Aod炉烟气余热回收发电及除尘系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种AOD炉烟气余热回收发电及除尘系统，属于环保设备【技术领域】。本实用新型包括高低温烟气混风室，变流式屋顶烟罩通过低温管道连接高低温烟气混风室的低温烟气进口，烟气混风室的混合烟气出口通过混合烟气管道连接火花捕集式低压脉冲布袋除尘器。翅片管式余热锅炉的烟气出口依次连接蛇形式换热器、增压风机、鳍片管道和高温管道，高温管道后端连接低温烟气混风室的高温烟气进口。本实用新型能够利用AOD炉烟气余热进行发电，同时对排放的烟气进行除尘，不仅最大限度的回收利用AOD炉烟气的余热能量，同时还能让排放的烟气满足国家环保要求。采用蛇形式换热器和高低温烟气混风室最大限度的利用了余热，提高了余热的回收利用率。
【专利说明】AOD炉烟气余热回收发电及除尘系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种A0D炉烟气余热回收发电及除尘系统，属于环保设备技术领 域。
【背景技术】
[0002] 目前我国余热资源利用比例低。我国大型钢铁企业余热利用率约为30%?50%，国 外先进企业余热利用率达90%，未来提升空间大。现有80-150吨A0D约500多座，A0D炉市 场更大，余热利用回收利用发电率不足30%，应用比例偏低。A0D炉烟气余热回收发电及除 尘系统将A0D炉废气余热热量从高温、中温、转换为电能，实现余热资源阶梯利用，从环保 排放角度可实现"A0D炉干法除尘"，排放要求符合国家标准。A0D炉炉口废热烟气量大，温 度高等特点，通过翅片管式余热锅炉产生饱和蒸汽，输送到蓄热器并储存起来。一则通过汽 轮器带动发电机进行发电；二则直接将饱和蒸汽提供给钢厂设备运行(热能)，两则可同时 运行；与此同时可解决除尘环保要求，符合国家环保节能标准。该系统钢铁企业中是很好能 源回收设备。本产品适用于电力、冶金、建材、水泥、化工等行业，并使冶炼烟尘能环保排放， 最大限度地回收烟气中的热能。符合国家节能减排循环经济。
[0003] 目前国内A0D炉除尘系统工艺水冷密排管+沉降室+强制机力冷却器(喷雾冷却 器)+布袋除尘器，该系统能耗高，除尘器进口温度高，容易烧布袋。容易产生火星对布袋冲 击很大，没有能源回收，浪费严重。
[0004] 1、现有废气余热的回收没有，能源浪费严重。
[0005] 2.水冷密排管使用寿命短，很容易烧穿。
[0006] 3、布袋除尘器容易烧布袋。
[0007] 4、除尘效果不太理想。
【发明内容】
[0008] 本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种A0D炉烟气余热回收发 电及除尘系统，能够利用A0D炉烟气余热进行发电，同时对排放的烟气进行除尘，不仅最大 限度的回收利用A0D炉烟气的余热能量，同时还能让排放的烟气满足国家环保要求。
[0009] 按照本实用新型提供的技术方案，A0D炉烟气余热回收发电及除尘系统包括变 流式屋顶烟罩、低温管道、混风阀、火花捕集式低压脉冲布袋除尘器、排气筒、电动式移动小 车、异性式水冷密排管吸口罩、烟气导流板排烟罩、第一水冷式隔热保温烟道、防爆阀、不锈 钢补偿器、燃烧沉降室、第二水冷式隔热保温烟道、翅片管式余热锅炉、汽包、热力除氧器、 第一高压水泵、第二高压水泵、水箱、蛇形式换热器、增压风机、第一分汽缸、鳍片管道、第一 电动多叶蝶阀、第二电动多叶蝶阀、高温管道、高低温烟气混风室、蓄热器、第二分汽缸、主 电机、弹性联轴器、主风机、凝汽式汽轮机、汽水分离器、热交换冷凝器、静止励磁发电机、变 电所、凝结泵、水循环泵、冷却塔和A0D炉，A0D炉周围设有烟气导流板排烟罩，A0D炉正上方 设有变流式屋顶烟罩，异性式水冷密排管吸口罩后端通过烟气管道连接翅片管式余热锅炉 的烟气进口连接，翅片管式余热锅炉的进水口通过管道连接汽包的出水口，水在翅片管式 余热锅炉内与烟气管道过来的高温烟气发生热交换，翅片管式余热锅炉的蒸汽出口通过管 道与汽包的蒸汽进口连通，其特征是：所述变流式屋顶烟罩通过低温管道连接高低温烟气 混风室的低温烟气进口，烟气混风室的混合烟气出口通过混合烟气管道连接火花捕集式低 压脉冲布袋除尘器；火花捕集式低压脉冲布袋除尘器的出风口与主风机通过管道连接，主 风机的出风口与排气筒连通；
[0010] 所述汽包的蒸汽出口通过蒸汽管与第一分汽缸连接，第一分汽缸的蒸汽出口连接 蓄热器，蓄热器上连接第二分汽缸，第二分汽缸的蒸汽出口连接凝汽式汽轮机，第二分汽缸 和凝汽式汽轮机之间设有汽水分离器；凝汽式汽轮机上连接静止励磁发电机，通过静止励 磁发电机向变电所输电；翅片管式余热锅炉的烟气出口依次连接蛇形式换热器、增压风机、 鳍片管道和高温管道，高温管道后端连接低温烟气混风室的高温烟气进口；
[0011] 汽包连接第一分汽缸的蒸汽管上通过蒸汽支管连接热力除氧器，热力除氧器的进 水口通过进水管连接水箱，热力除氧器与水箱之间的进水管上设有第二高压水泵，热力除 氧器的出水口通过输水管连接汽包进水口，热力除氧器与汽包之间的输水管上设有第一高 压水泵；
[0012] 热力除氧器与热交换冷凝器之间经过蛇形式换热器连接，热交换冷凝器和蛇形式 换热器之间设有凝结泵，热交换冷凝器与凝汽式汽轮机通过管道连接。
[0013] 进一步的，烟气管道包括依次连接的第一水冷式隔热保温烟道和第二水冷式隔 热保温烟道，第一水冷式隔热保温烟道和第二水冷式隔热保温烟道之间设有燃烧沉降室， 第一水冷式隔热保温烟道与燃烧沉降室连接处设有不锈钢补偿器，燃烧沉降室上设有防爆 阀。
[0014] 进一步的，热交换冷凝器的冷却水口通过管道与冷却塔进水口连接，冷却塔上出 水口通过管道经水循环泵连接热交换冷凝器的冷却水进水口。
[0015] 进一步的，变流式屋顶烟罩内设有导流增速板，在四个角上装有活动式平行连杆 机构调速板。
[0016] 进一步的，主风机通过弹性联轴器连接主电机。
[0017] 进一步的，异性式水冷密排管吸口罩通过电动式移动小车吊在A0D炉炉口处。
[0018] 进一步的，混合烟气管道上设有混风阀。
[0019] 进一步的，低温管道上设有第一电动多叶蝶阀。
[0020] 进一步的，高温管道上设有第二电动多叶蝶阀。
[0021] 本实用新型与已有技术相比具有以下优点：
[0022] 1.改变传统工艺，不受厂房高度限制，采用"水平式"水冷式隔热保温烟道工艺布 置灵活，减少厂房直接投入；
[0023] 2.采用水冷式隔热保温烟道+翅片式余热锅炉联合的工艺，这样烟尘的高、中温 区的余热能全部回收，产出饱和蒸汽量大，发电功功率大；
[0024] 3.采用变流式屋顶烟罩技术，这罩体不受A0D炉工艺设备布置的限制，不妨碍车 间各生产设备的工艺操作和维修。在四个角上装有"活动式平行连杆机构调速板"，为了提 高屋顶烟罩断面吸捕速度；
[0025] 4.采用火花捕集式低压脉冲布袋除尘器，除尘效果好，排气筒排放浓度达到 15mg/Nm左右、CO浓度低于国家安全排放标；
[0026] 5.用汽轮机带动电机进行发电，有效提高了能量利用率，降低企业成本；
[0027] 6.通过汽轮机带动电机进行发电，可以有效降低电动机使用电能，减少S02、C02 排放等；
[0028] 7.不仅最大限度的回收利用A0D炉烟气的余热能量，同时还能让排放的烟气满足 国家环保要求，这样形成"二节一排"余热利用系统；
[0029] 8.采用蛇形式换热器和高低温烟气混风室最大限度的利用了余热，提高了余热的 回收利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 图1为本实用新型结构示意图。
[0031] 附图标记说明：1-变流式屋顶烟罩、2-低温管道、3-混风阀、4-火花捕集式低压 脉冲布袋除尘器、5-排气筒、6-电动式移动小车、7-异性式水冷密排管吸口罩、8-烟气导流 板排烟罩、9-第一水冷式隔热保温烟道、10-防爆阀、11-不锈钢补偿器、12-燃烧沉降室、 13-第二水冷式隔热保温烟道、14-翅片管式余热锅炉、15-汽包、16-热力除氧器、17a-第一 高压水泵、17b-第二高压水泵、18-水箱、19-蛇形式换热器、20-增压风机、21-第一分汽缸、 22-鳍片管道、23a-第一电动多叶蝶阀、23b-第二电动多叶蝶阀、24-高温管道、25-高低温 烟气混风室、26-蓄热器、27-第二分汽缸、28-主电机、29-弹性联轴器、30-主风机、31-凝 汽式汽轮机、32-汽水分离器、33-热交换冷凝器、34-静止励磁发电机、35-变电所、36-凝结 泵、37-水循环泵、38-冷却塔、39-A0D炉。
【具体实施方式】
[0032] 下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：
[0033] 如图1所示，本实用新型主要包括变流式屋顶烟罩1、低温管道2、混风阀3、火花捕 集式低压脉冲布袋除尘器4、排气筒5、电动式移动小车6、异性式水冷密排管吸口罩7、烟气 导流板排烟罩8、第一水冷式隔热保温烟道9、防爆阀10、不锈钢补偿器11、燃烧沉降室12、 第二水冷式隔热保温烟道13、翅片管式余热锅炉14、汽包15、热力除氧器16、第一高压水泵 17a、第二高压水泵17b、水箱18、蛇形式换热器19、增压风机20、第一分汽缸21、鳍片管道 22、第一电动多叶蝶阀23a、第二电动多叶蝶阀23b、高温管道24、高低温烟气混风室25、蓄 热器26、第二分汽缸27、主电机28、弹性联轴器29、主风机30、凝汽式汽轮机31、汽水分离 器32、热交换冷凝器33、静止励磁发电机34、变电所35、凝结泵36、水循环泵37、冷却塔38 和A0D炉39。
[0034] 所述异性式水冷密排管吸口罩7通过电动式移动小车6吊在A0D炉39炉口处，A0D 炉39周围设有烟气导流板排烟罩8, A0D炉39正上方设有变流式屋顶烟罩1。
[0035] 所述变流式屋顶烟罩1通过低温管道2连接高低温烟气混风室25的低温烟气进 口，烟气混风室25的混合烟气出口通过混合烟气管道连接火花捕集式低压脉冲布袋除尘 器4,混合烟气管道上设有混风阀3。低温管道2上设有第一电动多叶蝶阀23a。火花捕集 式低压脉冲布袋除尘器4的出风口与主风机30通过管道连接，主风机30通过弹性联轴器 29连接主电机28,主风机30的出风口与排气筒5连通。
[0036] 所述异性式水冷密排管吸口罩7后端通过烟气管道连接翅片管式余热锅炉14的 烟气进口连接，翅片管式余热锅炉14的进水口通过管道连接汽包15的出水口，水在翅片管 式余热锅炉14内与烟气管道过来的高温烟气发生热交换，水受热转换为高温蒸汽，翅片管 式余热锅炉14的蒸汽出口通过管道与汽包15的蒸汽进口连通。汽包15的蒸汽出口通过 蒸汽管与第一分汽缸21连接，第一分汽缸21的蒸汽出口连接蓄热器26,蓄热器26上连接 第二分汽缸27,第二分汽缸27的蒸汽出口连接凝汽式汽轮机31，第二分汽缸27和凝汽式 汽轮机31之间设有汽水分离器32。凝汽式汽轮机31上连接静止励磁发电机34,通过静止 励磁发电机34向变电所35输电。翅片管式余热锅炉14的烟气出口依次连接蛇形式换热 器19、增压风机20、鳍片管道22和高温管道24,高温管道24后端连接低温烟气混风室25 的高温烟气进口。所述高温管道24上设有第二电动多叶蝶阀23b。
[0037] 汽包15连接第一分汽缸21的蒸汽管上通过蒸汽支管连接热力除氧器16。热力除 氧器16的进水口通过进水管连接水箱18,热力除氧器16与水箱18之间的进水管上设有第 二高压水泵17b。热力除氧器16的出水口通过输水管连接汽包15进水口，热力除氧器16 与汽包15之间的输水管上设有第一高压水泵17a。
[0038] 热力除氧器16与热交换冷凝器33之间经过蛇形式换热器19连接，热交换冷凝器 33和蛇形式换热器19之间设有凝结泵36。热交换冷凝器33的冷却水口通过管道与冷却 塔38进水口连接，冷却塔38上出水口通过管道经水循环泵37连接热交换冷凝器33的冷 却水进水口。热交换冷凝器33与凝汽式汽轮机31通过管道连接。
[0039] 所述烟气管道包括依次连接的第一水冷式隔热保温烟道9和第二水冷式隔热保 温烟道13,第一水冷式隔热保温烟道9和第二水冷式隔热保温烟道13之间设有燃烧沉降室 12,第一水冷式隔热保温烟道9与燃烧沉降室12连接处设有不锈钢补偿器11，燃烧沉降室 12上设有防爆阀10。
[0040] 本实用新型中各主要部件作用叙述如下：
[0041] 变流式屋顶烟罩1 :变流式屋顶烟罩1不受A0D炉工艺设备布置的限制，不妨碍 车间各生产设备的工艺操作和维修，将转炉顶部范围内的厂房屋架加以合理的围挡形成排 烟罩，其结构形式的设计应与建筑密切配合，做成方锥体体或长凌锥体，锥体壁板倾角以 45?60°C为佳，罩内设有导流增速板，在四个角上装有活动式平行连杆机构调速板，为了 提高屋顶烟罩断面吸捕速度。它的主要作用使转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，即二次烟气贮留在厂房屋架内，然后在一个适当的时间内有组织地被 抽走。被抽走的粉尘粒径细小，多在0.1?8um之间。在整个工艺中起着混入温烟气来降 低烟气温度。
[0042] 低温钢管道2 :用来通过烟尘装置，在材料上要保证腐蚀性、高强度性等。
[0043] 混风阀3 :是一种最为简单的冷却方式，通常是在除尘器的进口设置。根据系统设 计和除尘设备对温度的要求，高温烟气中混入冷风，以达到烟气降温的目的，保护整个除尘 系统。
[0044] 火花捕集式低压脉冲布袋除尘器4 :专用于A0D炉、电炉、转炉、矿热炉、回转窑等 的高温烟气的净化，这种在低压脉冲袋除尘器内配置导流式火花捕集装置，它有效的捕集 了高温烟气中的粗颗粒粉尘，起到保护布袋的作用，解决了高温烟尘常烧坏布袋的难题，长 期稳定运行，占地面积小，流速小而均匀，捕集效果高，降低温度大，更经济性，排放达 标，布袋不容易坏。技术指标：烟气捕集率>99. 5%，岗位粉尘浓度<9mg/Nm3,烟尘排放 浓度彡25mg/Nm3，捕集粗颗粒彡20um，除尘器阻力彡（1500?1700)pa，额定过滤速度 彡1. lm/min，20um以上粗颗粒捕集效率彡95%，布袋寿命彡15月。运用了重力和惯性等 原理。高烟气进入除尘器后，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 到灰斗里去，这种栅架板与风道隔箱体板相焊接，其形状像"口琴式"那样隔板，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落入灰斗里，这样气体成二次曲线流 向，使各室流速均匀并起缓冲作用，对布袋保护作用，这种对称式导流板是成波浪曲线形导 流隔板，其烟气通过阻力小，有效降低烟气的的温度。在通过滤袋过滤，净化后的空气进入 除尘器上部的净气室内，并通过离线阀在到出风道室，最后出除尘器。当滤袋上的粉尘达到 一定厚度，除尘器阻力增加到我们设定值时，用PLC控制来先把其中一个室离线阀关闭再 打开脉冲阀，气包中压缩空气经喷吹管，喷嘴向滤袋作瞬间的喷射、振动并反吹滤袋，使粉 尘层破碎脱落，粉尘离开滤袋，落入灰斗，以此循环。这个过程叫做分室离线清灰，这样清灰 效果好，不产生逆气流。整个装置的箱体板用压形板和加强筋做成，同时每个室分离隔开， 支架用三角斜撑横向力造成的框架剪刀，使其整体强度增大，特别是抗倾翻强度上符合风 压要求（已经申请专利 ZL200920036067. 5、ZL200920035928. 8)。
[0045] 排气筒5 :用来排放经除尘设备净化处理后的废气，或排放未经处理的气体。排气 筒的排放高度与气体的排放速率和排放浓度有关，排气筒的设置又与地方的气象因素、地 形条件和建筑环境等有关，要符合国家排放标准。
[0046] 电动式移动小车6 :为了吊住异性式水冷密排管吸口罩，在加料时候将其拉走，保 证A0D工作可靠；组成：电机减速机、车架、车轮组、链轮组、双排链等。
[0047] 异性式水冷密排管吸口罩7 :有许多水冷管道密集排列，密排管之间采用连续焊 接而成水冷烟道，将其形状排成90°异性管一样，使罩口流速20m/s，这样使炉口 C0燃烧更 充分，混入冷风增多，传热能力大，水路明确，运行稳定。
[0048] 烟气导流板排烟罩8 :充分利用转炉热烟气向上原理，不受车间横向气流的干扰， 对转炉加料、出钢和熔炼等产生烟气进行导向进入变流式屋顶烟罩，转炉在冶炼时产生的 弧光、噪声和辐射等有吸收和遮挡，烟气导流板排烟罩主要由金属框架及内外钢板（内衬隔 音消声材料）等组成。
[0049] 第一水冷式隔热保温烟道9和第二水冷式隔热保温烟道13 :在密排水冷内在保温 钉，保温棉，钢丝网、耐火材料等组成，用来通过高温热烟尘装置，使热烟尘散热量最小，产 生蒸汽更多；主要起保温、冷却，增加系统强度。
[0050] 防爆阀10 :产生过量的C0在沉降室内。当其达到一定浓度及温度时，将出现剧烈 燃烧、爆炸，防爆阀这时打开。
[0051] 不锈钢补偿器11 :考虑到汽化烟道热胀冷缩原理，来补偿汽化烟道热变形。
[0052] 燃烧沉降室12 :是由高铝砖和保温材料等组成，一般成拱形型，作用是能烧除有 毒有害气体，而且还要有初除尘的作用。上面还有防爆阀和检修门。
[0053] 翅片管式余热锅炉14 :利用热烟尘热能来产生蒸汽，达到节能减排目的，热由翅 片管式蒸汽发生器及水预热器、蒸汽过热器三部分组成。其中上下集箱翅片管式蒸汽发生 器是一种新型的蒸汽发生装置，它高频焊接翅片管作为换热元件，通过翅片来强化传热，整 套装置传热效率高，设备结构紧凑，热侧流体流动阻力小。其基本特点是汽包和产汽部分分 离，水的受热和汽化在翅片管内完成，众多翅片管通过上下集箱组成一片，再通过联络管与 汽包连接，这就使本套装置有别于一般上下锅筒结构的余热锅炉。产汽套管与汽包间用导 管相连，管道可任意调整长度，现场布置灵活，适应了复杂现场的要求。全套设备除给水系 统外，无运转部件，运行可靠，操作维修方便，利用余热所产蒸汽可作为生活用汽。
[0054] 汽包15 :汽包满足汽水分离要求和系统在启动及烟气波动时要求，锅筒设放空阀 (带消声器)、加药预留口、停炉充氮保护预留口、给水、排水、定期排污、仪表等管口及相应 的阀门及配套安全阀。
[0055] 热力除氧器16 :气体在水中的溶解度与水的温度有关。在一定的压力下，随着水 温升高，气体的溶解度相应降低。热力除氧就是利用这个原理，将水的加热到沸点，使水中 的气体溶解度为零，而达到除氧和除二氧化碳的目的。
[0056] 水箱18 :给锅炉补充水。
[0057] 蛇形式换热器19 :将高温烟气的热能换出来，换热管采用蛇形状，传热系数大，体 积小，主要用来加热水。
[0058] 增压风机20 :当系统管网阻力较大时，可在阻力较大的一侧管道上设置，这样不 但可以降低系统主风机的功率，而且还可以保证这一侧管路的抽气效果；通过高温烟尘与 风机轮相接触，保证风机耐磨、耐高温。
[0059] 第一分汽缸21和第二分汽缸27 :是锅炉系统不可缺少的附属设备，它的作用是分 配蒸汽，因此它有多个阀座，连接锅炉的主汽阀及送气阀门。它还有储存蒸汽、多台锅炉蒸 汽并用的作用，此外还有一定的汽水分离能力。
[0060] 鳍片管道22 :主要运用自然对流换热原理，主要增加其换热面积，降低烟气的温 度，冷却效果好。
[0061] 高温管道24 :用来通过高温烟尘装置，在材料上要保证耐热性、腐蚀性、散热性， 高强度性等。
[0062] 高低温烟气混风室25 :高低温气体温度进行均匀混合，同时也使得烟气中较大颗 粒的粉尘得到有效的沉降。
[0063] 蓄热器26 :是一种节能装置，一般可节约燃料5%?15%。原理：当锅炉负荷减少 时，将多余蒸汽供入蒸汽蓄热器内，使蒸汽在一定压力下变为高压饱和水，当供热负荷增 大，锅炉的蒸发量供不应求时，降低蓄热器中压力，高压饱和水即分离为蒸汽和低压饱和 水，产生蒸汽供用户使用。
[0064] 主电机28 :除尘系统动力源，根据除尘系统所使用的不同场合以及系统设计对风 机电机参数的不同要求。
[0065] 弹性联轴器29 :电机连接风机的媒介，来传递动力扭矩的。便于调整风机与电机 安装精度要求。
[0066] 主风机30 :除尘系统形成负压和抽吸的设备，达到除尘效果。
[0067] 凝汽式汽轮机31 :是用蒸汽来作功的旋转式原动机。蒸汽的热能转变为汽轮机转 子旋转的机械功需要经过两次能量转换，即：蒸汽流过汽轮机的喷嘴时，将热能转换成蒸汽 高速流动的动能；高速汽流流过工作叶片时，将蒸汽动能转换成汽轮机转子旋转的机械功。 [0068] 汽水分离器32 :将高压蒸汽中水进行分离，保证汽轮机使用寿命。
[0069] 热交换冷凝器33 :由于冷却的介质水，所以系统对各个部件和管道的密封性要求 很高，中温余热发电中以水为介质冷凝器采用到了板翅式换热器，板翅式换热器与管壳式 换热器相比，结构较为紧凑、单位体积传热面积较大。
[0070] 静止励磁发电机34 :通过汽轮机带动发电机，来进行发电。
[0071] 变电所35 :发电机发出来电能来转换成低电压电能给用户和设备用。
[0072] 凝结泵36 :为冷凝水换热系统提供动力，使其能克服流动过程的阻力，此泵由机 械密封系统将其与环境压力隔离开来，要求密封。
[0073] 水循环泵37 :为热交换冷凝器中水提供动力，使其能克服流动过程的阻力，此泵 由机械密封系统将其与环境压力隔离开来，要求密封。
[0074] 冷却塔38 :将挟带废热的水汽混合在塔内与水进行热交换，使废热传输给空气并 散发入大气。
[0075] A0D炉39 :冶炼304不锈钢的炉，是除尘系统污染源，是余热利用热源。
[0076] 本实用新型的工作原理是:A0D炉正常冶炼时烟气主要通过炉口上方的异性式水 冷密排管吸口罩捕集(一次烟气捕集）；在加料、出钢的时候烟气是通过变流式屋顶烟罩捕 集(二次烟气捕集)。二次烟气进入变流式屋顶烟罩进入低温钢管道的到高低温烟气混风室 进行高低温烟气混合，并烟尘中大颗粒沉降下来然后到火花捕集式低压脉冲布袋除尘器， 从排气筒出来。一次烟气通过水冷式保温烟道进入沉降室，将大颗粒热烟尘沉降下来，热烟 尘再次进入水冷式保温烟道然后进入翅片式余热锅炉和蛇形管换热器来产生饱和蒸汽和 加热冷凝水，降温后烟尘进入火花捕集式低压脉冲布袋除尘器，从排气筒出来。从锅炉来产 生饱和蒸汽输送蓄热器储存起来(直接将饱和蒸汽提供给钢厂设备运行)，用蓄热器里蒸汽 带动汽轮机，使汽轮机高速旋转同时带动发电机，这样进行发电，将电能输送到变电所。因 A0D炉冶炼工艺不确定因素高，温度、流量波动性大、变法范围大等特点，这样导致余热产 生蒸汽量波动性大，根据这样特性要增加蓄热器，是一种节能装置，一般可节约燃料5%? 15%，可保证到汽轮器蒸汽压力是恒定不变。饱和蒸汽进入汽轮机做功，做完功进入冷凝器 形成凝结水，水的温度在45°C左右，在通过凝结水泵打入蛇形管换热器中将冷凝水加热后 到除氧器中进行除氧。给锅炉继续使用，这样形成有机朗肯循环（0RC)，能达国家排放节能 新标准。通过余热将热、电转换出来，并达到环保要求，这样形成"二节一排"余热利用系统。
[0077] 本实用新型具体的工作过程是：
[0078] 1.除尘系统：在加料、出钢时，烟气从通过变流式屋顶烟罩，进入低温钢管道的到 高低温烟气混风室进行混风和沉降，然后到火花捕集式低压脉冲布袋除尘器，在通过风机 到排气筒，注意要把增压风机那路管道阀门关闭，在加料时候将电动式移动小车、异性式水 冷密排管吸口罩开走；在正常冶炼时，首先将电动式移动小车、异性式水冷密排管吸口罩开 过来，对准炉口和水冷式固定保温烟道口，通过增压风机产生负压作用下，使炉口高温热烟 尘将被吸入异性式水冷密排管吸口罩中再到水冷式隔热保温烟道，进入翅片管式余热锅炉 系统(来产生和收集饱和蒸汽)和蛇形管换热器来降温，温度控制150°C左右，进入高低温烟 气混风室到火花捕集式低压脉冲布袋除尘器，进入风机到排气筒。在加料、出钢和正常冶炼 时同时进行，将一次烟气和二次烟气排烟系统合并设置，其最大的优点是利用二次烟气较 低的含尘浓度很低的烟气温度以及大风量的特点，来稀释和降低一次烟气中的高尘和温度 状况，注意要把变流式屋顶烟罩那路管道阀门开到一定面积(现场可调)。
[〇〇79] 2.余热系统：热烟尘进过翅片管式余热锅炉，因受热面温度较低，高温烟气将自身 的热能，传给受热面冷却。受热面管中的水，因吸收了烟气热能而产生部分蒸汽，是蒸汽和 水混合，进入汽包里去，汽包是汽水分离，蒸汽到蓄热器存储，达到一定压力后，到分汽缸， 主要是一次汽水分离作用，然后到汽水分离器，起二次汽水分离作用，又进入凝汽式汽轮机 用蒸汽来作功的旋转式原动机，来带动发电机组进行发电，发出电能到变电所去，其电能用 于设备工作。凝汽式汽轮机做完功后出口是低压汽水蒸汽(真空)，低压汽水蒸汽进入热交 换冷凝器通过冷却水将其冷凝成水45°C，冷却循环水是通过冷却塔冷却后在水泵作用下输 送到热交换冷凝器，换热后的水再进入冷却塔中冷却，这样如此循环。热交换冷凝器出口冷 凝水的温度在45°C左右，在通过凝结水泵打入蛇形管换热器将水的温度加热到95?100°C (热水)，进入除氧器进行除氧，除氧后通过高压泵打入汽包进行汽水分离，然后再进入翅片 管式余热锅炉，这样就第二轮汽化循环，如此反复。当除氧器里水不够时候在水泵的作用下 将水箱的水输送到除氧器中，给除氧器补水。
【权利要求】
1. 一种AOD炉烟气余热回收发电及除尘系统，包括变流式屋顶烟罩（1)、低温管道 (2)、混风阀（3)、火花捕集式低压脉冲布袋除尘器（4)、排气筒（5)、电动式移动小车（6)、 异性式水冷密排管吸口罩（7)、烟气导流板排烟罩（8)、第一水冷式隔热保温烟道（9)、防爆 阀（10)、不锈钢补偿器（11)、燃烧沉降室（12)、第二水冷式隔热保温烟道（13)、翅片管式 余热锅炉（14)、汽包（15)、热力除氧器（16)、第一高压水泵（17a)、第二高压水泵（17b)、水 箱（18)、蛇形式换热器（19)、增压风机（20)、第一分汽缸（21)、鳍片管道（22)、第一电动多 叶蝶阀（23a)、第二电动多叶蝶阀（23b)、高温管道（24)、高低温烟气混风室（25)、蓄热器 (26)、第二分汽缸（27)、主电机（28)、弹性联轴器（29)、主风机（30)、凝汽式汽轮机（31)、汽 水分离器（32)、热交换冷凝器（33)、静止励磁发电机（34)、变电所（35)、凝结泵（36)、水循 环泵（37 )、冷却塔（38 )和A0D炉（39 )，A0D炉（39 )周围设有烟气导流板排烟罩（8 )，A0D炉 (39)正上方设有变流式屋顶烟罩（1 )，异性式水冷密排管吸口罩（7)后端通过烟气管道连 接翅片管式余热锅炉（14)的烟气进口连接，翅片管式余热锅炉（14)的进水口通过管道连 接汽包（15)的出水口，水在翅片管式余热锅炉（14)内与烟气管道过来的高温烟气发生热 交换，翅片管式余热锅炉（14)的蒸汽出口通过管道与汽包（15)的蒸汽进口连通，其特征 是：所述变流式屋顶烟罩（1)通过低温管道（2)连接高低温烟气混风室（25)的低温烟气进 口，烟气混风室（25)的混合烟气出口通过混合烟气管道连接火花捕集式低压脉冲布袋除尘 器（4);火花捕集式低压脉冲布袋除尘器（4)的出风口与主风机（30)通过管道连接，主风机 (30) 的出风口与排气筒（5)连通； 所述汽包（15)的蒸汽出口通过蒸汽管与第一分汽缸（21)连接，第一分汽缸（21)的蒸 汽出口连接蓄热器（26)，蓄热器（26)上连接第二分汽缸（27)，第二分汽缸（27)的蒸汽出口 连接凝汽式汽轮机（31 )，第二分汽缸（27)和凝汽式汽轮机（31)之间设有汽水分离器（32); 凝汽式汽轮机（31)上连接静止励磁发电机（34)，通过静止励磁发电机（34)向变电所（35) 输电；翅片管式余热锅炉（14)的烟气出口依次连接蛇形式换热器（19)、增压风机（20)、鳍 片管道（22)和高温管道（24)，高温管道（24)后端连接低温烟气混风室（25)的高温烟气进 Π ； 汽包（15)连接第一分汽缸（21)的蒸汽管上通过蒸汽支管连接热力除氧器（16)，热力 除氧器（16)的进水口通过进水管连接水箱（18)，热力除氧器（16)与水箱（18)之间的进水 管上设有第二高压水泵（17b)，热力除氧器（16)的出水口通过输水管连接汽包（15)进水 口，热力除氧器（16)与汽包（15)之间的输水管上设有第一高压水泵（17a); 热力除氧器（16)与热交换冷凝器（33)之间经过蛇形式换热器（19)连接，热交换冷凝 器（33)和蛇形式换热器（19)之间设有凝结泵（36)，热交换冷凝器（33)与凝汽式汽轮机 (31) 通过管道连接。
2. 如权利要求1所述的A0D炉烟气余热回收发电及除尘系统，其特征是：所述烟气管 道包括依次连接的第一水冷式隔热保温烟道（9)和第二水冷式隔热保温烟道（13)，第一水 冷式隔热保温烟道（9)和第二水冷式隔热保温烟道（13)之间设有燃烧沉降室（12)，第一水 冷式隔热保温烟道（9)与燃烧沉降室（12)连接处设有不锈钢补偿器（11)，燃烧沉降室（12) 上设有防爆阀（10)。
3. 如权利要求1所述的A0D炉烟气余热回收发电及除尘系统，其特征是：所述热交换 冷凝器（33)的冷却水口通过管道与冷却塔（38)进水口连接，冷却塔（38)上出水口通过管 道经水循环泵（37)连接热交换冷凝器（33)的冷却水进水口。
4. 如权利要求1所述的AOD炉烟气余热回收发电及除尘系统，其特征是：所述变流式 屋顶烟罩（1)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。
5. 如权利要求1所述的AOD炉烟气余热回收发电及除尘系统，其特征是：所述主风机 (30 )通过弹性联轴器（29 )连接主电机（28 )。
6. 如权利要求1所述的AOD炉烟气余热回收发电及除尘系统，其特征是：所述异性式 水冷密排管吸口罩（7)通过电动式移动小车（6)吊在AOD炉（39)炉口处。
7. 如权利要求1所述的AOD炉烟气余热回收发电及除尘系统，其特征是：所述混合烟 气管道上设有混风阀（3)。
8. 如权利要求1所述的AOD炉烟气余热回收发电及除尘系统，其特征是：所述低温管 道（2)上设有第一电动多叶蝶阀（23a)。
9. 如权利要求1所述的AOD炉烟气余热回收发电及除尘系统，其特征是：所述高温管 道（24 )上设有第二电动多叶蝶阀（23b )。
【文档编号】F27D17/00GK203837509SQ201420274163
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】曹春华, 张卫东, 宋晨, 杨乙斌 申请人:无锡三达环保科技有限公司