一种利用高炉渣显热提高高炉煤气发电量的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种利用高炉渣显热提高高炉煤气发电量的系统，涉及高炉领域，它包括高炉、第一换热机构、第二换热机构、除尘机构、透平装置，高炉通过煤气接管连接除尘机构以输出煤气，高炉与第一换热机构连接以输出高炉热渣；第一换热机构用于换热介质与高炉热渣换热，换热后的换热介质输入第二换热机构；除尘机构用于煤气的除尘，除尘后的煤气输入第二换热机构；第二换热机构用于换热介质与煤气的换热，换热后的煤气输入透平装置用于做功；透平装置与发动机连接用于发电。本发明专利技术利用高炉渣显热加热换热介质，换热介质再用于加热煤气，从而提高透平装置入口煤气温度，有效提高发电量，间接的将高炉热渣热能回收利用转换为电能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种利用高炉渣显热提高高炉煤气发电量的系统


[0001]本技术涉及高炉煤气发电技术。

技术介绍

[0002]在钢铁行业，通常每冶炼1t生铁约产生0.3t高炉热渣，2020年世界高炉生铁产量约为13亿吨，高炉渣产量约为3.9亿吨。由于高炉渣温度在1500℃以上，而目前大多采用直接水冲渣的方法，不仅造成大量水资源的浪费还造成高炉热渣显热的大量流失。
[0003]在钢铁冶炼行业，采用煤气透平装置可以将经过除尘后的高炉煤气以膨胀做功的方式带动发电机发电，从而实现高炉煤气热能、压力能的高效回收利用。而进入透平装置的煤气温度越高发电量越大，高炉煤气和高炉热渣作为高炉的产出物料，将二者的能量合理利用，提高高炉煤气的发电量。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是要提供一种利用高炉渣显热提高高炉煤气发电量的系统，利用高炉渣显热加热换热介质，换热介质再用于加热煤气，从而提高透平装置入口煤气温度，有效提高发电量，间接的将高炉热渣热能回收利用转换为电能。
[0005]本技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种利用高炉渣显热提高高炉煤气发电量的系统，包括高炉、第一换热机构、第二换热机构、除尘机构、透平装置，
[0006]所述高炉通过煤气接管连接所述除尘机构以输出煤气，所述高炉与所述第一换热机构连接以输出高炉热渣；
[0007]所述第一换热机构用于换热介质与高炉热渣换热，第一换热机构与第二换热机构管路连接使换热后的换热介质输入第二换热机构；
[0008]所述除尘机构用于煤气的除尘，除尘机构与第二换热机构管路连接使除尘后的煤气输入第二换热机构，除尘机构与透平装置连接使除尘后的煤气可选择的直接输入透平装置用于做功；
[0009]所述第二换热机构用于换热介质与煤气的换热，第二换热机构与所述透平装置管路连接使换热后的煤气输入透平装置用于做功；
[0010]所述透平装置与发动机连接用于发电。
[0011]作为本申请的优选实施方式之一，所述第一换热机构用于压缩空气与高炉热渣换热，第一换热机构与鼓风机管路连接，所述鼓风机将压缩空气输入所述第一换热机构作为换热介质与高炉热渣换热。压缩空气的成本低，易控制，可以直接利用和外排。
[0012]作为本申请的优选实施方式之一，所述除尘机构包括布袋除尘装置和旋风除尘装置，所述布袋除尘装置与所述旋风除尘装置串联。除尘机构的目的是对高炉煤气进行除尘，布袋除尘和旋风除尘是发展和应用较为成熟的两种除尘方式，二者的结合可以获得洁净的煤气。
[0013]作为本申请的优选实施方式之一，所述第二换热机构为管壳式换热器，壳程作为
煤气的换热通道，管程作为换热介质的换热通道。煤气和换热介质通过第二换热机构进行换热，使提高煤气的温度。
[0014]作为本申请的优选实施方式之一，所述第二换热机构与煤气管路连接，换热后的煤气进入煤气管路，所述煤气管路再连接所述透平装置，所述除尘机构通过煤气支管连接至煤气管路，从除尘机构输出的煤气可选择性的经煤气支管、煤气管路而输入透平装置用于做功。
[0015]煤气管路既可以收集第二换热机构输出的换热后的煤气也可以收集从除尘机构输出的煤气，从而有选择性的控制用于到透平装置做功的煤气。
[0016]作为本申请的优选实施方式之一，所述煤气管路连接调压煤气支管，并在所述调压煤气支管的管路上设置调压阀。
[0017]与现有技术相比，本技术的优点在于：本申请利用高炉渣热能将换热介质加热，当换热介质为压缩空气时可控制加热至300℃左右，后将加热后的换热介质(压缩空气)与除尘后的煤气进行热交换，压缩空气与煤气交换后煤气温度可由100℃加热至180
‑
200℃，而煤气透平装置进口温度每提高10℃发电量提高约3％，从而实现炉渣热能回收转换为电能，吨铁发电量可提高10
‑
12度，以一座2000立方高炉计算，年效益可达1500多万元。
附图说明
[0018]图1为本技术实施例中利用高炉渣显热提高高炉煤气发电量的系统；
[0019]图2为第二换热装置的换热示意图。
具体实施方式
[0020]以下结合附图、实施例对本技术作进一步详细描述，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0021]实施例1
[0022]本实施例的利用高炉渣显热提高煤气发电量的系统，它包括鼓风机1、压缩空气入口阀门2、压缩空气出口阀门3、第一换热装置4、高炉5、旋风除尘装置6、布袋除尘装置7、热风进口阀8、第二换热装置9、热风出口阀10、煤气进口阀11、煤气出口阀12、煤气旁通阀13、透平装置14、发电机15、调压阀组16。第一换热装置4设置压缩空气入口管路，鼓风机1和压缩空气入口阀门2设置在压缩空气入口管路上，第一换热装置4与高炉5连接使高炉排出的高温热渣进入第一换热装置4，热渣用于加热压缩空气。第一换热装置4与第二换热装置9通过热风管路连接，加热后的压缩空气进入第二换热装置9，热风进口阀8设置在热风管路上用于控制压缩空气的流量。旋风除尘装置6、布袋除尘装置7串联，旋风除尘装置6与高炉5管路连通，高炉的煤气依次流经旋风除尘装置6、布袋除尘装置7实现除尘。布袋除尘装置7与第二换热装置9管路连通使煤气进入第二换热装置9，煤气和压缩空气在第二换热装置9内部进行换热，第二换热装置在其煤气的进出管路上对应设置煤气进口阀11、煤气出口阀12。第二换热装置9和透平装置14之间通过煤气管路连接，换热后的煤气经煤气管路输入透平装置14，然后透平装置14再拖动发电机15发电。布袋除尘装置7通过一煤气支管也连接至煤气管路，煤气旁通阀13设置在煤气支管的管路上用于控制除尘后的煤气是否直接进入煤气管路。煤气管路设置一调压煤气支管用于在需要的时候释放煤气管路中的煤气，调压阀组
16设置在调压煤气支管的管路上。
[0023]基于上述结构的系统，利用高炉渣显热提高高炉煤气发电量的方法描述如下：
[0024]鼓风机1鼓入的压缩空气作为换热介质与高炉热渣4接触换热，换热后的热风通过管道沿A方向流过内部包含多个换热管束的第二换热装置9，之后通过B方向通过热风出口阀10排入大气，第二换热装置9另一侧C方向连通除尘后的煤气，煤气流向与热风的流向相逆，由于第二换热装置内部管束之间的壳程作为换热空间，除尘后的煤气在换热装置中与热风换热，加热后的煤气通过D方向经过煤气出口阀12流向透平装置14，之后带动发电机15发电。在第二换热装置9热风进出管路上设有热风进口阀8和热风出口阀10，可以控制进入换热装置的热风流量，在第二换热装置检修时关闭鼓风机1及压缩空气进口阀2和压缩空气出口阀3。第二换热装置的煤气进出管路上设有煤气进口阀11、煤气出口阀12，在换热装置检修或出现故障时，煤气进出口阀关闭，同时打开煤气支管上的煤气旁通阀13，保证煤气能继续通过透平装置14发电。
[0025]采用上述方法，利用高炉渣热能将压缩空气加热至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用高炉渣显热提高高炉煤气发电量的系统，其特征在于：包括高炉、第一换热机构、第二换热机构、除尘机构、透平装置，所述高炉通过煤气接管连接所述除尘机构以输出煤气，所述高炉与所述第一换热机构连接以输出高炉热渣；所述第一换热机构用于换热介质与高炉热渣换热，第一换热机构与第二换热机构管路连接使换热后的换热介质输入第二换热机构；所述除尘机构用于煤气的除尘，除尘机构与第二换热机构管路连接使除尘后的煤气输入第二换热机构，除尘机构与透平装置连接使除尘后的煤气可选择的直接输入透平装置用于做功；所述第二换热机构用于换热介质与煤气的换热，第二换热机构与所述透平装置管路连接使换热后的煤气输入透平装置用于做功；所述透平装置与发动机连接用于发电。2.根据权利要求1所述的利用高炉渣显热提高高炉煤气发电量的系统，其特征在于：所述第一换热机构用于压缩空气与高炉热渣换热，第一换热机构与鼓风机管路连接，所述鼓风机将压缩空气输...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱士杰，徐振庭，殷聪雅，
申请(专利权)人：江阴兴澄特种钢铁有限公司，
类型：新型
国别省市：