的作用是：降低烟气流速，使烟气中携带的大颗粒粉尘沉降，并适当混入冷风，最终燃烬一氧化碳气体，调节控制沉降室的烟气温度750℃；经过燃烧沉降室的烟气进入蓄热均温器，所述蓄热均温器包括烟气进口、碳化锰复合材料蓄热体、声波清灰装置、烟气出口和灰斗，所述碳化锰复合材料蓄热体设置于烟气进口和烟气出口之间，所述声波清灰装置分段布置于碳化锰复合材料蓄热体之间，通过蓄热均温器中碳化锰复合材料蓄热体对高温烟气的蓄热均温作用后，烟气进入余热交换室中，高温烟气放出热量，温度降至80℃左右，经降温的烟气由增压风机出来与连接在电炉上方的外排管道出来的烟气混合一并进入除尘器，经除尘后粉尘浓度10mg/Nm3，由主风机压入排气筒排入大气。同时，循环水通过换热器给水泵驱动，进入安装于余热交换室内的热管式换热器中吸收烟气的热量，形成汽水混合物，汽水混合物在自然循环力推动下进入管壳式蒸发器内，放出热量，变成低温水，低温水流入循环水池，开始新一轮循环。低沸点有机工质通过工质循环泵驱动，在管壳式蒸发器中吸收汽水混合物的热量，变成饱和蒸汽，进入汽包，汽包可滤除气源中过饱和水份和杂质，确保汽轮机平稳运行。工质蒸汽通过调压阀后，在低沸点工质汽轮机内膨胀做功，并带动三相发电机发电。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。从低沸点工质汽轮机排出的工质蒸汽由管壳式冷凝器冷凝为饱和液体，进入储液罐，储液罐可确保工质循环泵连续加压，工质循环泵将工质液体加压后送入管壳式蒸发器中，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。...

【技术特征摘要】
1.电炉烟气有机朗肯余热发电节能除尘方法，其特征在于：本发明电炉内
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；燃烧沉降室的作用是：降低烟气流速，使烟气中携带的大颗粒粉尘沉降，
并适当混入冷风，最终燃烬一氧化碳气体，调节控制沉降室的烟气温度750℃；
经过燃烧沉降室的烟气进入蓄热均温器，所述蓄热均温器包括烟气进口、碳化
锰复合材料蓄热体、声波清灰装置、烟气出口和灰斗，所述碳化锰复合材料蓄
热体设置于烟气进口和烟气出口之间，所述声波清灰装置分段布置于碳化锰复
合材料蓄热体之间，通过蓄热均温器中碳化锰复合材料蓄热体对高温烟气的蓄
热均温作用后，烟气进入余热交换室中，高温烟气放出热量，温度降至80℃左
右，经降温的烟气由增压风机出来与连接在电炉上方的外排管道出来的烟气混
合一并进入除尘器，经除尘后粉尘浓度10mg/Nm3，由主风机压入排气筒排入大
气。同时，循环水通过换热器给水泵驱动，进入安装于余热交换室内的热管式
换热器中吸收烟气的热量，形成汽水混...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正新，
申请(专利权)人：无锡市东优环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32