提供一种转炉烟气余热回收利用装置与方法，该装置包括通过管道相互连通的输送转炉高温烟气的冷却烟道、除尘设备、汽轮机发电机组、高温熔盐罐、高温熔盐泵、高效熔盐换热装置、低温熔盐罐、低温熔盐泵、输送除盐水的给水泵、水预热器、除氧器、汽包给水泵、汽包、蒸发器、过热器等；该装置内部设置换热器，冷却烟道有两个出口，高效熔盐换热装置由过热器、蒸发器、水预热器组成；该方法由熔盐系统方法和汽水系统方法两部分组成；高温烟气与熔盐在冷却烟道中进行换热，使饱和蒸汽变成过热蒸汽用于发电等；汽水系统方法由水预热器加热后除氧，本发明专利技术的优点是：生产的过热蒸汽发电效率高、装置结构简单，体积小、维护成本低。
A Device and Method for Recovery and Utilization of Waste Heat from Converter Flue Gas
【技术实现步骤摘要】
一种转炉烟气余热回收利用装置与方法
：本专利技术涉及转炉炼钢节能减排
，特别是涉及一种转炉烟气余热回收利用装置与方法。
技术介绍
：钢铁产业作为能源、资源密集型行业，其耗能量占全国总能耗的16％左右，吨钢耗能更是比发达国家高20％。因此，在全球节能减排的大背景下，大力发展新科技促进低能耗的钢铁生产具有重要意义。转炉炼钢过程中，碳氧反应产生大量高温烟气(1550-1700℃)，高温烟气进入汽化冷却烟道进行冷却，冷却烟道出口处烟气温度800-850℃。目前高温烟气余热利用的主要技术是：汽化冷却烟道壁面是膜式水冷壁结构，水冷壁管内部的汽水混合物不仅能保证烟道壁面在安全的温度范围内运行，而且其带走的热量又可以进行后续利用。高温烟气经过汽化烟道进行余热回收后，然后进入一级水溢流固定文氏管，下设脱水器，再进入二级可调文氏管，烟气中的灰尘主要在这里除去，然后经90°弯头脱水器和塔式脱水器进入风机系统送至用户或放散塔。回收装置主要是汽化冷却烟道。炼钢转炉采用间歇式工作模式，一般冶炼周期约为25～30分钟，吹炼时间约为12～18分钟。由于转炉吹炼是非稳态运行过程，烟气的产生也是间断的，故上述余热回收装置只能通过设置蒸汽蓄热器来生产饱和蒸汽，而饱和蒸汽的压力和温度都不高，使得该饱和蒸汽的品质低及使用范围受到限制。
技术实现思路
：本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种流程合理、施工方便、维护便捷、成本低廉、可生产连续稳定过热蒸汽的转炉烟气余热回收利用装置与方法。本专利技术为解决上述问题而采取的技术方案是，提供一种转炉烟气余热回收利用装置，包括通过管道相互连通的输送转炉高温烟气的冷却烟道、除尘设备、汽轮机发电机组；其特征在于：还包括通过管道相互连通的高温熔盐罐、高温熔盐泵、高效熔盐换热装置、低温熔盐罐、低温熔盐泵、输送除盐水的给水泵、水预热器、除氧器、汽包给水泵、汽包、蒸发器、过热器；内部设置换热器并输送转炉高温烟气的冷却烟道有两个出口，一个烟气出口与除尘设备的入口相连通；一个熔盐出口与高温熔盐罐的入口相连通；高温熔盐罐的出口与高效熔盐换热装置的入口连通；高效熔盐换热装置由依次相互连通的过热器、蒸发器、水预热器组成；高效熔盐换热装置的出口与低温熔盐罐连通；低温熔盐罐的出口通过低温熔盐泵与冷却烟道的入口相连通；转炉高温烟气的输出管道与冷却烟道的入口相连通；相互连通的冷却烟道、高温熔盐罐、高温熔盐泵、高效熔盐换热装置、低温熔盐罐、低温熔盐泵组成了熔盐系统；过热器的一个入口通过高温熔盐泵与高温熔盐罐相连通，过热器的另一个入口与汽包相连通，过热器的一个出口与蒸发器连通，过热器的另一个出口与汽轮机发电机组连通；蒸发器的一个入口与过热器相连通，蒸发器的另一个入口与汽包相连通，蒸发器的一个出口与汽包连通，蒸发器的另一个出口与水预热器连通；水预热器的两个入口中一个与蒸发器连通，另一个通过给水泵与除盐水池相连通，水预热器的一个出口与除氧器相连通；除尘设备的出口通过烟囱与大气连通；除氧器的入口与水预热器连通，除氧器的出口通过汽包给水泵与汽包连通；汽包的两个入口分别与除氧器和蒸发器连通，汽包的两个出口分别与过热器和蒸发器连通。一种转炉烟气余热回收利用方法，其特征是：该方法由熔盐系统方法流程和汽水系统方法流程两部分组成；a.熔盐系统方法流程：转炉吹炼过程中产生的高温烟气经转炉裙罩进入到冷却烟道中，高温烟气与熔盐在冷却烟道中进行换热，换热后的低温烟气经管道输送到除尘设备进行烟气除尘后放散；换热后的高温熔盐通过熔盐管道存储在高温熔盐罐中，高温熔盐再由高温熔盐泵送入至高效熔盐换热装置中的过热器与饱和蒸汽进行换热，使饱和蒸汽变成过热蒸汽；从高效熔盐换热装置中的过热器的出口流出的高温熔盐进入到高效熔盐换热装置中的蒸发器，高温熔盐在蒸发器里与热水进行换热产生蒸汽，换热后的熔盐进入到高效熔盐换热装置中的水预热器中与给水换热，之后熔盐进入到低温熔盐罐中存储，低温熔盐罐中的低温熔盐再由低温熔盐泵送至冷却烟道中进行换热，完成熔盐系统的一个循环过程；b.汽水系统方法流程：外部管网提供的除盐水经给水泵送入到水预热器中进行加热，加热后的给水流经热水管道进入到除氧器中进行除氧，经过除氧后的除氧水从分水器出口经过汽包给水泵升压后，送入到汽包中，汽包中的水经过汽包下降管进入到高效熔盐换热装置中的蒸发器，在蒸发器中，热水与高温熔盐进行换热，蒸发成为水蒸气，产生的蒸汽进入到汽包中进行汽水分离，分离后的水再次进入到蒸发器中进行换热完成水的循环过程。分离后的饱和蒸汽进入到高效熔盐换热装置中的过热器，饱和蒸汽在过热器中与高温熔盐换热变成过热蒸汽，过热蒸汽经蒸汽管道输入到汽轮机发电机组发电或者用于其他通途。其装置特征还在于：冷却烟道内部的熔盐管路为盘管形式布置。其方法特征还在于：高温熔盐的温度为400～450℃，低温熔盐的温度为180～220℃。本专利技术的有益效果：1.由于转炉炼钢过程具有间歇性，是不连续的，导致产生的烟气余热具有间歇性，熔盐作为一种蓄热介质，体积热容量大，可以将间断的、波动的余热资源储存起来，然后输出连续的稳定的热能，产生连续的蒸汽。2.熔盐的化学性质稳定，蒸发点高，可储存高温余热，具有广泛的使用温度，温度可达600℃以上，能够产生过热蒸汽。过热蒸汽发电效率高，比饱和蒸汽发电效率高27％。3.系统中采用的换热介质熔盐为液态，换热过程中熔盐不发生相变，所以冷却烟道和高、低温储盐罐不属于压力容器，设备安全可靠，不需要年检，为工业生产带来了极大的便利。4.采用熔盐冷却系统，因熔盐介质无腐蚀性，转炉冷却系统使用寿命长，设备维护成本低。5.盐方便制取，容易获取，价格便宜，有较高的溶解能力。盐的价格相对于其他换热介质便宜，熔盐是在标准温度和大气压下呈固态，受热易熔变成液态，这种液态的盐称为熔盐。6.熔盐在能源技术上应用广泛，尤其是在太阳能发电领域技术成熟，是一种安全可靠、无污染的可循环利用的换热介质。熔盐的应用，为钢铁生产节能减排提供了一种新的技术手段。7.本专利技术工艺流程简单合理，装置结构简单，设备体积小。附图说明：图1：一种转炉烟气余热回收利用装置与方法的工艺流程图。附图中：1.冷却烟道；2.高温熔盐罐；3.高温熔盐泵；4.高效熔盐换热装置；5.低温熔盐罐；6.低温熔盐泵；7.给水泵；8.水预热器；9.除氧器；10.汽包给水泵；11.汽包；12.蒸发器；13.过热器；14.除尘设备；15.转炉高温烟气；16.汽轮机发电机组；17.除盐水。具体实施方式：下面结合附图进一步详细描述本专利技术实施例的一种转炉烟气余热回收利用装置与方法，一种转炉烟气余热回收利用装置，包括通过管道相互连通的输送转炉高温烟气15的冷却烟道1、除尘设备14、汽轮机发电机组16；其特征在于：还包括通过管道相互连通的高温熔盐罐2、高温熔盐泵3、高效熔盐换热装置4、低温熔盐罐5、低温熔盐泵6、输送除盐水17的给水泵7、水预热器8、除氧器9、汽包给水泵10、汽包11、蒸发器12、过热器13；内部设置换热器并输送转炉高温烟气15的冷却烟道1有两个出口，一个烟气出口与除尘设备14的入口相连通；一个熔盐出口与高温熔盐罐2的入口相连通；高温熔盐罐2的出口与高效熔盐换热装置4的入口连通；高效熔盐换热装置4由依次相互连通的过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种转炉烟气余热回收利用装置，包括通过管道相互连通的输送转炉高温烟气(15)的冷却烟道(1)、除尘设备(14)、汽轮机发电机组(16)；其特征在于：还包括通过管道相互连通的高温熔盐罐(2)、高温熔盐泵(3)、高效熔盐换热装置(4)、低温熔盐罐(5)、低温熔盐泵(6)、输送除盐水(17)的给水泵(7)、水预热器(8)、除氧器(9)、汽包给水泵(10)、汽包(11)、蒸发器(12)、过热器(13)；内部设置换热器并输送转炉高温烟气(15)的冷却烟道(1)有两个出口，一个烟气出口与除尘设备(14)的入口相连通；一个熔盐出口与高温熔盐罐(2)的入口相连通；高温熔盐罐(2)的出口与高效熔盐换热装置(4)的入口连通；高效熔盐换热装置(4)由依次相互连通的过热器(13)、蒸发器(12)、水预热器(8)组成；高效熔盐换热装置(4)的出口与低温熔盐罐(5)连通；低温熔盐罐(5)的出口通过低温熔盐泵(6)与冷却烟道(1)的入口相连通；转炉高温烟气(15)的输出管道与冷却烟道(1)的入口相连通；相互连通的冷却烟道(1)、高温熔盐罐(2)、高温熔盐泵(3)、高效熔盐换热装置(4)、低温熔盐罐(5)、低温熔盐泵(6)组成了熔盐系统；过热器(13)的一个入口通过高温熔盐泵(3)与高温熔盐罐(2)相连通，过热器(13)的另一个入口与汽包(11)相连通，过热器(13)的一个出口与蒸发器(12)连通，过热器(13)的另一个出口与汽轮机发电机组(16)连通；蒸发器(12)的一个入口与过热器(13)相连通，蒸发器(12)的另一个入口与汽包(11)相连通，蒸发器(12)的一个出口与汽包(11)连通，蒸发器(12)的另一个出口与水预热器(8)连通；水预热器(8)的两个入口中一个与蒸发器(12)连通，另一个通过给水泵(7)与除盐水池(17)相连通，水预热器(8)的一个出口与除氧器(9)相连通；除尘设备(14)的出口通过烟囱与大气连通；除氧器(9)的入口与水预热器(8)连通，除氧器(9)的出口通过汽包给水泵(10)与汽包(11)连通；汽包(11)的两个入口分别与除氧器(9)和蒸发器(12)连通，汽包(11)的两个出口分别与过热器(13)和蒸发器(12)连通。...
【技术特征摘要】
1.一种转炉烟气余热回收利用装置，包括通过管道相互连通的输送转炉高温烟气(15)的冷却烟道(1)、除尘设备(14)、汽轮机发电机组(16)；其特征在于：还包括通过管道相互连通的高温熔盐罐(2)、高温熔盐泵(3)、高效熔盐换热装置(4)、低温熔盐罐(5)、低温熔盐泵(6)、输送除盐水(17)的给水泵(7)、水预热器(8)、除氧器(9)、汽包给水泵(10)、汽包(11)、蒸发器(12)、过热器(13)；内部设置换热器并输送转炉高温烟气(15)的冷却烟道(1)有两个出口，一个烟气出口与除尘设备(14)的入口相连通；一个熔盐出口与高温熔盐罐(2)的入口相连通；高温熔盐罐(2)的出口与高效熔盐换热装置(4)的入口连通；高效熔盐换热装置(4)由依次相互连通的过热器(13)、蒸发器(12)、水预热器(8)组成；高效熔盐换热装置(4)的出口与低温熔盐罐(5)连通；低温熔盐罐(5)的出口通过低温熔盐泵(6)与冷却烟道(1)的入口相连通；转炉高温烟气(15)的输出管道与冷却烟道(1)的入口相连通；相互连通的冷却烟道(1)、高温熔盐罐(2)、高温熔盐泵(3)、高效熔盐换热装置(4)、低温熔盐罐(5)、低温熔盐泵(6)组成了熔盐系统；过热器(13)的一个入口通过高温熔盐泵(3)与高温熔盐罐(2)相连通，过热器(13)的另一个入口与汽包(11)相连通，过热器(13)的一个出口与蒸发器(12)连通，过热器(13)的另一个出口与汽轮机发电机组(16)连通；蒸发器(12)的一个入口与过热器(13)相连通，蒸发器(12)的另一个入口与汽包(11)相连通，蒸发器(12)的一个出口与汽包(11)连通，蒸发器(12)的另一个出口与水预热器(8)连通；水预热器(8)的两个入口中一个与蒸发器(12)连通，另一个通过给水泵(7)与除盐水池(17)相连通，水预热器(8)的一个出口与除氧器(9)相连通；除尘设备(14)的出口通过烟囱与大气连通；除氧器(9)的入口与水预热器(8)连通，除氧器(9)的出口通过汽包给水泵(10)与汽包(11)连通；汽包(11)的两个入口分别与除氧器(9)和蒸发器(12)连通，汽包(11...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘江，果乃涛，杨飞，樊响，郭明威，马赛，杨鹏翔，张海荣，梁建民，孙小青，周占兴，王维君，马跃，孙伟，
申请(专利权)人：北京中冶设备研究设计总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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