专利名称：一种利用高炉渣热量发电的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发电的方法及其装置，尤其是涉及一种利用高炉渣热量发 电的方法及其装置。
背景技术：
随着国家能源政策的调整，利用余热发电是降低企业成本、走循环经济的 必由之路，近年来，由于国家能源基础工业的快速发展，钢材的需求量不断加 大，价格也不断上涨，但是由于钢铁行业是一个高耗能产业，同时也是污染较 严重的行业，如何做到既能降低能耗，又能得到环境保护的要求，是每一个钢 铁企业面临的而且必须解决的问题，特别是高炉渣热能的综合利用更是迫在眉 睫。
现有的利用余热发电，是在水泥、建材、钢铁、化工、陶瓷等工业企业内
向外排放低于40(TC的中低温烟气，废蒸汽，废热水等余热资源将其转换成使用 方便输送灵活的电能，其特点是利用换热器产生饱和蒸汽或热水，然后用燃料 把饱和蒸汽和热水在锅炉中加热到比较高的参数，再通过常规的汽轮发电机组 发出电来，还没有见过报道利用高炉渣和其它冶金渣高温热量发电的文献。
目前，国内外对高炉排出的废渣，都是用水淬后生成水淬渣，生成的水淬 渣用于水泥生产的混合材，水淬后的蒸汽造成环境污染及水的严重浪费，特别 是高炉渣的高温热量白白浪费，没有得到合理利用，给企业带来巨大的损失。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种利用高炉渣热量发电的方法。 该方法是将利用高炉炼铁排出的炉渣的热量来燃烧链条炉排式锅炉膛内的混合物产生蒸汽，推动汽轮机发电，冷却后的矿渣可做生产水泥的熟料。回收利用 高炉渣的高温热能，可大幅度降低炼铁的生产成本，降低能耗及电耗，减少环 境污染。
本发明要解决的另一个技术问题是提供一种利用高炉渣热量发电的装置。 为解决上述第一个技术问题，本发明一种利用高炉渣热量发电的方法，包 括如下步骤
1) 将熔融状态的高炉渣倒入具有保温效果的炉渣包内保温，保持高炉渣的 熔融状态；
2) 调整风淬火嘴的位置，让高炉渣从炉渣包内垂直往下均匀地流入风淬室 中，来自风淬加压风机的热风经风管沿切线喷入风淬室，在风淬室内形成旋风， 该旋风将流下来的高炉渣风淬成小颗粒，该小颗粒在风淬室下方设置的高速旋 转叶轮破碎作用下，进一步将小颗粒打碎成0.5—8mm的细小颗粒，所述叶轮速 度为300转/分 2500转/分；
3) 用加压送渣热风机将落下的细小颗粒与空气一起送入到链条炉排锅炉的 入渣仓中，然后加入到锅炉内炉排上；通过链条炉排锅炉的入煤仓加入燃煤到 锅炉内炉排上；通过链条炉排锅炉的石灰仓入口加入石灰粉到锅炉内炉排上； 加石灰粉是为了给高炉渣补钙和固硫，以接近水泥熟料的化学成分，从而提高 链条炉排式锅炉排出灰渣的水化活性和强度；具体重量百分配比如下高炉渣 颗粒为65 90%，燃煤为5 25%，石灰粉为5 25%;(高炉渣颗粒为95%是 不可能的，很明显当其占95%时，另外两种原料取最低值加起来都超过100%。) 所述高炉渣、燃煤和石灰粉混合物在800 1300'C高温下着火燃烧，放出热量， 产生蒸汽推动凝汽式汽轮机工作，从而推动汽轮机发电机发电；燃烧反应后的 灰渣由炉排送出炉膛，经水淬后，成为一种物相组成和化学成份与水泥熟料非常相近似的优质水泥原料。
为解决上述第二个技术问题，本发明一种利用高炉渣热量发电的装置，它 包括渣炉包、风淬系统、加压送渣风机和链条炉排式锅炉；
所述渣炉包的正下方设风淬系统，所述风淬系统包括风淬室、风淬火嘴、 叶轮和风淬加压风机，所述风淬加压风机通过风管切线方向送风入到风淬室内； 所述风淬火嘴设置于风淬室的上部，所述叶轮设置于风淬室的下部；
所述加压送渣风机包括机体和送渣管道，所述风淬室的底端出口连接在加 压送渣风机的送渣管道上；
所述链条炉排式锅炉上方固设有入渣仓、入煤仓和石灰仓，所述加压送渣 风机的送渣管道的出口与入渣仓连接；该锅炉的中部设有炉排，所述高炉渣、 燃煤和石灰室一起在炉排上燃烧，产生的蒸汽为发电机组提供动力。
本发明的有益效果如下最大限度地回收了高炉渣的热能用来发电，为社 会节约了能源，从而降低了钢铁厂的能耗和电耗，降低了炼铁成本，提高了钢 铁厂的经济效益和社会效益。同时高炉渣燃烧后的渣灰变成了一种性能优良， 水化活性很好的水泥熟料。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明 图1为本发明一种利用高炉渣热量发电的方法流程图； 图2为本发明一种利用高炉渣热量发电的装置。
具体实施方式
实施例l
参见图2所示，本发明一种利用高炉渣热量发电的装置，它包括渣炉包l、风淬系统2、加压送渣风机3和链条炉排式锅炉4;
所述渣炉包1的正下方设风淬系统2，所述风淬系统2包括风淬室21、风 淬火嘴22、叶轮23和风淬加压风机24，所述风淬加压风机24通过风管25切 线方向送风入到风淬室21内；所述风淬火嘴22设置于风淬室21的上部，所述 叶轮23设置于风淬室21的下部；
所述加压送渣风机3包括机体31和送渣管道32，所述风淬室21的底端出 口连接在加压送渣风机3的送渣管道32上；
所述链条炉排式锅炉4上方固设有入渣仓41、入煤仓42和石灰仓43，所 述加压送渣风机3的送渣管道32的出口与入渣仓41连接；该锅炉4的中部设 有炉排44，所述高炉渣、燃煤和石灰室一起在炉排上燃烧，产生的蒸汽为发电 机组提供动力。
参见图1、 2所示，本发明一种利用高炉渣热量发电的方法，包括如下步骤
1) 将熔融状态的高炉渣5倒入具有保温效果的炉渣包1内保温，保持高炉 渣的熔融状态；
2) 调整风淬火嘴22的位置，让高炉渣5从炉渣包1内垂直往下均匀地流 入风淬室21中，来自风淬加压风机24的热风经风管沿切线喷入风淬室21，在 风淬室21内形成旋风，该旋风将流下来的高炉渣风淬成小颗粒，该小颗粒在风 淬室21下方设置的高速旋转叶轮23破碎作用下，进一步将小颗粒打碎成0.5— 8mm的细小颗粒，所述叶轮速度为300转/分；
3) 用加压送渣热风机3将落下的细小颗粒与空气一起送入到链条炉排锅炉 4的入渣仓中，然后加入到锅炉内炉排44上；通过链条炉排锅炉4的入煤仓加 入燃煤到锅炉4内炉排44上；通过链条炉排锅炉4的石灰仓43入口加入石灰 粉到锅炉内炉排44上，加石灰粉是为了给高炉渣补钙和固硫，以接近水泥熟料的化学成分，从而提高链条炉排式锅炉4排出灰渣的水化活性和强度；具体重 量百分配比如下高炉渣颗粒为65%，燃煤为25%，石灰粉为10%;所述高炉
渣、燃煤和石灰粉混合物45在80(TC高温下着火燃烧，放出热量，产生蒸汽推 动凝汽式汽轮机工作，从而推动汽轮机发电机发电；燃烧反应后的灰渣46由炉 排44送出炉膛，经水淬后，成为一种物相组成和化学成份与水泥熟料非常相近 似的优质水泥原料。 实施例2
重复实施例l，其不同之处在于
参见图1、 2所示，本发明一种利用高炉渣热量发电的方法，包括如下步骤
1) 将熔融状态的高炉渣5倒入具有保温效果的炉渣包1内保温，保持高炉 渣的熔融状态；
2) 调整风淬火嘴22的位置，让高炉渣5从炉渣包1内垂直往下均匀地流 入风淬室21中，来自风淬加压风机24的热风经风管沿切线喷入风淬室21，在 风淬室21内形成旋风，该旋风将流下来的高炉渣风淬成小颗粒，该小颗粒在风 淬室21下方设置的高速旋转叶轮23破碎作用下，进一步将小颗粒打碎成1— 8mm的细小颗粒，所述叶轮速度为1000转/分；
3) 用加压送渣热风机3将落下的细小颗粒与空气一起送入到链条炉排锅炉 4的入渣仓中，然后加入到锅炉内炉排44上；通过链条炉排锅炉4的入煤仓加 入燃煤到锅炉4内炉排44上；通过链条炉排锅炉4的石灰仓43入口加入石灰 粉到锅炉内炉排44上，加石灰粉是为了给高炉渣补钙和固硫，以接近水泥熟料 的化学成分，从而提高链条炉排式锅炉4排出灰渣的水化活性和强度；具体重 量百分配比如下高炉渣颗粒为90%，燃煤为5%，石灰粉为5%;所述高炉渣、 燃煤和石灰粉混合物45在100(TC高温下着火燃烧，放出热量，产生蒸汽推动凝汽式汽轮机工作，从而推动汽轮机发电机发电；燃烧反应后的灰渣46由炉排44 送出炉膛，经水淬后，成为一种物相组成和化学成份与水泥熟料非常相近似的 优质水泥原料。 实施例3
重复实施例l，其不同之处在于
参见图1、 2所示，本发明一种利用高炉渣热量发电的方法，包括如下步骤
1) 将熔融状态的高炉渣5倒入具有保温效果的炉渣包1内保温，保持高炉 渣的熔融状态；
2) 调整风淬火嘴22的位置，让高炉渣5从炉渣包1内垂直往下均匀地流 入风淬室21中，来自风淬加压风机24的热风经风管沿切线喷入风淬室21，在 风淬室21内形成旋风，该旋风将流下来的高炉渣风淬成小颗粒，该小颗粒在风 淬室21下方设置的高速旋转叶轮23破碎作用下，进一步将小颗粒打碎成l一 8mm的细小颗粒，所述叶轮速度为1800转/分；
3) 用加压送渣热风机3将落下的细小颗粒与空气一起送入到链条炉排锅炉 4的入渣仓中，然后加入到锅炉内炉排44上；通过链条炉排锅炉4的入煤仓加 入燃煤到锅炉4内炉排44上；通过链条炉排锅炉4的石灰仓43入口加入石灰 粉到锅炉内炉排44上，加石灰粉是为了给高炉渣补钙和固硫，以接近水泥熟料 的化学成分，从而提高链条炉排式锅炉4排出灰渣的水化活性和强度；具体重 量百分配比如下高炉渣颗粒为70%，燃煤为5%，石灰粉为25%;所述高炉渣、 燃煤和石灰粉混合物45在1100'C高温下着火燃烧，放出热量，产生蒸汽推动凝 汽式汽轮机工作，从而推动汽轮机发电机发电；燃烧反应后的灰渣46由炉排44 送出炉膛，经水淬后，成为一种物相组成和化学成份与水泥熟料非常相近似的 优质水泥原料。实施例4
重复实施例l，其不同之处在于-
参见图1、 2所示，本发明一种利用高炉渣热量发电的方法，包括如下步骤-
1) 将熔融状态的高炉渣5倒入具有保温效果的炉渣包1内保温，保持高炉 渣的熔融状态；
2) 调整风淬火嘴22的位置，让高炉渣5从炉渣包1内垂直往下均匀地流 入风淬室21中，来自风淬加压风机24的热风经风管沿切线喷入风淬室21，在 风淬室21内形成旋风，该旋风将流下来的高炉渣风淬成小颗粒，该小颗粒在风 淬室21下方设置的高速旋转叶轮23破碎作用下，进一步将小颗粒打碎成1— 8mm的细小颗粒，所述叶轮速度为2500转/分；
3) 用加压送渣热风机3将落下的细小颗粒与空气一起送入到链条炉排锅炉 4的入渣仓中，然后加入到锅炉内炉排44上；通过链条炉排锅炉4的入煤仓加 入燃煤到锅炉4内炉排44上；通过链条炉排锅炉4的石灰仓43入口加入石灰 粉到锅炉内炉排44上，加石灰粉是为了给高炉渣补钙和固硫，以接近水泥熟料 的化学成分，从而提高链条炉排式锅炉4排出灰渣的水化活性和强度；具体重 量百分配比如下高炉渣颗粒为77%，燃煤为13%，石灰粉为10%;所述高炉 渣、燃煤和石灰粉混合物45在130(TC高温下着火燃烧，放出热量，产生蒸汽推 动凝汽式汽轮机工作，从而推动汽轮机发电机发电；燃烧反应后的灰渣46由炉 排44送出炉膛，经水淬后，成为一种物相组成和化学成份与水泥熟料非常相近 似的优质水泥原料。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并 非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有 的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变 化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
权利要求
1、一种利用高炉渣热量发电的方法，其特征在于，包括如下步骤1)将熔融状态的高炉渣倒入具有保温效果的炉渣包内保温，保持高炉渣的熔融状态；2)调整风淬火嘴的位置，让高炉渣从炉渣包内垂直往下均匀地流入风淬室中，来自风淬加压风机的热风经风管沿切线喷入风淬室，在风淬室内形成旋风，该旋风将流下来的高炉渣风淬成小颗粒，该小颗粒在风淬室下方设置的高速旋转叶轮破碎作用下，进一步将小颗粒打碎成0.5—8mm的细小颗粒，所述叶轮速度为300转/分～2500转/分；3)用加压送渣热风机将落下的细小颗粒与空气一起送入到链条炉排锅炉的入渣仓中，然后加入到锅炉内炉排上；通过链条炉排锅炉的入煤仓加入燃煤到锅炉内炉排上；通过链条炉排锅炉的石灰仓入口加入石灰粉到锅炉内炉排上；加石灰粉是为了给高炉渣补钙和固硫，以接近水泥熟料的化学成分，从而提高链条炉排式锅炉排出灰渣的水化活性和强度；具体重量百分配比如下高炉渣颗粒为65～90％，燃煤为5～25％，石灰粉为5～25％；所述高炉渣、燃煤和石灰粉混合物在800～1300℃高温下着火燃烧，放出热量，产生蒸汽推动凝汽式汽轮机工作，从而推动汽轮机发电机发电。
2、 一种利用高炉渣热量发电的装置，其特征在于，它包括渣炉包、风淬系 统、加压送渣风机和链条炉排式锅炉；所述渣炉包的正下方设风淬系统，所述风淬系统包括风淬室、风淬火嘴、 叶轮和风淬加压风机，所述风淬加压风机通过风管切线方向送风入到风淬室内； 所述风淬火嘴设置于风淬室的上部，所述叶轮设置于风淬室的下部；所述加压送渣风机包括机体和送渣管道，所述风淬室的底端出口连接在加 压送渣风机的送渣管道上；所述链条炉排式锅炉上方固设有入渣仓、入煤仓和石灰仓，所述加压送渣 风机的送渣管道的出口与入渣仓连接；该锅炉的中部设有炉排。
全文摘要
一种利用高炉渣热量发电的方法，该方法是从高炉排出的炉渣，送入风淬系统，将炉渣风淬制成渣粒，在风淬室内用高速旋转的叶轮进一步打碎风淬渣粒，以增加换热面积；用热风送至链条炉排式锅炉的炉排上与另一煤仓落下的煤以及石灰仓落下的石灰粉接触，在高温下着火燃烧，放出热量，产生蒸汽推动汽轮机发电，燃烧后的灰渣由炉排送出炉膛，经水淬后成为优质水泥原料。本发明的有益效果如下最大限度地回收了高炉渣的热能用来发电，为社会节约了能源，从而降低了钢铁厂的能耗和电耗，降低了炼铁成本，提高了钢铁厂的经济效益和社会效益；同时高炉渣燃烧后的渣灰变成了一种性能优良，水化活性很好的水泥熟料。
文档编号F01K27/02GK101545383SQ200810084219
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者毛耐文, 董书通, 平 赵 申请人:郑州永通特钢有限公司