專利名稱：：煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明為一種煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，涉及煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣及其顯熱安全回收發(fā)電
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及轉(zhuǎn)爐煤氣的高溫除塵器、對流換熱器、煤氣防爆裝置、換熱器清灰裝置、蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置以及機內(nèi)除濕再熱汽輪機。
背景技術(shù)：
：在鋼鐵冶煉行業(yè)，針對轉(zhuǎn)爐煤氣的回收，基本采用煤氣濕法回收系統(tǒng)(OG法)或煤氣干法回收技術(shù)(LT法)。OG法應用最多，其工藝流程為轉(zhuǎn)爐冶煉產(chǎn)生的大量高溫(1450°C)、含塵煙氣被活動煙罩捕集，經(jīng)汽化煙道冷卻到100(TC左右。初步冷卻的煙氣通過一次除塵器(簡稱"一文")噴水冷卻并除去大顆?；覊m，再經(jīng)過二次除塵器(簡稱"二文")除去細小粉塵。凈化的煙氣經(jīng)過煤氣引風機，合格的煤氣(CO含量大于35%,02含量小于2%)通過三通閥切換，經(jīng)水封逆止閥、V型閥被輸送到氣拒，不合格的煙氣通過煙囪，經(jīng)點火燃燒后放散。OG法的缺點是需要消耗大量的水資源，而且產(chǎn)生污泥。與濕法除塵技術(shù)(OG法)相比較，干法除塵技術(shù)(LT法)采用精確定量噴霧來冷卻1000。C左右的煤氣，利用水的蒸發(fā)潛熱來降溫，從而不致產(chǎn)生污泥和污水，具有系統(tǒng)能耗低、除塵效率高、干粉塵可回收利用等特點。但是無論是OG法或是LT法，它們的一個共同缺點是為了防止轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)生爆炸，直接噴水或噴霧冷卻煤氣，煤氣余熱只回收了一部分(1000。C以下的煤氣的余熱一般都不能回收)，50%左右的熱量白白損失。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，通過對流換熱器使煤氣迅速降溫，利用對流換熱器回收煤氣的顯熱產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括汽化冷卻煙道、與汽化冷卻煙道相連的除塵器及與除塵器相連的煤氣回收裝置，所述除塵器與煤氣回收裝置之間還設有對流換熱器，所述系統(tǒng)還包括蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置、機內(nèi)除濕再熱汽輪機、發(fā)電機，蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置與機內(nèi)除濕再熱汽輪機通過蒸汽管道相連，機內(nèi)除濕再熱汽輪機與發(fā)電機相連，對流換熱器具有換熱器冷卻水進口、換熱器冷卻水出口、換熱器煤氣進口，換熱器煤氣出口，對流換熱器的冷卻水出口與蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置的冷卻水進口相連通，所述系統(tǒng)還設有冷凝器，機內(nèi)除濕再熱汽輪機通過乏汽管與冷凝器相連接，冷凝器還連接有除氧器，所述系統(tǒng)還設有與除氧器連接的補充水管，除氧器的出口通過管路分別與換熱器冷卻水進口和汽化冷卻煙道的冷卻水進口連接，汽化冷卻煙道的冷卻水出口與蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置的冷卻水進口相連。進一步，所述系統(tǒng)還包括煤氣防爆裝置、換熱器壁面清灰裝置，所述煤氣防爆裝置布置在對流換熱器中。進一步，所述煤氣防爆裝置包括能夠噴射抑爆劑的抑爆器。進一步，所述除塵器具體為高溫除塵器。進一步，所述高溫除塵器為旋風除塵器。進一步，所述系統(tǒng)還包括低溫除塵器，低溫除塵器位于對流換熱器與煤氣回收裝置之間。進一步，所述低溫除塵器為布袋除塵器。進一步，所述低溫除塵器為電除塵器。進一步，對流換熱器為翅片管。本發(fā)明具有如下有益效果1、取代噴水或噴霧冷卻煤氣的傳統(tǒng)做法，可以大大提高能源回收率、減少水的消耗、降低污水排放量。2、采用煤氣防爆裝置，確保煤氣及其顯熱的安全回收。3、采用換熱器清灰裝置，使換熱面處于清潔狀態(tài)，保證換熱器的換熱效率。4、采用蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置，確保飽和蒸汽流的穩(wěn)定連續(xù)供應。5、采用機內(nèi)除濕再熱汽輪機，實現(xiàn)飽和蒸汽發(fā)電。下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式實施例1:如圖1、圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，用于鋼廠煉鋼轉(zhuǎn)爐的煤氣干法回收以及煤氣顯熱的回收發(fā)電。該系統(tǒng)包括汽化冷卻煙道1、與汽化冷卻煙道1相連的高溫除塵器3及與高溫除塵器3相連的煤氣回收裝置，煤氣回收裝置包括煤氣風機8、三通切換閥9、煤氣拒10、煙自21，所述高溫除塵器3與煤氣回收裝置之間還設有對流換熱器4,所述系統(tǒng)還包括蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置11、機內(nèi)除濕再熱汽輪機13、發(fā)電機14，蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置11與機內(nèi)除濕再熱汽輪機13通過蒸汽管道12相連，機內(nèi)除濕再熱汽輪機13與發(fā)電機14相連，對流換熱器4具有換熱器冷卻水進口、換熱器冷卻水出口、換熱器煤氣進口，換熱器煤氣出口，對流換熱器的冷卻水出口與蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置的冷卻水進口相連通，所述系統(tǒng)還設有冷凝器，機內(nèi)除濕再熱汽輪機通過乏汽管與冷凝器相連接，冷凝器還連接有除氧器，所述系統(tǒng)還設有與除氧器連接的補充水管，除氧器的出口通過管路分別與換熱器冷卻水進口和汽化冷卻煙道的冷卻水進口連接，汽化冷卻煙道的冷卻水出口與蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置的冷卻水進口相連。煉鋼轉(zhuǎn)爐20產(chǎn)生145(TC左右的高溫煤氣，首先進入汽化冷卻煙道1，將煤氣溫度降至850~1000°C，通過煤氣管道進入高溫除塵器3和對流換熱器4后溫度降至約15(TC，通過低溫除塵器7除塵，再經(jīng)過煤氣風機8、煤氣三通切換閥9，合格的煤氣(CO含量大于35%,02含量小于2%)進入煤氣拒IO,不合格的煙氣通過煙自21，經(jīng)點火燃燒后放散。高溫除塵器3為旋風除塵器，可以將煤氣中的大粒徑煙塵顆粒分離出來，減少煙塵含量尤其是大粒徑煙塵顆粒，進而減少后部對流換熱器的積灰。高溫除塵器3也可以是其它慣性除塵器。對流換熱器4為內(nèi)部設有翅片管的箱形結(jié)構(gòu)，翅片管可以強化換熱，經(jīng)過高溫除塵器3的煤氣由對流換熱器4的煤氣入口41進入，與翅片管交換熱量后由對流換熱器4的煤氣出口42流出，冷卻水由對流換熱器4的冷卻水入口43進入，流經(jīng)翅片管后，由對流換熱器4的冷卻水出口44流出，將與煤氣交換吸收的熱量帶出對流換熱器4。對流換熱器4將1000。C以下轉(zhuǎn)爐煤氣降低到150。C左右，同時將水加熱成為熱水或飽和蒸汽。煤氣防爆裝置5設置在對流換熱器4上。在冶煉間歇期，空氣會進入煤氣管道，煤氣有爆炸危險。當煤氣管道中一氧化碳濃度達到爆燃極限時，啟動煤氣防爆裝置5，通過煤氣防爆裝置5中的4個抑爆器51及時向?qū)α鲹Q熱器4內(nèi)噴入抑爆劑，從而抑制爆炸的發(fā)生，確保設備安全。壁面清灰裝置6(中國專利ZL01207797.6公開了該相關(guān)內(nèi)容)設置在對流換熱器4內(nèi)，通過多個吹灰點61定期清灰，可以保持換熱器壁面清潔，保證換熱效率。低溫除塵器7可以是布袋除塵器，也可以是電除塵器，用于收集煤氣中的灰塵。汽化冷卻煙道1和對流換熱器4產(chǎn)生的蒸汽為間斷蒸汽，進入蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置11后，通過降壓閃蒸產(chǎn)生較低壓力的連續(xù)穩(wěn)定飽和蒸汽，通過蒸汽管道12進入機內(nèi)除濕再熱汽輪機13(中國專利ZL200510034193.3公開了該相關(guān)內(nèi)容)，設置級間再熱裝置，對濕飽和蒸汽進行除濕再熱處理，保證汽輪機末級葉片處的蒸汽干度在安全范圍內(nèi)，機內(nèi)除濕再熱汽輪機13帶動發(fā)電機14進行發(fā)電。機內(nèi)除濕再熱汽輪機13出來的乏汽經(jīng)過乏汽管15進入冷凝器16，冷卻后與補充水(通過補充水管19送入)一起進入除氧器18,除去補充水中溶解的氧氣，防止氧氣對管壁的腐蝕，然后分成兩路，分別進入汽化冷卻煙道1和對流換熱器4，兩路產(chǎn)生的蒸汽和熱水再匯合在一起進入蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置ll，完成水循環(huán)利用。下面以一臺120t轉(zhuǎn)爐的煤氣余熱回收發(fā)電裝置為例，說明本發(fā)明的效果冶煉周期40min煤氣含塵量100-150g/m3轉(zhuǎn)爐出口煤氣溫度1450-1650。C汽化冷卻煙道出口煤氣溫度850-IOO(TC急冷換熱器出口煤氣溫度150-180°C布袋除塵器(或電除塵器)出口煤氣含塵量10mg/m3蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置額定工作壓力1.4-2.5MPa蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置額定工作溫度197-225°C(飽和)瞬時最大蒸發(fā)量140t/h冶煉周期平均產(chǎn)汽量35t/h余熱電站裝才幾容量5MW下表為本發(fā)明煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)的節(jié)能減排<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1.一種煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括汽化冷卻煙道、與汽化冷卻煙道相連的除塵器及與除塵器相連的煤氣回收裝置，其特征在于所述除塵器與煤氣回收裝置之間還設有對流換熱器，所述系統(tǒng)還包括蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置、機內(nèi)除濕再熱汽輪機、發(fā)電機，蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置與機內(nèi)除濕再熱汽輪機通過蒸汽管道相連，機內(nèi)除濕再熱汽輪機與發(fā)電機相連，對流換熱器具有換熱器冷卻水進口、換熱器冷卻水出口、換熱器煤氣進口，換熱器煤氣出口，對流換熱器的冷卻水出口與蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置的冷卻水進口相連通，所述系統(tǒng)還設有冷凝器，機內(nèi)除濕再熱汽輪機通過乏汽管與冷凝器相連接，冷凝器還連接有除氧器，所述系統(tǒng)還設有與除氧器連接的補充水管，除氧器的出口通過管路分別與換熱器冷卻水進口和汽化冷卻煙道的冷卻水進口連接，汽化冷卻煙道的冷卻水出口與蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置的冷卻水進口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括煤氣防爆裝置、換熱器壁面清灰裝置，所述煤氣防爆裝置布置在對流換熱器中。。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述煤氣防爆裝置包括能夠噴射抑爆劑的抑爆器。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述除塵器具體為高溫除塵器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣千法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述高溫除塵器為旋風除塵器。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括低溫除塵器，低溫除塵器位于對流換熱器與煤氣回收裝置之間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣千法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述^f氐溫除塵器為布袋除塵器。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述低溫除塵器為電除塵器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于對流換熱器為翅片管。全文摘要本發(fā)明公開了一種煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收及其顯熱發(fā)電系統(tǒng)，包括汽化冷卻煙道、除塵器及煤氣回收裝置，除塵器與煤氣回收裝置之間還設有對流換熱器，系統(tǒng)還包括蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置、機內(nèi)除濕再熱汽輪機、發(fā)電機，系統(tǒng)還設有冷凝器，機內(nèi)除濕再熱汽輪機通過乏汽管與冷凝器相連接，冷凝器還連接有除氧器，系統(tǒng)還設有與除氧器連接的補充水管，除氧器的出口通過管路分別與換熱器冷卻水進口和汽化冷卻煙道的冷卻水進口連接，汽化冷卻煙道的冷卻水出口與蒸汽儲熱穩(wěn)流裝置的冷卻水進口相連。本發(fā)明通過取代噴水或噴霧冷卻煤氣的傳統(tǒng)做法，可以大大提高能源回收率、減少水的消耗、降低污水排放量。文檔編號F01D15/10GK101245400SQ200810102268公開日2008年8月20日申請日期2008年3月19日優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日發(fā)明者余立新,吳承康,宇張,張春林,博李,騰李,陳恩鑒,魏小林申請人:中國科學院力學研究所