冶金铁合金炉烟气节能除尘方法
【专利摘要】冶金铁合金炉烟气节能除尘方法，其特征在于：铁合金炉烟气由炉内排出，经水冷烟道混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进沉降室，再进入热管蒸发器，经换热后再进入塑烧板除尘器，经除尘后进入均流换热室中，再由主风机压入排气筒排入大气，同时，循环水从换热器中吸收烟气的热量，形成汽水混合物进入蒸发器内，放出热量，有机工质液体，吸收汽水混合物的热量，变成工质蒸汽，在带补汽口有机透平内膨胀做功，并带动发电机发电，其特征在于：采用R152a为循环有机工质。本发明方法可实现铁合金炉高含尘烟气余热梯级利用，将烟气中的热能转化为高品位电能，其热效率可比单级蒸发有机朗肯循环提高29～32％，还能达到好的环保效果。
【专利说明】
冶金铁合金炉烟气节能除尘方法
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种冶金铁合金炉烟气节能除尘方法，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，属于烟气余热利用及除尘技术领域。
【背景技术】
[0002]铁合金炉烟气温度很高，经捕集后进入管道的温度一般在700°C左右，粉尘浓度达15g/Nm3，小于5um的灰占粉尘总量的90%以上，粉尘量大，并且粘而细。目前通常采用先换热降温(换热降温方式有:机力冷却器换热、喷雾冷却换热等)后除尘的方法。上述方法存在诸多缺点:
[0003]1、机力冷却器换热后除尘:降温效果差，进口烟气温度不宜大于450°C，降温范围有限，机冷器管壁容易堵灰，造成烧布袋，系统无法正常运行。
[0004]2、喷雾冷却换热后除尘:增加烟气中水的含量，不仅使布袋板结，还容易造成水与粉尘粘结，造成系统设备堵塞。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提供了冶金铁合金炉烟气节能除尘方法，通过该方法不仅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，达到好的环保效果，并且不影响铁合金炉生产的稳定和连续，还能得到很好的除尘效果，排放的粉尘浓度3mg/Nm3。
[0006]本发明所采用的技术方案如下:
[0007]冶金铁合金炉烟气节能除尘方法，其特征在于:本发明铁合金炉烟气由炉内排出，经水冷烟道混入冷风，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，最终燃烬一氧化碳气体，由燃烧沉降室出来的烟气进入旋风除尘器，进行预除尘，然后进入高温热管蒸发器，蒸汽汽包中的水在高温热管蒸发器中吸收高温烟气余热后产生蒸汽进入蒸汽汽包，蒸汽汽包中的蒸汽通过管道进入蒸汽蓄热器，经调节后外供稳定、连续、参数符合用户要求的蒸汽用于发电，通过高温热管蒸发器换热后，烟气温度波动幅度可以大为减少，同时也降低了烟气温度的峰值，烟气由高温变为中低温烟气，再进入塑烧板除尘器，经除尘后粉尘浓度3mg/Nm3，然后进入中低温均流换热室中，烟气放出热量，温度降至80°C，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栗驱动，进入安装于中低温均流换热室内的等流速一次表面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185°C，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125°C，然后进入低压级蒸发器中放出热量，水温降至60°C，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栗的驱动，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，另一路经高压级工质加压栗加压后，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，并带动三相发电机发电，系统发出的电能为三相交流电，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栗连续加压，再由低压级工质加压栗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，通过溴化锂吸收式制冷机冷却，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，经循环水栗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R152a为循环有机工质。
[0009]本发明与已有技术相比具有以下优点:
[0010]1.采用高温热管蒸发器来回收铁合金炉高温烟气的余热、多级蒸发有机朗肯循环余热发电来回收铁合金炉中低温烟气的余热，实现铁合金炉烟气余热梯级利用；
[0011]2.通过溴化锂吸收式制冷机冷却，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；
[0012]3.采用旋风除尘器，进行预除尘，解决高温热管蒸发器结灰堵塞的难题，延长设备的使用寿命；
[0013]4.等流速一次表面换热器不积灰，不堵塞，换热效率提高8?9倍；
[0014]5.省掉了等流速一次表面换热器的吹灰系统，从而降低了造价及运行费用；
[0015]6.采用塑烧板除尘器，排放浓度3mg/Nm3;
[0016]7.应用范围广，铁合金炉除尘余热发电都可采用。
【附图说明】
[0017]图1是实现本发明的工艺流程图。
[0018]图中:1.铁合金炉，2.水冷烟道，3.燃烧沉降室，4.旋风除尘器，5.高温热管蒸发器，6.蒸汽汽包，7.蒸汽蓄热器，8.塑烧板除尘器，9.中低温均流换热室，10.等流速一次表面换热器，11.主风机，12.排气筒，13.换热器给水栗，14.循环水池，15.低压级蒸发器，16.高压级蒸发器，17.低压级工质加压栗，18.高压级工质加压栗，19.储液罐，20.带补汽口有机透平，21.三相发电机，22.循环水栗，23.管壳式冷凝器，24.溴化锂吸收式制冷机。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步的描述:
[0020]如图1所示:本发明冶金铁合金炉烟气节能除尘方法步骤如下:
[0021 ] 30000KVA铁合金炉排烟量28 X 104/Nm3/h，温度700 °C，含尘浓度35g/Nm3由炉内排出，经水冷烟道2混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进入燃烧沉降室3 ;燃烧沉降室3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，最终燃烬一氧化碳气体，由燃烧沉降室3出来的烟气进入旋风除尘器4，进行预除尘，然后进入高温热管蒸发器5，蒸汽汽包6中的水在高温热管蒸发器5中吸收高温烟气余热后产生蒸汽进入蒸汽汽包6，蒸汽汽包6中的蒸汽通过管道进入蒸汽蓄热器7，经调节后外供稳定、连续、参数符合用户要求的蒸汽用于发电，通过高温热管蒸发器5换热后，烟气温度波动幅度可以大为减少，同时也降低了烟气温度的峰值，烟气由高温变为中低温烟气，再进入塑烧板除尘器8，经除尘后粉尘浓度3mg/Nm3，然后进入中低温均流换热室9中，烟气放出热量，温度降至80°C，由主风机11压入排气筒12排入大气，同时，循环水通过换热器给水栗13驱动，进入安装于中低温均流换热室9内的等流速一次表面换热器10中吸收烟气的热量，形成汽水混合物，汽水混合物的温度185°C，汽水混合物在自然循环力推动下进入高压级蒸发器16中放出热量，温度降至125°C，然后进入低压级蒸发器15中放出热量，水温降至60°C，变成低温水，低温水流入循环水池14，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栗17的驱动，先在低压级蒸发器15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20的低压补汽口，另一路经高压级工质加压栗18加压后，进入高压级蒸发器16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20的高压进汽缸，工质蒸汽在带补汽口有机透平20内膨胀做功，并带动三相发电机21发电，系统发出的电能为三相交流电，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20排出的工质蒸汽由管壳式冷凝器23冷凝为饱和液体，进入储液罐19，储液罐19可确保低压级工质加压栗17连续加压，再由低压级工质加压栗17将工质液体加压后送入低压级蒸发器15中，开始新一轮循环，从管壳式冷凝器23出来的循环水，通过溴化锂吸收式制冷机24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，经循环水栗22送入管壳式冷凝器23中，开始新一轮循环。
[0022]所述低沸点工质为R152a，三级蒸发，低压级蒸发压力为0.351MPa，中压级蒸发压力为0.524MPa，高压级蒸发压力为1.356MPa，膨胀做功后的工质压力为0.348MPa时，系统输出电功率为2000KW，朗肯循环效率为26.58%，系统排出的烟气温度为80°C。
[0023]由此可见，本发明方法可实现铁合金炉高含尘烟气余热利用，最大限度地回收铁合金炉高含尘烟气中的热能转化为高品位电能，其热效率可比单级蒸发有机朗肯循环提高29?32%，等流速一次表面换热器无须卸灰、清灰、输灰设施，延长了设备的使用寿命，同时可降低烟气的排放温度，并且不影响铁合金炉生产的稳定和连续，还能得到好的环保效果，排放的粉尘浓度3mg/Nm3，装置投资低、运行能耗低。
【主权项】
1.冶金铁合金炉烟气节能除尘方法，其特征在于:本发明铁合金炉烟气由炉内排出，经水冷烟道混入冷风，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，最终燃烬一氧化碳气体，由燃烧沉降室出来的烟气进入旋风除尘器，进行预除尘，然后进入高温热管蒸发器，蒸汽汽包中的水在高温热管蒸发器中吸收高温烟气余热后产生蒸汽进入蒸汽汽包，蒸汽汽包中的蒸汽通过管道进入蒸汽蓄热器，经调节后外供稳定、连续、参数符合用户要求的蒸汽用于发电，通过高温热管蒸发器换热后，烟气温度波动幅度可以大为减少，同时也降低了烟气温度的峰值，烟气由高温变为中低温烟气，再进入塑烧板除尘器，经除尘后粉尘浓度3mg/Nm3，然后进入中低温均流换热室中，烟气放出热量，温度降至80°C，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栗驱动，进入安装于中低温均流换热室内的等流速一次表面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185°C，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125°C，然后进入低压级蒸发器中放出热量，水温降至60°C，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栗的驱动，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，另一路经高压级工质加压栗加压后，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，并带动三相发电机发电，系统发出的电能为三相交流电，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栗连续加压，再由低压级工质加压栗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，通过溴化锂吸收式制冷机冷却，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，经循环水栗送入管壳式冷凝器中，开始新一轮循环。2.根据权利要求1所述的冶金铁合金炉烟气节能除尘方法，其特征在于:采用R152a为循环有机工质。
【文档编号】F27D17/00GK105890382SQ201510033514
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月19日
【发明人】陆耀忠
【申请人】无锡市东优环保科技有限公司