氩氧脱碳转炉除尘及双介质余热发电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种氩氧脱碳转炉除尘及双介质余热发电系统，属于转炉余热利用技术领域。其包括第一背压式汽轮机、三相无刷感应式异步发电机、低沸点冷却装置、工质加热器、工质蒸发器、水蒸发器、热水集箱、省煤器、第二背压式汽轮机和双介质锅炉，所述双介质锅炉中设有热水集箱，热水集箱一端连接省煤器，另一端连接水蒸发器。所述水蒸发器通过水蒸汽管道连接第一背压式汽轮机。所述低沸点冷却装置连接工质加热器，工质加热器一端连接工质蒸发器，工质蒸发器通过R245fa蒸汽管道连接第二背压式汽轮机。本实用新型专利技术结构简单、紧凑，合理；采用双介质余热发电，余热的利用率高；除尘器的使用寿命大大加长；对环境的污染小；投资成本少；降低了能量损失。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种氩氧脱碳转炉除尘及双介质余热发电系统，属于转炉余热利用
技术背景 工业生产中会产生大量的余热。特别是在钢铁、有色、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业，这些余热资源约占其燃料消耗总量的17%飞7%，余热资料的回收率可达 60%。目前我国的余热资源利用比例低。据统计，我国大中型企业工业生产中产生的余热总量为8. 44GJ，约占能源消耗的37%，其最终产品和中间产品所携带的显热约占余热总量的39%，各种熔渣的显热约占9%，各种废(烟)气占37%，冷却水携带的物理热约占15%，余热资源十分丰富。但是我国大型钢铁企业余热利用率只有约为309Γ50%，大中型钢铁企业余热资源的利用率大约309Γ50%，其他中小型钢铁厂的余热资源的利用率更低。而国外先进企业余热利用率却可达90%，如日本新日铁高达92%。因此我国的余热资源的利用的提升空间很大。AOD转炉也叫氩氧脱碳转炉，用于冶炼不锈钢，其产生的余热能够用来发电，一般余热发电设备包括锅炉、汽轮机、冷凝器和给水泵。工质在热力设备中不断进行等压加热、绝热膨胀、等压放热和绝热压缩四个过程，使热能不断转化为机械能，进而带动发电机组发电。在我国，高温废气余热的利用情况较好，如干熄焦余热回收、烧结矿显热余热回收、高炉煤气余压透平发电等。中低温废气余热的回收利用率则较低，纯低温余热发电技术可以充分利用钢铁工业余热，目前也是国内重点发展的方向。纯低温余热发电技术采用水为工质，低于300°C的烟气的热量很难回收。由于余热发电的废气中含有很多粉尘，因此需要对废气进行除尘，目前国内转炉除尘有干法除尘和湿法除尘两种。其中干法除尘技术不是很成熟，主要问题在于废气进入除尘器的温度高、对设备的要求高。湿法除尘技术相对比较成熟，但投资成本高，维护费用高，排放污染较高。传统余热发电系统将热能转换为电能，然后再将电能转换为动能，在转化过程中会损失能量，降低了热能的利用率，增加了企业成本。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种氩氧脱碳转炉除尘及双介质余热发电系统，利用氩氧脱碳转炉废气的余热全部转换为电能利用，同时除去转炉废气中的粉尘，实现余热资源的高效利用。按照本技术提供的技术方案，氩氧脱碳转炉除尘及双介质余热发电系统主要包括变流式屋顶烟罩、火花捕集式低压脉冲布袋除尘器、排气筒、电动小车、水冷密排管吸口罩、烟气导流板排烟罩、燃烧沉降室、第一背压式汽轮机、R245fa锅筒、三相无刷感应式异步发电机、变速箱、低沸点冷却装置、工质加热器、工质蒸发器、水锅筒、水蒸发器、热水集箱、省煤器、增压风机、排风机、第二背压式汽轮机和双介质锅炉。变流式屋顶烟罩通过多个围挡形成一个棱锥体，锥体壁板倾角范围为45飞(TC。所述变流式屋顶烟罩通过低温钢管道连接火花捕集式低压脉冲布袋除尘器，在火花捕集式低压脉冲布袋除尘器的进风口设有混风阀。所述低温钢管道上设有电动阀门。所述火花捕集式低压脉冲布袋除尘器的出风口通过排烟管道连接排气筒，排烟管道上设有排风机。在变流式屋顶烟罩下方设置烟气导流板排烟罩，所述烟气导流板排烟罩采用金属框架，内衬隔音消声材料。所述电动小车上吊挂水冷密排管吸口罩。所述水冷密排管吸口罩内设置密集排列的多个水冷管道。·所述水冷密排管吸口罩后端连接燃烧沉降室，燃烧沉降室采用高铝砖制作成拱形。所述燃烧沉降室通过隔热保温烟道连接双介质锅炉，双介质锅炉中设有热水集箱。所述热水集箱一端连接省煤器，另一端连接水蒸发器。所述省煤器的一端连接水泵。所述水蒸发器通过水蒸汽管道连接第一背压式汽轮机，水蒸汽管道上设有水锅筒。所述水锅筒和热水集箱之间设有水循环泵。所述低沸点冷却装置连接工质加热器，低沸点冷却装置和工质加热器之间设有工质泵。所述工质加热器一端连接工质蒸发器，工质蒸发器通过R245fa蒸汽管道连接第二背压式汽轮机。所述R245fa蒸汽管道上设有R245fa锅筒。所述工质蒸发器与第一背压式汽轮机连接。所述第二背压式汽轮机与低沸点冷却装置连接。所述热水集箱与工质蒸发器连接，热水集箱与工质蒸发器之间设置调节阀门。所述第一背压式汽轮机和第二背压式汽轮机通过同一个轴连接在变速箱上，变速箱连接三相无刷感应式异步发电机。所述双介质锅炉通过低温钢管道与火花捕集式低压脉冲布袋除尘器连接，在双介质锅炉和火花捕集式低压脉冲布袋除尘器之间设有增压风机。本技术与已有技术相比具有以下优点本技术结构简单、紧凑，合理；采用双介质余热发电，余热的利用率高；进入除尘器的烟气温度低，除尘器的使用寿命大大加长；排放的废气中粉尘大大减少，对环境的污染小；投资成本少，使用维护量小；余热直接转换为动能，降低了能量损失。附图说明图I为本技术结构示意图。附图标记说明1-变流式屋顶烟罩、2-低温钢管道、3-混风阀、4-火花捕集式低压脉冲布袋除尘器、5-排气筒、6-电动小车、7-水冷密排管吸口罩、8-烟气导流板排烟罩、9-燃烧沉降室、10-隔热保温烟道、11-水蒸汽管道、12-第一背压式汽轮机、13- R245fa蒸汽管道、14- R245fa锅筒、15-三相无刷感应式异步发电机、16-变速箱、17-低沸点冷却装置、18-工质泵、19-工质加热器、20-工质蒸发器、21-调节阀门、22-水循环泵、23-水锅筒、24-水蒸发器、25-热水集箱、26-省煤器、27-水泵、28-增压风机、29-电动阀门、30-排风机、31- AOD炉、32-第二背压式汽轮机、33-双介质锅炉。具体实施方式下面本技术将结合附图中的实施例作进一步描述本技术主要包括变流式屋顶烟罩I、火花捕集式低压脉冲布袋除尘器4、排气筒5、电动小车6、水冷密排管吸口罩7、烟气导流板排烟罩8、燃烧沉降室9、第一背压式汽轮机12、R245fa锅筒14、三相无刷感应式异步发电机15、变速箱16、低沸点冷却装置17、工质加热器19、工质蒸发器20、水锅筒21、水蒸发器24、热水集箱25、省煤器26、增压风机28、排风机30、第二背压式汽轮机32和双介质锅炉33。变流式屋顶烟罩I设置在AOD炉31顶部范围内的厂房屋架上，通过多个围挡形成一个棱锥体，锥体壁板倾角以45飞(TC为佳。在变流式屋顶烟罩I内设有导流增速板，在四个角上装有活动式平行连杆机构调速板，导流增速板和活动式平行连杆机构调速板用于提·高变流式屋顶烟罩I断面吸捕烟尘的速度。变流式屋顶烟罩I的主要作用是贮留AOD炉在加料和出钢等过程中瞬间所产生的大量含尘热气流烟尘。所述变流式屋顶烟罩I通过低温钢管道2连接火花捕集式低压脉冲布袋除尘器4，在火花捕集式低压脉冲布袋除尘器4的进风口设有混风阀3。所述低温钢管道2上设有电动阀门29，低温钢管道2表面刷上防腐蚀漆，用于保护管道。所述混风阀3根据系统设计和除尘设备对温度的要求，直接向高温烟气混入冷风，以达到烟气降温的目的，保护整个除尘系统。所述火花捕集式低压脉冲布袋除尘器4专用于AOD炉、电炉、转炉、矿热炉、回转窑等的高温烟气的净化。当高温烟气进入火花捕集式低压脉冲布袋除尘器4后，经过栅架板先把带有残余火花扑灭并把粗颗粒进行一次沉降到下方的灰斗里去。所述栅架板与风道隔箱体板相焊接，在经过每个进气室中对称式导流板把中等颗粒再二次沉降下来并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氩氧脱碳转炉除尘及双介质余热发电系统，包括变流式屋顶烟罩（1）、火花捕集式低压脉冲布袋除尘器（4）、排气筒（5）、电动小车（6）、水冷密排管吸口罩（7）、烟气导流板排烟罩（8）、燃烧沉降室（9）和排风机(30)，变流式屋顶烟罩(1)通过低温钢管道(2)连接火花捕集式低压脉冲布袋除尘器（4），在火花捕集式低压脉冲布袋除尘器（4）的进风口设有混风阀（3）；在变流式屋顶烟罩(1)下端设置烟气导流板排烟罩（8）；所述火花捕集式低压脉冲布袋除尘器（4）的出风口通过排烟管道连接排气筒（5），排烟管道上设有排风机（30）；所述电动小车（6）上吊挂水冷密排管吸口罩（7）；所述水冷密排管吸口罩（7）后端连接燃烧沉降室（9），其特征是：还包括第一背压式汽轮机（12）、R245fa锅筒（14）、三相无刷感应式异步发电机（15）、变速箱（16）、低沸点冷却装置（17）、工质加热器（19）、工质蒸发器（20）、水锅筒(21)、水蒸发器(24)、热水集箱(25)、省煤器(26)、增压风机(28)、第二背压式汽轮机(32)和双介质锅炉(33)，所述燃烧沉降室（9）通过隔热保温烟道（10）连接双介质锅炉（33），双介质锅炉（33）中设有热水集箱(25)，热水集箱(25)一端连接省煤器(26)，另一端连接水蒸发器(24)；所述省煤器(26)的一端连接水泵（27）；所述水蒸发器(24)通过水蒸汽管道（11）连接第一背压式汽轮机（12），水蒸汽管道（11）上设有水锅筒（23）；?所述低沸点冷却装置（17）连接工质加热器（19），工质加热器（19）一端连接工质蒸发器（20），工质蒸发器（20）通过R245fa蒸汽管道（13）连接第二背压式汽轮机（33）；所述R245fa蒸汽管道（13）上设有R245fa锅筒（14）；所述工质蒸发器（20）与第一背压式汽轮机（12）连接，第二背压式汽轮机（33）与低沸点冷却装置（17）连接；所述热水集箱(25)与工质蒸发器（20）连接，热水集箱(25)与工质蒸发器（20）之间设置调节阀门（21）；所述第一背压式汽轮机（12）和第二背压式汽轮机(32)通过同一个轴连接在变速箱（16）上，变速箱（16）连接三相无刷感应式异步发电机（15）。...

【技术特征摘要】
1.一种氩氧脱碳转炉除尘及双介质余热发电系统，包括变流式屋顶烟罩(I)、火花捕集式低压脉冲布袋除尘器(4)、排气筒(5)、电动小车(6)、水冷密排管吸口罩(7)、烟气导流板排烟罩(8)、燃烧沉降室(9)和排风机(30)，变流式屋顶烟罩(I)通过低温钢管道(2)连接火花捕集式低压脉冲布袋除尘器(4)，在火花捕集式低压脉冲布袋除尘器(4)的进风口设有混风阀(3);在变流式屋顶烟罩(I)下端设置烟气导流板排烟罩(8);所述火花捕集式低压脉冲布袋除尘器(4)的出风口通过排烟管道连接排气筒(5)，排烟管道上设有排风机(30);所述电动小车(6)上吊挂水冷密排管吸口罩(7);所述水冷密排管吸口罩(7)后端连接燃烧沉降室(9)，其特征是还包括第一背压式汽轮机(12)、R245fa锅筒(14)、三相无刷感应式异步发电机(15)、变速箱(16)、低沸点冷却装置(17)、工质加热器(19)、工质蒸发器(20)、水锅筒(21)、水蒸发器(24)、热水集箱(25)、省煤器(26)、增压风机(28)、第二背压式汽轮机(32)和双介质锅炉(33)，所述燃烧沉降室(9)通过隔热保温烟道(10)连接双介质锅炉(33)，双介质锅炉(33)中设有热水集箱(25)，热水集箱(25) —端连接省煤器(26)，另一端连接水蒸发器(24);所述省煤器(26)的一端连接水泵(27);所述水蒸发器(24)通过水蒸汽管道(11)连接第一背压式汽轮机(12 )，水蒸汽管道(11)上设有水锅筒(23 );所述低沸点冷却装置(17)连接工质加热器(19)，工质加热器(19) 一端连接工质蒸发器(20)，工质蒸发器(20)通过R245fa蒸汽管道(13)连接第二背压式汽轮机(33);所述R245fa蒸汽管道(13)上设有R245fa锅筒(14);所述工质蒸发器(20)与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫东，曹春华，朱晓红，陆俊杰，肖亚娟，宋晨，
申请(专利权)人：无锡三达环保科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：