一种高温固态渣蒸汽发电方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高温固态渣蒸汽发电方法及装置，包括：步骤S1.固态渣放置在渣罐中，吊运至蒸汽发生罐中，关闭罐门A，启动给水阀、打开喷嘴对固态渣进行喷水冷却，产生水蒸汽以形成一定压力的饱和蒸汽环境；步骤S2.当蒸汽发生罐内蒸汽压力达到一定阀值，排气阀A自动打开，压力蒸汽输入到一个或多个蓄能罐中以蓄能；步骤S3.当蓄能罐中蒸汽压力超过某一阀值，自动打开排气阀B，高压水蒸汽通过排气管B输送至螺杆机组，驱动发电机进行发电；步骤S4.当固态渣冷却至一定温度后，打开罐门A，将盛有固态渣的渣罐吊运出蒸汽发生罐；本发明专利技术工艺简单，装备运行稳定，系统水处理实现内循环零外排，操作可行性高，具有投资小，余热回收效率高的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高温固态渣蒸汽发电方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种高温固态渣蒸汽发电装置，特别是一种针对工业生产过程中高温渣冷却换热产生蒸汽进行发电的高温固态渣蒸汽发电方法及装置。

技术介绍

[0002]我国是工业大国，工业生产过程中产生大量的高温渣，如高炉渣、钢渣、铜渣、铁合金渣、煤渣等高温渣，产生量十分巨大。这些高温渣出渣温度往往高达1200～1800℃，吨渣热能含量折合标煤40kg以上，具有较高的热能资源回收价值。据不完全统计，我国各种高温渣年产生量超过10亿吨，蕴藏的热能资源价值达数百亿元，若回收利用，经济效益十分显著。
[0003]关于高温渣的余热利用技术的开发利用，相关技术人员进行了大量的研究和试验工作，但目前仍缺乏可靠的工业化应用技术。高温渣余热的利用长期以来一直困扰着科研人员，主要原因在于高温渣处理过程不连续，导致换热过程可控性差，工业化应用存在复杂的工艺性难题，长期以来难以突破。
[0004]在上世纪90年代，日本采用风淬的方法进行高炉渣等高温渣余热回收的研究，并进行了工业试验，但并没有成功的进行工业化推广应用。采用风淬方式处理是通过压缩空气对高温渣进行快速冷却降温，但风淬过程是首先将高温渣和风进行换热，得到热风再经余热锅炉换热得到压力蒸汽，最后采用压力蒸汽进行发电，可知现有技术的进行余热发电换热流程长，系统余热回收率低，整体经济型不可行。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种高温固态渣蒸汽发电方法及装置，以解决现有技术中的余热发电换热流程长，系统余热回收率低的技术问题。
[0006]本专利技术提供了一种高温固态渣蒸汽发电方法，包括如下步骤：
[0007]步骤S1.固态渣上料，蒸汽发生，固态渣放置在渣罐中，经天车吊运至蒸汽发生罐中，关闭罐门A，启动给水阀、打开喷嘴对固态渣进行喷水冷却，大量水蒸汽在蒸汽发生罐中产生，形成一定压力的饱和蒸汽环境；
[0008]步骤S2.蒸汽蓄能，当蒸汽发生罐内蒸汽压力达到一定阀值，排气阀A自动打开，压力蒸汽输入到一个或多个蓄能罐中以蓄能；
[0009]步骤S3.蒸汽发电，当蓄能罐中蒸汽压力超过某一阀值，自动打开排气阀B，高压水蒸汽通过排气管B输送至螺杆机组，驱动发电机进行发电；
[0010]步骤S4.固态渣下料，当固态渣冷却至一定温度后，打开罐门A，采用天车将盛有固态渣的渣罐吊运出蒸汽发生罐。
[0011]进一步地，所述步骤S1中，蒸汽发生罐内高温的固态渣喷水冷却过程中，没有转变为水蒸汽的水在蒸汽发生罐罐底积累，当液位计A数值达到一定高度时，打水排水阀A，一个或多个蒸汽发生罐经排水管A将其中水排入回水罐中。
[0012]进一步地，所述步骤S1中，当回水罐中液位计D数值达到一定数值时，回水罐中的水在回水泵的作用下经回水管排入循环水池中。
[0013]进一步地，所述步骤S1中，当回水罐中液位计D数值超过1m，启动回水泵将回水罐中积水，排入循环水池。
[0014]进一步地，所述步骤S1中，定期打开回水罐底部的罐门D对回水罐中积存的颗粒细小的固态渣进行外排清理。
[0015]进一步地，所述步骤S2中，当蓄能罐中液位计B数值达到一定数值时，蓄能罐中的水经排水管B排入循环水池中。
[0016]进一步地，所述步骤S2中，当蓄能罐中压力低于0.05MPa，液位计B中数值超过1m，将蓄能罐中水经排水管B排入循环水池。
[0017]进一步地，所述步骤S3中，驱动发电机进行发电后的水蒸汽冷却转变为水，冷却后的水经排水管C返回循环水池中。
[0018]进一步地，所述循环水池中的水在给水泵的作用下经给水管加压供给喷嘴以供循环冷却高温的固态渣。
[0019]本专利技术还提供了一种高温固态渣蒸汽发电装置，包括蒸汽发生组件、蓄能组件、发电组件、回水组件、循环水池、控制系统，所述蒸汽发生组件连接蓄能组件与回水组件，所述蓄能组件连接发电组件，所述蒸汽发生组件、蓄能组件、发电组件、回水组件均连接循环水池，所述控制系统分别电连接蒸汽发生组件、蓄能组件、发电组件、回水组件。
[0020]本专利技术实现了高温固态渣余热资源的全部回收利用，在密闭体系内采用蒸汽发生器获得大量压力蒸汽，进而采用该压力蒸汽进行余热发电，同时实现了高温固态渣高效冷却，系统密闭性好，发电流程短。
[0021]本专利技术采用蓄热器，螺杆发电机组等设施解决了高温渣热交换过程存在的不连续性问题，实现了余热回收过程的高效化和可控性。
[0022]同时，本专利技术采用螺杆发电机克服蒸汽输出压力不稳定难题，有效的实现了不稳定余热蒸汽的发电利用。
[0023]本专利技术工艺简单，装备运行稳定，操作可行性高，处理过程安全环保，无三废外排，具有系统投资低，占地面积小，余热回收效率高等优点，市场潜力巨大。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术提供的一种高温固态渣蒸汽发电方法的流程示意图；
[0026]图2为本专利技术提供的一种高温固态渣蒸汽发电装置的整体示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]固态渣
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1，渣罐
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2，蒸汽发生罐
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3，罐门A
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4，罐壁A
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5，罐底
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6，喷嘴
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7，防爆阀A
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8，安全阀A
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9，支架
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10，排水阀A
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11，温度表A
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12，压力表A
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13，液位计A
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14，保温层A
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15，排水孔
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16，排水管A
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17，排气管A
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18，排气阀A
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19，蓄能罐
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20，罐门B
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21，罐壁B
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22，保温层B
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23，防爆阀B
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24，温度表B
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25，压力表B
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26，安全阀B
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27，排气阀B
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28，排气管B
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29，液位计B
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30，排水阀B
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31，排水管B
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32，螺杆机组
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33，发电机
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34，排水管C
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35，回水罐
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36，液位计D
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37，回水槽
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38，罐门D
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温固态渣蒸汽发电方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1.固态渣(1)上料，蒸汽发生，固态渣(1)放置在渣罐(2)中，经天车吊运至蒸汽发生罐(3)中，关闭罐门A(4)，启动给水阀(45)、打开喷嘴(7)对固态渣(1)进行喷水冷却，大量水蒸汽在蒸汽发生罐(3)中产生，形成一定压力的饱和蒸汽环境；步骤S2.蒸汽蓄能，当蒸汽发生罐(3)内蒸汽压力达到一定阀值，排气阀A(19)自动打开，压力蒸汽输入到一个或多个蓄能罐(20)中以蓄能；步骤S3.蒸汽发电，当蓄能罐(20)中蒸汽压力超过某一阀值，自动打开排气阀B(28)，高压水蒸汽通过排气管B(29)输送至螺杆机组(33)，驱动发电机(34)进行发电；步骤S4.固态渣(1)下料，当固态渣(1)冷却至一定温度后，打开罐门A(4)，采用天车将盛有固态渣(1)的渣罐(2)吊运出蒸汽发生罐(3)。2.根据权利要求1所述的高温固态渣蒸汽发电方法，其特征在于，所述步骤S1中，蒸汽发生罐(3)内高温的固态渣(1)喷水冷却过程中，没有转变为水蒸汽的水在蒸汽发生罐(3)罐底(6)积累，当液位计A(14)数值达到一定高度时，打水排水阀A(11)，一个或多个蒸汽发生罐(3)经排水管A(17)将其中水排入回水罐(36)中。3.根据权利要求2所述的高温固态渣蒸汽发电方法，其特征在于，所述步骤S1中，当回水罐(36)中液位计D(37)数值达到一定数值时，回水罐(36)中的水在回水泵(41)的作用下经回水管(40)排入循环水池(42)中。4.根据权利要求3所述的高温固态渣蒸汽发电方法，其特征在于，所述步骤S1中，当回水罐(36)中液位计D(37)数值超过1m，启动回水泵(41)将回水罐(36)中积水...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴龙，郝以党，胡天麒，王会刚，李帅，吴跃东，郭冉，彭犇，岳昌盛，闾文，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：