基于高效驅(qū)動(dòng)電源電路的焦?fàn)t爐頂余熱回收發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，具體地說(shuō)，是涉及基于高效驅(qū)動(dòng)電源電路的焦?fàn)t爐頂余熱回收發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]焦?fàn)t又稱為煉焦?fàn)t，是一種由耐火磚和耐火砌塊砌成的爐子，用于使煤炭化以生產(chǎn)焦炭的主要熱工設(shè)備，而現(xiàn)代焦?fàn)t是指以生產(chǎn)冶金焦為主要目的、可以回收煉焦化學(xué)產(chǎn)品的水平室式焦?fàn)t，其主要由爐體和附屬設(shè)備構(gòu)成。
[0003]由于焦?fàn)t生產(chǎn)的特點(diǎn)，現(xiàn)有的焦?fàn)t表面溫度較高，其爐頂面溫度在90°C左右，約占焦?fàn)t總耗熱量的8%以上。目前，國(guó)際上和國(guó)內(nèi)的所有焦?fàn)t均主要存在以下缺陷:其一，由于國(guó)際上和國(guó)內(nèi)對(duì)焦?fàn)t的表面散熱余熱都沒有合適的回收技術(shù)，同時(shí)因焦?fàn)t爐頂需長(zhǎng)期行走設(shè)備和操作工，所以無(wú)法實(shí)施外保溫技術(shù)，因此不僅造成了能源的浪費(fèi)，而且還因?yàn)闋t體表面的高溫時(shí)常造成操作工人的安全事故；其二，由于焦?fàn)t頂表面溫度很高，因此容易造成焦?fàn)t護(hù)爐拉條因高溫而腐蝕。
[0004]為了解決上述問(wèn)題，目前在工業(yè)窯爐領(lǐng)域，設(shè)計(jì)了一款余熱回收系統(tǒng)，雖然能夠?qū)Σ糠值挠酂徇M(jìn)行回收再利用，但是依舊浪費(fèi)了大量的熱量浪費(fèi)，不能滿足現(xiàn)在國(guó)際上對(duì)焦?fàn)t節(jié)能減排的需求。
[0005]綜上所述，目前高爐生產(chǎn)存在極大的能源浪費(fèi)，如何充分有效的利用高爐生產(chǎn)過(guò)程中所浪費(fèi)掉的余熱，使其能二次再利用便是人們所要攻克的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服目前人們無(wú)法充分將焦?fàn)t生產(chǎn)中爐頂所產(chǎn)生的余熱來(lái)進(jìn)行全面利用的缺陷，提供了一種基于高效驅(qū)動(dòng)電源電路的焦?fàn)t爐頂余熱回收發(fā)電系統(tǒng)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]基于高效驅(qū)動(dòng)電源電路的焦?fàn)t爐頂余熱回收發(fā)電系統(tǒng)，主要由焦?fàn)t爐頂大坑以及覆蓋在其頂部表面的爐頂缸磚組成，在焦?fàn)t爐頂大坑的內(nèi)部從下至上依次設(shè)置的有孔鋼板、隔熱板層及有孔鋼板，在有孔鋼板與隔熱板層之間設(shè)置的保溫磚層在焦?fàn)t爐頂大坑的內(nèi)部縫隙處填灌耐熱密封漿料組成，在焦?fàn)t爐頂大坑外部設(shè)置有形成封閉回路的換熱器與蒸發(fā)器，換熱器由水泥制成的基座，以及在該基座內(nèi)部呈螺旋盤繞或“S”形盤繞的換熱熱管組成，且在該換熱熱管的表面上還設(shè)有翅片，該換熱熱管的兩端則分別與蒸發(fā)器的上升管和下降管相連通，在蒸發(fā)器外側(cè)設(shè)置有余熱發(fā)電系統(tǒng)，且該余熱發(fā)電系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)，與發(fā)電機(jī)相連接的汽輪機(jī)，與換熱器相連接并用于推動(dòng)汽輪機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的射汽增壓器，以及與汽輪機(jī)相連接的余熱控制電路組成；該余熱控制電路中設(shè)置有依次相連的控制式電源電路、高效驅(qū)動(dòng)電源電路以及控制式輸出電路；高效驅(qū)動(dòng)電源電路由二極管橋式整流器Ul，變壓器T2，運(yùn)算放大器P1，三極管VT3，一端與二極管橋式整流器Ul的正輸出端相連接、另一端經(jīng)電容C4與二極管橋式整流器Ul的負(fù)輸出端相連接的電阻R5，正極經(jīng)電阻R6與電容C4的正極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R7與電容C4的負(fù)極相連接的電容C5，兩端分別連接在電容C4的負(fù)極與電容C5的負(fù)極上的電感LI，P極與電容C5的正極相連接、N極順次經(jīng)電阻R8、二極管D6、電阻R9與三極管VT3的集電極相連接的二極管D5，并聯(lián)在二極管D5上的電容C6，串接在三極管VT3的集電極與發(fā)射極之間的電阻R10，串接在三極管VT3的基極與發(fā)射極之間的電阻R11，一端與三極管VT3的基極相連接、另一端順次經(jīng)二極管D9、二極管D7后與變壓器T2的副邊線圈的同名端相連接的電阻R12，并聯(lián)在二極管D7上且P極與二極管D7的P極相連接、N極與二極管D7的N極相連接的二極管D8，正極與二極管D7的P極相連接、負(fù)極與變壓器T2的副邊線圈的非同名端相連接的電容C10，正極與二極管D7的P極相連接、負(fù)極與電容ClO的負(fù)極相連接的電容C7，一端與電容C7的負(fù)極相連接、另一端與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)極相連接的電阻R14，一端與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)極相連接、另一端經(jīng)電阻R15與運(yùn)算放大器Pl的正極相連接的電阻R17，N極與二極管D9的P極相連接、P極與運(yùn)算放大器Pl的輸出端相連接的二極管D10，負(fù)極與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)極相連接、正極經(jīng)電阻R13與運(yùn)算放大器Pl的輸出端相連接的電容C8，P極與運(yùn)算放大器Pl的正極相連接、N極經(jīng)電阻R18與電容C7的正極相連接的二極管Dll，串接在二極管Dll的N極與運(yùn)算放大器Pl的負(fù)極之間的電阻R16，以及正極與電容C7的正極相連接、負(fù)極與二極管Dll的P極相連接的電容C9組成，其中，電容C4的正極與電容C5的正極還相互連接在一起，變壓器T2的原邊線圈的非同名端與二極管D5的P極相連接，變壓器T2的原邊線圈的同名端經(jīng)電阻R9與三極管VT3的集電極相連接，電容C5的負(fù)極與三極管VT3的發(fā)射極相連接，電阻R14與電阻R15并聯(lián)設(shè)置，電容C9的負(fù)極還與三極管VT3的發(fā)射極相連接。
[0009]進(jìn)一步的，上述控制式電源電路由電源開關(guān)，三極管VT1，變壓器T1，P極與三極管VTl的集電極相連接、N極順次經(jīng)過(guò)二極管Dl、電阻Rl后與三極管VTl的發(fā)射極相連接的二極管D2，與二極管D2相并聯(lián)的繼電器K，正極與二極管D2的N極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R2后與三極管VTl的基極相連接的電容C2，以及正極與變壓器Tl的副邊線圈的同名端相連接、而負(fù)極與該副邊線圈的非同名端相連接的電容Cl組成；所述二極管Dl的P極與電容Cl的正極相連接，而三極管VTl的發(fā)射極則與電容Cl的負(fù)極相連接；所述電源開關(guān)由按鈕S，以及與該按鈕S相并聯(lián)的繼電器K的常閉觸點(diǎn)K-1組成，變壓器Tl的原邊線圈的同名端與按鈕S的一端相連接，而變壓器Tl的原邊線圈的非同名端則與按鈕S的另一端一起形成外部電源的輸入端；電容Cl的負(fù)極連接在二極管橋式整流器Ul的一個(gè)輸入端上，電容C2的正極連接在二極管橋式整流器Ul的另一個(gè)輸入端上。
[0010]再進(jìn)一步的，上述控制式輸出電路由三極管VT2，一端與三極管VT2的發(fā)射極相連、另一端經(jīng)滑動(dòng)變阻器RPl后接地的電阻R3，負(fù)極與電阻R3和滑動(dòng)變阻器RPl的連接點(diǎn)相連接、正極與電容C2的正極相連接的電容C3，以及P極與三極管VT2的發(fā)射極相連、N極順次經(jīng)二極管D4、電阻R4連接在三極管VT2的基極上的二極管D3組成，其中，滑動(dòng)變阻器RPl的滑動(dòng)觸點(diǎn)與三極管VT2的集電極以及電容C2的負(fù)極相連，同時(shí)該滑動(dòng)觸電接地；三極管VT2的發(fā)射極與電容C9的正極相連接，電容C3的負(fù)極與電容C9的負(fù)極相連接。
[0011]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0012](I)本發(fā)明設(shè)計(jì)非常合理，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、層次分明、實(shí)現(xiàn)方便、自動(dòng)化程度高，而且還能有效的降低人工調(diào)節(jié)失誤，能有效的降低人力成本。同時(shí)，本發(fā)明無(wú)須再另行設(shè)置冷卻塔，不僅可以有效節(jié)約電能，同時(shí)也可以降低冷卻水用量，降低運(yùn)行成本。
[0013](2)本發(fā)明通過(guò)內(nèi)嵌在高爐體側(cè)壁上的超導(dǎo)環(huán)型換熱環(huán)和與之相對(duì)應(yīng)的環(huán)型管道系統(tǒng)來(lái)集中導(dǎo)出換熱后的熱水，因此增大了換熱強(qiáng)度、提高了換熱效率與冷卻效率，并且使傳統(tǒng)的冷卻水溫度從40°C提高到了 250°C，從而使冷卻熱的利用成為了可能。
[0014](3)本發(fā)明設(shè)置在高爐體冷卻系統(tǒng)爐壁外的管路比傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)管路減少了近90%，而且爐殼開孔的數(shù)量也只有傳統(tǒng)冷卻工藝開孔數(shù)量的2?5%，不僅有效的減小了熱損失，而且有利于高爐爐壁的保溫，從而徹底改變了高爐外殼無(wú)法進(jìn)行保溫的現(xiàn)狀，從本質(zhì)上改善了爐壁散熱。
[0015](4)本發(fā)明在超導(dǎo)環(huán)型換熱環(huán)的外壁設(shè)有環(huán)行翅片和蠟紙，因此既能降低超導(dǎo)環(huán)型換熱環(huán)的滲碳現(xiàn)象，又能阻擋75%以上的炭滲透，從而有效的降低了冷卻管道的滲炭脆裂，使得其使用壽命提高了兩倍以上。同時(shí)，由于環(huán)行翅片的使用，使得本發(fā)明的高爐內(nèi)襯抗沖刷性能比現(xiàn)有系統(tǒng)提高5倍以上。
[0016](6)本發(fā)明能充分的利用高爐生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量來(lái)生產(chǎn)蒸汽，進(jìn)而在實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的同時(shí)使高爐冷卻余熱得到有效利用。同時(shí)，本發(fā)明采用的發(fā)電系統(tǒng)、配套的余熱制冷機(jī)組及相關(guān)聯(lián)接方法有效的提尚了余熱發(fā)電效率，將尚爐水冷余熱利用率提尚到90%左右，算上傳統(tǒng)冷卻塔能耗，本發(fā)明的余熱發(fā)電效率提高了一倍以上，提高了整個(gè)高爐煉鐵行業(yè)的余熱利用水平。
[0017](7)本發(fā)明在余熱制冷機(jī)組內(nèi)部設(shè)有創(chuàng)新的余熱控制處理系統(tǒng)，能確保整個(gè)