电炉烟气余热利用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电炉烟气余热利用方法，具体地说是能最大限度地回收烟气中的 热能转化为高品位电能，又能改善除尘能力，属于电炉除尘技术领域。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中电炉烟气的净化装置为电炉烟气发生设备、余热利用设施、塑烧板 除尘器通过管路依次连接。
[0003]目前通常采用的余热利用设施：水列管余热锅炉、蓄热式余热锅炉来回收电炉烟 气的余热，产生饱和蒸汽等。由于电炉烟气温度剧烈波动，含尘量大，普通水列管余热锅炉 很难运用于电炉烟气的余热回收。目前，蓄热式余热锅炉已经成功运用到电炉烟气余热回 收中，但由于换热管的固有缺陷（造价高、不抗冻、不耐高温、使用年限短），使得蓄热式余 热锅炉在钢铁行业的普及还面临很多问题。
[0004] 同时，由于电炉烟气温度波动剧烈，波幅大，余热系统就必须设计得足够大，确保 高温烟气也能有效冷却。但实际蒸汽产量却远低于余热系统的最大蒸发量，出现大马拉小 车的局面。送就相对减少了余热系统的经济价值，增加了余热系统的投资。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提供了电炉烟气余热利用方法，通过该方法不仅能高效地 冷却高温烟气，还能最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，拖动除尘风机，同时 可降低烟气的排放温度，改善除尘能力，并且不影响电炉生产的稳定和连续。
[0006]本发明所采用的技术方案如下：
[0007] 电炉烟气余热利用方法，其特征在于；本发明电炉内排烟气由第四孔排出，经水冷 滑套混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进入燃烧沉降室，燃烧沉降室的作用是；降低烟气流 速，使烟气中携带的大颗粒粉尘沉降，并适当混入冷风，最终燃贬一氧化碳气体，经过燃烧 沉降室的烟气进入蓄热均温器，所述蓄热均温器包括烟气进口、碳铁复合材料蓄热体、声波 清灰装置、烟气出口和灰斗，所述碳铁复合材料蓄热体设置于烟气进口和烟气出口之间，所 述声波清灰装置分段布置于碳铁复合材料蓄热体之间，通过蓄热均温器中碳铁复合材料蓄 热体对高温烟气的蓄热均温作用后，烟气从蓄热均温器出来与连接在电炉上方的外排管道 出来的烟气混合一并进入旋风除尘器，进行预除尘，然后进入均流蓄热室中高温烟气放出 热量，温度降至l〇(TC左右，经降温的烟气进入塑烧板除尘器，经除尘后粉尘浓度3mg/Nm3， 由主风机压入排气筒排入大气，同时，循环水通过换热器给水泉驱动，进入安装于均流蓄热 室内的热管式换热器中吸收烟气的热量，形成汽水混合物，汽水混合物的温度18(TC，汽水 混合物在自然循环力推动下进入高压级蒸发器中放出热量，温度降至11(TC，然后进入中 压级蒸发器中放出热量，水温降至8(TC，再进入低压级蒸发器中放出热量，水温降至5(TC， 变成低温水，低温水流入循环水池，开始新一轮循环，同时，经过冷凝的有机工质液体，经过 低压级工质加压泉的驱动，先在低压级蒸发器中吸收余热载体的热量，变成低压级工质蒸 汽，一路经管道进入带补汽口有机透平的低压补汽口，另一路经中压级工质加压泉加压后， 进入中压级蒸发器中吸收余热载体的热量，变成中压级工质蒸汽，一路经管道进入带补汽 口有机透平的中压补汽口，另一路经高压级工质加压泉加压后，进入高压级蒸发器中吸收 余热载体的热量，变成高压级工质蒸汽，经管道进入带补汽口有机透平的高压进汽缸，工质 蒸汽在带补汽口有机透平内膨胀做功，并带动Η相发电机发电，系统发出的电能为Η相交 流电，额定电压为380V，可经过调压后并入厂内电网，或直接送给用电设备使用，从带补汽 口有机透平排出的工质蒸汽由管壳式冷凝器冷凝为饱和液体，进入储液罐，储液罐可确保 低压级工质加压泉连续加压，再由低压级工质加压泉将工质液体加压后送入低压级蒸发器 中，开始新一轮循环，从管壳式冷凝器出来的循环水，通过漠化裡吸收式制冷机冷却，冷却 水的温度降至10~15°C，满足工质蒸汽冷凝为饱和液体对冷却水的要求，经循环水泉送入 管壳式冷凝器中，开始新一轮循环。
[0008] 其进一步特征在于；采用R717为循环有机工质。
[0009] 本发明的有益效果是：由于蓄热均温器可对烟气温度削峰填谷，降低烟气的最高 温度、减小烟气温度的波动幅度，缓解烟气温度的骤升骤降，因而可减少余热发电装置的投 资，提高余热发电装置的稳定性，并可安全地配置各类余热发电设备。
[0010] 本发明与单级单压有机朗肯循环最大的区别在于，本发明在有机工质高、中、低蒸 发器里采用多级蒸发的措施，利用热水的低温段（进口 8(TC，出口 5(TC)加热工质产生低 压工质蒸汽，进入有机透平的低压补汽口膨胀做功，利用热水的中温段（进口 11(TC，出口 8(TC)加热工质产生中压工质蒸汽，进入有机透平的中压补汽口膨胀做功，利用饱和水蒸 汽的高温段（进口 18(TC，出口 11(TC)加热工质产生高压工质蒸汽，进入有机透平的高压 缸膨胀做功，实现余热流对有机工质的梯级分压加热，送样就在各级受热面中减少了余热 流与工质间的传热温差的不均衡性，降低了由于温差传热不可逆损失带来的赌增，其热效 率可比单级蒸发有机朗肯循环提高25~30%，降低了烟气的排放温度，由于烟气的排放温 度可W维持在l〇(TC，塑烧板除尘器中的滤料可选用价格低的滤料，降低了投资及运行费 用，排放浓度低，可W确保排放粉尘浓度在3mg/Nm3。
[0011] 本发明与已有技术相比具有W下优点：
[001引 1.蓄热均温器可对烟气温度削峰填谷，降低烟气的最高温度、减小烟气温度的波 动幅度，缓解烟气温度的骤升骤降，解决热胀冷缩问题；
[0013] 2.采用多级蒸发有机朗肯循环余热发电来回收电炉烟气的余热，其热效率可比单 级蒸发有机朗肯循环提高25~30% ;
[0014] 3.采用旋风除尘器，进行预除尘，解决热管式换热器结灰堵塞的难题，延长设备的 使用寿命；
[0015] 4.除尘精度高；采用塑烧板除尘器对于粒径小于等于2. 5微米（PM2. 5)的细微粉 尘除尘效率为99. 99%，确保排放粉尘浓度2mg/Nm3 ;
[0016]5.通过漠化裡吸收式制冷机冷却，冷却水的温度降至10~15°C，满足工质蒸汽冷 凝为饱和液体对冷却水的要求；
[0017] 6.工质储液罐，可确保工质循环泉连续加压；
[0018] 7.外排烟气与内排烟气一并进入均流蓄热室，不仅将内排烟气的余热得到利用， 而且外排的中温烟气与内排的高温烟气混合，降低烟气的最高温度，进一步解决热胀冷缩 问题；
[0019] 8.提高余热发电装置效率，减少余热发电装置投资，运行能耗低，净化效果好。
【附图说明】
[0020] 图1是实现本发明的工艺流程图。
[0021] 图中；1.电炉，2.水冷滑套，3.燃烧沉降室，4.外排管道，5.蓄热均温器，6.烟气 进口，7.碳铁复合材料蓄热体，8.灰斗，9.声波清灰装置，10.烟气出口，11.均流蓄热室， 12.热管式换热器，13.塑烧板除尘器，14.主风机，15.排气筒，16.换热器给水泉，17.循 环水池，18.低压级蒸发器，19.中压级蒸发器，20.高压级蒸发器，21.低压级工质加压泉， 22.中压级工质加压泉，23.高压级工质加压泉，24.储液罐，25.带补汽口有机透平，26.Η 相发电机，27.循环水泉，28.管壳式冷凝器，29.漠化裡吸收式制冷机，30.旋风除尘器。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明作进一步的描述：
[0023] 如图1所示；本发明电炉高温交变烟气余热发电节能除尘方法步骤如下：
[0024] lOOt/h电炉1内排烟气流量30Χ104NmVh，温度820。含尘浓度15g/Nm3由第四 孔排出，经水冷滑套2混入冷风，燃烧一氧化碳气体后