一种转炉煤气发电设备及方法技术

本发明专利技术提供了一种转炉煤气发电设备及方法，发电设备与转炉连接，包括干法除尘器、还原反应装置、氧化反应装置、涡轮机组、发电机及与余热利用装置，转炉、干法除尘器、还原反应装置与氧化反应装置顺序连通，且还原反应装置、氧化反应装置、余热利用装置及发电机均与涡轮机组连通。本发明专利技术通过干法对转炉煤气进行除尘，不会对转炉煤气进行降温，使转炉煤气在进行还原反应后能得到具有较高温度的二氧化碳气体和水蒸气，通过对二氧化碳气体和水蒸气的热量进行回收，能够有效减少热量的损失及能源的浪费；在转炉煤气进行处理的过程中不会对转炉煤气进行放散，减少经济损失及环境污染；且通过对转炉煤气进行还原反应能得到纯度非常高的二氧化碳气体。

A type of converter gas power generation equipment and method

The invention provides a device and method for converter gas power generation, power generation equipment and converter connection, including dry precipitator, reduction reaction device, oxidation reactor, turbine, generator and waste heat utilization device, converter dry dust remover, reduction device and oxidation reaction device connected in sequence, and the reduction reaction device, waste heat the oxidation reaction device, using the device and the generator are connected with the turbine unit. The invention of dedusting of converter gas by dry, not cool for converter gas, the converter gas can be carbon dioxide and water vapor with high temperature in the reduction reaction, the recovery of carbon dioxide and water vapor heat, can effectively reduce the heat loss and waste of energy in converter; the gas will not process for elution of converter gas, reduce the economic loss and environmental pollution; and the carbon dioxide reduction reaction can get very high purity of converter gas.

【技术实现步骤摘要】
一种转炉煤气发电设备及方法
本专利技术涉及转炉煤气回收利用
，尤其是指一种转炉煤气发电设备及方法。
技术介绍
在转炉吹炼过程中，会有大量含CO的转炉煤气产生。一般情况下，转炉煤气经过气化冷却烟道将温度由1500℃～1600℃降温至900℃左右，再通过湿法或半干法对900℃左右的转炉煤气进行除尘，除尘的同时会将转炉煤气的温度降低至200℃，在此过程中，导致大量的热量损失，造成了热能极大的浪费；接着，通过烟气分析仪对转炉煤气中的O2浓度和CO浓度进行分析，当转炉煤气达到回收标准则进入气柜进行回收，若转炉煤气不能达到回收标准则通过放散塔进行放散，在整个工艺过程中，不达标的转炉煤气放散会造成巨大的经济损失，也给环境带来了严重的污染；另外，转炉煤气中CO与CO2的含量之和高达90％，具有碳富集的天然优势。现有的转炉煤气的应用主要是作为燃料燃烧后形成蒸汽进行发电，而燃烧过程一般采用空气进行助燃，烟气中的CO2被大量的N2冲淡，失去了碳富集的优势，使得CO2的捕集变得十分困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种转炉煤气发电设备及方法，能有效对转炉煤气的热量进行回收，减少热量损失及热能的浪费，同时不会对转炉煤气进行放散，减少经济损失及环境污染，并且能有效收集高浓度的二氧化碳气体。为达到上述目的，本专利技术提供了化学链燃烧是一种转炉煤气发电设备，其中，所述转炉煤气发电设备与转炉连接，所述转炉煤气发电设备包括干法除尘器、还原反应装置、氧化反应装置、涡轮机组、发电机及与余热利用装置，所述转炉、所述干法除尘器、所述还原反应装置与所述氧化反应装置顺序连通，且所述还原反应装置、所述氧化反应装置、所述余热利用装置及所述发电机均与所述涡轮机组连通。如上所述的转炉煤气发电设备，其中，所述干法除尘器为陶瓷过滤器。如上所述的转炉煤气发电设备，其中，所述转炉的顶部出口通过汽化冷却烟道与所述干法除尘器的入口连通，且所述汽化冷却烟道通过三通与蒸汽储能装置连通。如上所述的转炉煤气发电设备，其中，所述还原反应装置包括还原反应器及第一旋风分离器，所述干法除尘器的出口与所述还原反应器的第一入口连通，所述还原反应器的气体出口与所述第一旋风分离器的入口连通，所述第一旋风分离器的底部出口与所述还原反应器的第二入口连通，所述第一旋风分离器的顶部出口与所述涡轮机组连通，所述还原反应器的底部出口与所述氧化反应装置连通，且所述氧化反应装置与所述还原反应器的第三入口连通。如上所述的转炉煤气发电设备，其中，所述氧化反应装置包括氧化反应器、第二旋风分离器及鼓风机，所述还原反应器的底部出口与所述氧化反应器的第一入口连通，所述氧化反应器的气体出口与所述第二旋风分离器连通，所述第二旋风分离器的底部出口与所述氧化反应器的第二出口连通，所述第二旋风分离器的顶部出口与所述涡轮机组连通，所述氧化反应器的底部出口与所述还原反应器的第三入口连通，所述鼓风机与所述氧化反应器的第三入口连通，所述氧化反应器的第三入口开设于所述氧化反应器的顶部。如上所述的转炉煤气发电设备，其中，所述还原反应器与所述氧化反应器内均设有载氧体，连通所述还原反应器的底部出口与所述氧化反应器的管道上设有第一泵体；连通所述氧化反应器的底部出口与所述还原反应器的管道上设有第二泵体。如上所述的转炉煤气发电设备，其中，所述涡轮机组包括第一涡轮机和第二涡轮机，所述第一涡轮机与所述第二涡轮机同轴设置并与所述发电机连接，所述还原反应装置及所述余热利用装置均与所述第一涡轮机连通，所述氧化反应装置与所述第二涡轮机连通。如上所述的转炉煤气发电设备，其中，所述余热利用装置包括冷凝器，所述冷凝器分别与所述第一涡轮机、水回收装置、二氧化碳回收装置连通。如上所述的转炉煤气发电设备，其中，所述干法除尘器的底部出口连接设有压块装置。本专利技术还提供了一种转炉煤气发电方法，其中，所述转炉煤气发电方法包括：步骤1：对转炉煤气进行一级降温，回收热能；步骤2：对经过一级降温的转炉煤气进行干法除尘；步骤3：对经过干法除尘的转炉煤气进行还原反应，得到二氧化碳气体和水蒸气，通过二氧化碳和水蒸气进行发电；步骤4：对二氧化碳气体和水蒸气进行二级降温，回收热能，得到降温后的二氧化碳气体及液态水。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：本专利技术通过干法对转炉煤气进行除尘，在除尘的过程中不会对转炉煤气进行降温，使转炉煤气在进行还原反应之前仍具有较高的温度，并在转炉煤气进行还原反应后能得到具有较高温度的二氧化碳气体和水蒸气，通过对二氧化碳气体和水蒸气的热量进行回收，能够有效减少热量的损失及能源的浪费；本专利技术在转炉煤气进行处理的过程中不会对转炉煤气进行放散，减少经济损失及环境污染；且本专利技术通过对转炉煤气进行还原反应能得到纯度非常高的二氧化碳气体。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1是本专利技术提供的转炉煤气发电设备的结构示意图；图2是本专利技术提供的转炉煤气发电方法的步骤流程图。附图标号说明：1、转炉；2、干法除尘器；3、还原反应装置；31、还原反应器；32、第一旋风分离器；33、第一泵体；4、氧化反应装置；41、氧化反应器；42、第二旋风分离器；43、鼓风机；44、第二泵体；5、涡轮机组；51、第一涡轮机；52、第二涡轮机；6、余热利用装置；61、冷凝器；7、蒸汽储能装置；8、压块装置；9、发电机具体实施方式为了对本专利技术的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术提供了一种转炉煤气发电设备，其中，转炉煤气发电设备与转炉1连接，转炉煤气发电设备包括干法除尘器2、还原反应装置3、氧化反应装置4、涡轮机组5、发电机9与余热利用装置6，干法除尘器2用于对转炉煤气进行除尘，干法除尘器2在对转炉煤气进行除尘的过程中不会导致转炉煤气的温度降低，能有效减少转炉煤气除尘过程中的热量损失，转炉1、干法除尘器2、还原反应装置3与氧化反应装置4顺序连通，且还原反应装置3、氧化反应装置4、余热利用装置6及发电机9均与涡轮机组5连通。转炉煤气由转炉1进入至干法除尘器2中进行除尘，除尘后进入还原反应装置3中进行还原反应产生二氧化碳气体和水蒸气，在进行还原反应的过程中，氧化反应装置4为还原反应装置3提供氧元素；由于转炉煤气在进入还原反应装置3时本身具有较高的温度，且转炉煤气在还原反应装置3中的还原反应是放热的，因此，得到的二氧化碳气体与水蒸气均具有较高的温度，基本与转炉煤气在进入干法除尘器2之前的温度相同；接着，二氧化碳气体与水蒸气共同作用驱动涡轮机组5做功并带动发电机9发电，且通过涡轮机组5后的二氧化碳气体与水蒸气进入余热回收装置，由于二氧化碳气体与水蒸气带动涡轮机组5做功过程中的热量损失较小，因此，此时的二氧化碳气体与水蒸气仍然具有很高的温度，二氧化碳气体与水蒸气在进入余热回收装置后以热交换的方式将热量交换给余热回收装置中的介质进行回收利用，与此同时，二氧化碳气体和水蒸气的温度下降，水蒸气成为液态水，如此，即可将液态水与二氧化碳气体分别回收，从而得到具有非常高的浓度的二氧化碳气体。进一步地，如图1所示，本专利技术提供了一种转炉煤气发电设备，其中，干法除尘器2为陶瓷过滤器。本专利技术采用的陶瓷过滤器为耐高温除尘器，陶瓷过滤器采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉煤气发电设备，其特征在于，所述转炉煤气发电设备与转炉连接，所述转炉煤气发电设备包括干法除尘器、还原反应装置、氧化反应装置、涡轮机组、发电机及与余热利用装置，所述转炉、所述干法除尘器、所述还原反应装置与所述氧化反应装置顺序连通，且所述还原反应装置、所述氧化反应装置、所述余热利用装置及所述发电机均与所述涡轮机组连通。

【技术特征摘要】
1.一种转炉煤气发电设备，其特征在于，所述转炉煤气发电设备与转炉连接，所述转炉煤气发电设备包括干法除尘器、还原反应装置、氧化反应装置、涡轮机组、发电机及与余热利用装置，所述转炉、所述干法除尘器、所述还原反应装置与所述氧化反应装置顺序连通，且所述还原反应装置、所述氧化反应装置、所述余热利用装置及所述发电机均与所述涡轮机组连通。2.根据权利要求1所述的转炉煤气发电设备，其特征在于，所述干法除尘器为陶瓷过滤器。3.根据权利要求1或2所述的转炉煤气发电设备，其特征在于，所述转炉的顶部出口通过汽化冷却烟道与所述干法除尘器的入口连通，且所述汽化冷却烟道通过三通与蒸汽储能装置连通。4.根据权利要求1所述的转炉煤气发电设备，其特征在于，所述还原反应装置包括还原反应器及第一旋风分离器，所述干法除尘器的出口与所述还原反应器的第一入口连通，所述还原反应器的气体出口与所述第一旋风分离器的入口连通，所述第一旋风分离器的底部出口与所述还原反应器的第二入口连通，所述第一旋风分离器的顶部出口与所述涡轮机组连通，所述还原反应器的底部出口与所述氧化反应装置连通，且所述氧化反应装置与所述还原反应器的第三入口连通。5.根据权利要求4所述的转炉煤气发电设备，其特征在于，所述氧化反应装置包括氧化反应器、第二旋风分离器及鼓风机，所述还原反应器的底部出口与所述氧化反应器的第一入口连通，所述氧化反应器的气体出口与所述第二旋风分离器连通，所述第二旋风分离器的底部出口与所述氧化反应器的第二出口连通，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓明，孙新星，赵红，张秀丽，牛得草，
申请(专利权)人：北京京诚泽宇能源环保工程技术有限公司，中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11