一种基于熔盐储能的电炉余热回收系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于熔盐储能的电炉余热回收系统及方法。所述的系统包括：熔盐储罐系统包括第一换热器、第二换热器和高温熔盐罐、低温熔盐罐以及供熔盐循环的高、低温熔盐泵；其中，第一换热器的热媒端串接废气除尘后管道上；第一换热器的冷媒出口连接高温熔盐罐的进口；高温熔盐罐的出口连接第二换热器的热媒进口；第二换热器的热媒出口连接低温熔盐罐的进口；低温熔盐罐的出口连接第一换热器的冷媒进口；第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的高温蒸汽进口；第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的蒸汽出口。本发明专利技术通过将熔盐储能系统替代传统的电炉余热锅炉，提高余热发电效率及发电量。电量。电量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于熔盐储能的电炉余热回收系统及方法


[0001]本专利技术属于能源领域、储能领域、余热回收及发电领域，涉及一种基于熔盐储能的电炉余热回收系统及方法。

技术介绍

[0002]钢铁工业是能源消耗和碳排放的大户，我国钢铁行业的二氧化碳排放量高达18亿吨左右，与所有工业行业中居首位。因此，我国钢铁工业节能减排、转型升级的需求极为迫切。2021年我国钢铁行业平均自发电率约54％，与国际先进水平有较大差距。这意味着我国钢铁行业的余热资源利用率较低。钢铁行业余热资源普遍存在高品位、间断性的特点，并且由于水和蒸汽的储能容量太小，在余热资源间断性的情况下，难以产生高品位的蒸汽，故钢铁行业的余热资源利用效率不高。电炉余热是这一问题的典型体现，电炉出口烟气温度可达1500℃以上，如采用废钢预热，预热后的温度也有800～900℃，是高品质的热源，但电炉冶炼具有间断性，且电炉烟气含尘量较高并含有较难处理的二噁英，因此电炉余热利用一直是钢铁行业的难点。近年来虽有电炉余热全能量回收的概念，但由于其采用的依然是传统余热锅炉，故所产生的蒸汽品位依然是中低压的饱和蒸汽。因此急需开发新的余热回收利用装置以充分利用电炉烟气高品位的余热资源，以提高钢铁企业的余热资源利用效率。
[0003]目前，随熔盐储能技术及供应链的成熟，熔盐储能在清洁供热、火电灵活性改造、压缩空气储能等新兴市场的商业化正在全面铺开，而钢铁行业内熔盐储能的应用基本处于空白状态，而熔盐储能由于其良好的储热特性和高效的能源转化效率是提高钢铁行业余热资源利用效率的合理有效手段。然而经调研可知，目前国内外公开的专利成果中关于熔盐储能的应用主要集中于非钢铁领域，而在钢铁领域内的应用主要集中于具有连续热源或烟气中含尘量较少的工序；关于电炉余热回收的成果主要集中于烟气调节处理、余热锅炉以外相关部件的优化替换。将熔盐储能换热器替换传统余热锅炉的研究几乎没有涉及。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，克服现有电炉烟气余热利用效率较低、余热发电量较少的问题，提供了基于熔盐储能的电炉余热回收系统及方法，能够在保证除尘、除二噁英效果的同时，最大限度回收电炉烟气赋存的能量，达到提高余热回收效率的目的。
[0005]为达到上述目的，本专利技术基于熔盐储能的电炉余热回收方法，所述的方法包括下述的步骤：
[0006]炼钢后的废气经初步除尘后通过熔盐储罐系统储能换热；
[0007]熔盐储罐系统储能换热后产生的高温蒸汽通过汽轮机发电。
[0008]进一步的，熔盐储罐系统包括第一换热器、第二换热器和高温熔盐罐、低温熔盐罐以及供熔盐循环的高、低温熔盐泵；其中，第一换热器的热媒端串接废气除尘后管道上；
[0009]第一换热器的冷媒出口连接高温熔盐罐的进口；
[0010]高温熔盐罐的出口连接第二换热器的热媒进口；
[0011]第二换热器的热媒出口连接低温熔盐罐的进口；
[0012]低温熔盐罐的出口连接第一换热器的冷媒进口；
[0013]第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的高温蒸汽进口；第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的蒸汽出口。
[0014]进一步的，熔盐储罐系统包括第一换热器、第二换热器、第三换热器和高温熔盐罐、低温熔盐罐以及供熔盐循环的高、低温熔盐泵；其中，第三换热器和第一换热器的热媒端依次串接废气管道上；
[0015]第三换热器的冷媒出口连接高温熔盐罐的进口；
[0016]高温熔盐罐的出口连接第二换热器的热媒进口；
[0017]第二换热器的热媒出口连接低温熔盐罐的进口；
[0018]低温熔盐罐的出口连接第一换热器的冷媒进口；
[0019]第一换热器的冷媒出口第三换热器冷媒进口；
[0020]第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的高温蒸汽进口；第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的蒸汽出口。
[0021]为达到上述目的，本专利技术基于熔盐储能的电炉余热回收系统，其特征在于，所述的系统包括：熔盐储罐系统包括第一换热器、第二换热器和高温熔盐罐、低温熔盐罐以及供熔盐循环的高、低温熔盐泵；其中，第一换热器的热媒端串接废气除尘后管道上；
[0022]第一换热器的冷媒出口连接高温熔盐罐的进口；
[0023]高温熔盐罐的出口连接第二换热器的热媒进口；
[0024]第二换热器的热媒出口连接低温熔盐罐的进口；
[0025]低温熔盐罐的出口连接第一换热器的冷媒进口；
[0026]第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的高温蒸汽进口；第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的蒸汽出口。
[0027]为达到上述目的，本专利技术基于熔盐储能的电炉余热回收系统，其特征在于，所述的系统包括第一换热器、第二换热器、第三换热器和高温熔盐罐、低温熔盐罐以及供熔盐循环的高、低温熔盐泵；其中，第三换热器和第一换热器的热媒端依次串接废气管道上；
[0028]第三换热器的冷媒出口连接高温熔盐罐的进口；
[0029]高温熔盐罐的出口连接第二换热器的热媒进口；
[0030]第二换热器的热媒出口连接低温熔盐罐的进口；
[0031]低温熔盐罐的出口连接第一换热器的冷媒进口；
[0032]第一换热器的冷媒出口第三换热器冷媒进口；
[0033]第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的高温蒸汽进口；第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的蒸汽出口。
[0034]进一步的，所述的废气是经废钢预热后的废气。
[0035]本专利技术通过将熔盐储能系统替代传统的电炉余热锅炉，充分运用熔盐良好的热交换特性和储能特性，最大限度回收电炉烟气余热，使所产蒸汽等级至少在高温高压等级以上，提高余热发电效率及发电量。
附图说明
[0036]图1是本专利技术电炉采用废钢预热工艺时的系统示意图(并不代表本专利技术所适用的所用情况)；
[0037]图2是本专利技术电炉不采用废钢预热工艺时的系统示意图(并不代表本专利技术所适用的所用情况)；
[0038]其中，1为电炉，2为沉降室，3为绝热烟道，4为第一换热器(熔盐换热器)，5为高温储罐，6为低温储罐、7为第二换热器(蒸汽换热器)，8为发电系统，9为灰仓，10为除尘系统，11为第三换热器(熔盐烟道)。
具体实施方式
[0039]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0040]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于熔盐储能的电炉余热回收方法，其特征在于，所述的方法包括下述的步骤：炼钢后的废气经初步除尘后通过熔盐储罐系统储能换热；熔盐储罐系统储能换热后产生的高温蒸汽通过汽轮机发电。2.如权利要求1所述的基于熔盐储能的电炉余热回收方法，其特征在于，熔盐储罐系统包括第一换热器、第二换热器和高温熔盐罐、低温熔盐罐以及供熔盐循环的高、低温熔盐泵；其中，第一换热器的热媒端串接废气除尘后管道上；第一换热器的冷媒出口连接高温熔盐罐的进口；高温熔盐罐的出口连接第二换热器的热媒进口；第二换热器的热媒出口连接低温熔盐罐的进口；低温熔盐罐的出口连接第一换热器的冷媒进口；第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的高温蒸汽进口；第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的蒸汽出口。3.如权利要求1所述的基于熔盐储能的电炉余热回收方法，其特征在于，熔盐储罐系统包括第一换热器、第二换热器、第三换热器和高温熔盐罐、低温熔盐罐以及供熔盐循环的高、低温熔盐泵；其中，第三换热器和第一换热器的热媒端依次串接废气管道上；第三换热器的冷媒出口连接高温熔盐罐的进口；高温熔盐罐的出口连接第二换热器的热媒进口；第二换热器的热媒出口连接低温熔盐罐的进口；低温熔盐罐的出口连接第一换热器的冷媒进口；第一换热器的冷媒出口第三换热器冷媒进口；第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的高温蒸汽进口；第二换热器的冷媒出口连接在汽轮机组的蒸汽出口。4.一种基于熔盐储能的电炉余热回收系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕冬强，江文豪，夏文静，张华钢，张学超，
申请(专利权)人：中冶华天南京工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：