Aod爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種AOD爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，屬于環(huán)保設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。本實用新型包括高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室，變流式屋頂煙罩通過低溫管道連接高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室的低溫?zé)煔膺M口，煙氣混風(fēng)室的混合煙氣出口通過混合煙氣管道連接火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器。翅片管式余熱鍋爐的煙氣出口依次連接蛇形式換熱器、增壓風(fēng)機、鰭片管道和高溫管道，高溫管道后端連接低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室的高溫?zé)煔膺M口。本實用新型能夠利用AOD爐煙氣余熱進行發(fā)電，同時對排放的煙氣進行除塵，不僅最大限度的回收利用AOD爐煙氣的余熱能量，同時還能讓排放的煙氣滿足國家環(huán)保要求。采用蛇形式換熱器和高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室最大限度的利用了余熱，提高了余熱的回收利用率。
【專利說明】AOD爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種A0D爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，屬于環(huán)保設(shè)備技術(shù)領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前我國余熱資源利用比例低。我國大型鋼鐵企業(yè)余熱利用率約為30%?50%，國 外先進企業(yè)余熱利用率達90%，未來提升空間大。現(xiàn)有80-150噸A0D約500多座，A0D爐市 場更大，余熱利用回收利用發(fā)電率不足30%，應(yīng)用比例偏低。A0D爐煙氣余熱回收發(fā)電及除 塵系統(tǒng)將A0D爐廢氣余熱熱量從高溫、中溫、轉(zhuǎn)換為電能，實現(xiàn)余熱資源階梯利用，從環(huán)保 排放角度可實現(xiàn)"A0D爐干法除塵"，排放要求符合國家標(biāo)準(zhǔn)。A0D爐爐口廢熱煙氣量大，溫 度高等特點，通過翅片管式余熱鍋爐產(chǎn)生飽和蒸汽，輸送到蓄熱器并儲存起來。一則通過汽 輪器帶動發(fā)電機進行發(fā)電；二則直接將飽和蒸汽提供給鋼廠設(shè)備運行(熱能)，兩則可同時 運行；與此同時可解決除塵環(huán)保要求，符合國家環(huán)保節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)鋼鐵企業(yè)中是很好能 源回收設(shè)備。本產(chǎn)品適用于電力、冶金、建材、水泥、化工等行業(yè)，并使冶煉煙塵能環(huán)保排放， 最大限度地回收煙氣中的熱能。符合國家節(jié)能減排循環(huán)經(jīng)濟。
[0003] 目前國內(nèi)A0D爐除塵系統(tǒng)工藝水冷密排管+沉降室+強制機力冷卻器(噴霧冷卻 器)+布袋除塵器，該系統(tǒng)能耗高，除塵器進口溫度高，容易燒布袋。容易產(chǎn)生火星對布袋沖 擊很大，沒有能源回收，浪費嚴(yán)重。
[0004] 1、現(xiàn)有廢氣余熱的回收沒有，能源浪費嚴(yán)重。
[0005] 2.水冷密排管使用壽命短，很容易燒穿。
[0006] 3、布袋除塵器容易燒布袋。
[0007] 4、除塵效果不太理想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本實用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種A0D爐煙氣余熱回收發(fā) 電及除塵系統(tǒng)，能夠利用A0D爐煙氣余熱進行發(fā)電，同時對排放的煙氣進行除塵，不僅最大 限度的回收利用A0D爐煙氣的余熱能量，同時還能讓排放的煙氣滿足國家環(huán)保要求。
[0009] 按照本實用新型提供的技術(shù)方案，A0D爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)包括變 流式屋頂煙罩、低溫管道、混風(fēng)閥、火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器、排氣筒、電動式移動小 車、異性式水冷密排管吸口罩、煙氣導(dǎo)流板排煙罩、第一水冷式隔熱保溫?zé)煹?、防爆閥、不銹 鋼補償器、燃燒沉降室、第二水冷式隔熱保溫?zé)煹?、翅片管式余熱鍋爐、汽包、熱力除氧器、 第一高壓水泵、第二高壓水泵、水箱、蛇形式換熱器、增壓風(fēng)機、第一分汽缸、鰭片管道、第一 電動多葉蝶閥、第二電動多葉蝶閥、高溫管道、高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室、蓄熱器、第二分汽缸、主 電機、彈性聯(lián)軸器、主風(fēng)機、凝汽式汽輪機、汽水分離器、熱交換冷凝器、靜止勵磁發(fā)電機、變 電所、凝結(jié)泵、水循環(huán)泵、冷卻塔和A0D爐，A0D爐周圍設(shè)有煙氣導(dǎo)流板排煙罩，A0D爐正上方 設(shè)有變流式屋頂煙罩，異性式水冷密排管吸口罩后端通過煙氣管道連接翅片管式余熱鍋爐 的煙氣進口連接，翅片管式余熱鍋爐的進水口通過管道連接汽包的出水口，水在翅片管式 余熱鍋爐內(nèi)與煙氣管道過來的高溫?zé)煔獍l(fā)生熱交換，翅片管式余熱鍋爐的蒸汽出口通過管 道與汽包的蒸汽進口連通，其特征是：所述變流式屋頂煙罩通過低溫管道連接高低溫?zé)煔?混風(fēng)室的低溫?zé)煔膺M口，煙氣混風(fēng)室的混合煙氣出口通過混合煙氣管道連接火花捕集式低 壓脈沖布袋除塵器；火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器的出風(fēng)口與主風(fēng)機通過管道連接，主 風(fēng)機的出風(fēng)口與排氣筒連通；
[0010] 所述汽包的蒸汽出口通過蒸汽管與第一分汽缸連接，第一分汽缸的蒸汽出口連接 蓄熱器，蓄熱器上連接第二分汽缸，第二分汽缸的蒸汽出口連接凝汽式汽輪機，第二分汽缸 和凝汽式汽輪機之間設(shè)有汽水分離器；凝汽式汽輪機上連接靜止勵磁發(fā)電機，通過靜止勵 磁發(fā)電機向變電所輸電；翅片管式余熱鍋爐的煙氣出口依次連接蛇形式換熱器、增壓風(fēng)機、 鰭片管道和高溫管道，高溫管道后端連接低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室的高溫?zé)煔膺M口；
[0011] 汽包連接第一分汽缸的蒸汽管上通過蒸汽支管連接熱力除氧器，熱力除氧器的進 水口通過進水管連接水箱，熱力除氧器與水箱之間的進水管上設(shè)有第二高壓水泵，熱力除 氧器的出水口通過輸水管連接汽包進水口，熱力除氧器與汽包之間的輸水管上設(shè)有第一高 壓水泵；
[0012] 熱力除氧器與熱交換冷凝器之間經(jīng)過蛇形式換熱器連接，熱交換冷凝器和蛇形式 換熱器之間設(shè)有凝結(jié)泵，熱交換冷凝器與凝汽式汽輪機通過管道連接。
[0013] 進一步的，煙氣管道包括依次連接的第一水冷式隔熱保溫?zé)煹篮偷诙涫礁?熱保溫?zé)煹溃谝凰涫礁魺岜責(zé)煹篮偷诙涫礁魺岜責(zé)煹乐g設(shè)有燃燒沉降室， 第一水冷式隔熱保溫?zé)煹琅c燃燒沉降室連接處設(shè)有不銹鋼補償器，燃燒沉降室上設(shè)有防爆 閥。
[0014] 進一步的，熱交換冷凝器的冷卻水口通過管道與冷卻塔進水口連接，冷卻塔上出 水口通過管道經(jīng)水循環(huán)泵連接熱交換冷凝器的冷卻水進水口。
[0015] 進一步的，變流式屋頂煙罩內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流增速板，在四個角上裝有活動式平行連桿 機構(gòu)調(diào)速板。
[0016] 進一步的，主風(fēng)機通過彈性聯(lián)軸器連接主電機。
[0017] 進一步的，異性式水冷密排管吸口罩通過電動式移動小車吊在A0D爐爐口處。
[0018] 進一步的，混合煙氣管道上設(shè)有混風(fēng)閥。
[0019] 進一步的，低溫管道上設(shè)有第一電動多葉蝶閥。
[0020] 進一步的，高溫管道上設(shè)有第二電動多葉蝶閥。
[0021] 本實用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：
[0022] 1.改變傳統(tǒng)工藝，不受廠房高度限制，采用"水平式"水冷式隔熱保溫?zé)煹拦に嚥?置靈活，減少廠房直接投入；
[0023] 2.采用水冷式隔熱保溫?zé)煹?翅片式余熱鍋爐聯(lián)合的工藝，這樣煙塵的高、中溫 區(qū)的余熱能全部回收，產(chǎn)出飽和蒸汽量大，發(fā)電功功率大；
[0024] 3.采用變流式屋頂煙罩技術(shù)，這罩體不受A0D爐工藝設(shè)備布置的限制，不妨礙車 間各生產(chǎn)設(shè)備的工藝操作和維修。在四個角上裝有"活動式平行連桿機構(gòu)調(diào)速板"，為了提 高屋頂煙罩?jǐn)嗝嫖端俣龋?br> [0025] 4.采用火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器，除塵效果好，排氣筒排放濃度達到 15mg/Nm左右、CO濃度低于國家安全排放標(biāo)；
[0026] 5.用汽輪機帶動電機進行發(fā)電，有效提高了能量利用率，降低企業(yè)成本；
[0027] 6.通過汽輪機帶動電機進行發(fā)電，可以有效降低電動機使用電能，減少S02、C02 排放等；
[0028] 7.不僅最大限度的回收利用A0D爐煙氣的余熱能量，同時還能讓排放的煙氣滿足 國家環(huán)保要求，這樣形成"二節(jié)一排"余熱利用系統(tǒng)；
[0029] 8.采用蛇形式換熱器和高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室最大限度的利用了余熱，提高了余熱的 回收利用率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 附圖標(biāo)記說明：1-變流式屋頂煙罩、2-低溫管道、3-混風(fēng)閥、4-火花捕集式低壓 脈沖布袋除塵器、5-排氣筒、6-電動式移動小車、7-異性式水冷密排管吸口罩、8-煙氣導(dǎo)流 板排煙罩、9-第一水冷式隔熱保溫?zé)煹馈?0-防爆閥、11-不銹鋼補償器、12-燃燒沉降室、 13-第二水冷式隔熱保溫?zé)煹馈?4-翅片管式余熱鍋爐、15-汽包、16-熱力除氧器、17a-第一 高壓水泵、17b-第二高壓水泵、18-水箱、19-蛇形式換熱器、20-增壓風(fēng)機、21-第一分汽缸、 22-鰭片管道、23a-第一電動多葉蝶閥、23b-第二電動多葉蝶閥、24-高溫管道、25-高低溫 煙氣混風(fēng)室、26-蓄熱器、27-第二分汽缸、28-主電機、29-彈性聯(lián)軸器、30-主風(fēng)機、31-凝 汽式汽輪機、32-汽水分離器、33-熱交換冷凝器、34-靜止勵磁發(fā)電機、35-變電所、36-凝結(jié) 泵、37-水循環(huán)泵、38-冷卻塔、39-A0D爐。

【具體實施方式】
[0032] 下面本實用新型將結(jié)合附圖中的實施例作進一步描述：
[0033] 如圖1所示，本實用新型主要包括變流式屋頂煙罩1、低溫管道2、混風(fēng)閥3、火花捕 集式低壓脈沖布袋除塵器4、排氣筒5、電動式移動小車6、異性式水冷密排管吸口罩7、煙氣 導(dǎo)流板排煙罩8、第一水冷式隔熱保溫?zé)煹?、防爆閥10、不銹鋼補償器11、燃燒沉降室12、 第二水冷式隔熱保溫?zé)煹?3、翅片管式余熱鍋爐14、汽包15、熱力除氧器16、第一高壓水泵 17a、第二高壓水泵17b、水箱18、蛇形式換熱器19、增壓風(fēng)機20、第一分汽缸21、鰭片管道 22、第一電動多葉蝶閥23a、第二電動多葉蝶閥23b、高溫管道24、高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室25、蓄 熱器26、第二分汽缸27、主電機28、彈性聯(lián)軸器29、主風(fēng)機30、凝汽式汽輪機31、汽水分離 器32、熱交換冷凝器33、靜止勵磁發(fā)電機34、變電所35、凝結(jié)泵36、水循環(huán)泵37、冷卻塔38 和A0D爐39。
[0034] 所述異性式水冷密排管吸口罩7通過電動式移動小車6吊在A0D爐39爐口處，A0D 爐39周圍設(shè)有煙氣導(dǎo)流板排煙罩8, A0D爐39正上方設(shè)有變流式屋頂煙罩1。
[0035] 所述變流式屋頂煙罩1通過低溫管道2連接高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室25的低溫?zé)煔膺M 口，煙氣混風(fēng)室25的混合煙氣出口通過混合煙氣管道連接火花捕集式低壓脈沖布袋除塵 器4,混合煙氣管道上設(shè)有混風(fēng)閥3。低溫管道2上設(shè)有第一電動多葉蝶閥23a。火花捕集 式低壓脈沖布袋除塵器4的出風(fēng)口與主風(fēng)機30通過管道連接，主風(fēng)機30通過彈性聯(lián)軸器 29連接主電機28,主風(fēng)機30的出風(fēng)口與排氣筒5連通。
[0036] 所述異性式水冷密排管吸口罩7后端通過煙氣管道連接翅片管式余熱鍋爐14的 煙氣進口連接，翅片管式余熱鍋爐14的進水口通過管道連接汽包15的出水口，水在翅片管 式余熱鍋爐14內(nèi)與煙氣管道過來的高溫?zé)煔獍l(fā)生熱交換，水受熱轉(zhuǎn)換為高溫蒸汽，翅片管 式余熱鍋爐14的蒸汽出口通過管道與汽包15的蒸汽進口連通。汽包15的蒸汽出口通過 蒸汽管與第一分汽缸21連接，第一分汽缸21的蒸汽出口連接蓄熱器26,蓄熱器26上連接 第二分汽缸27,第二分汽缸27的蒸汽出口連接凝汽式汽輪機31，第二分汽缸27和凝汽式 汽輪機31之間設(shè)有汽水分離器32。凝汽式汽輪機31上連接靜止勵磁發(fā)電機34,通過靜止 勵磁發(fā)電機34向變電所35輸電。翅片管式余熱鍋爐14的煙氣出口依次連接蛇形式換熱 器19、增壓風(fēng)機20、鰭片管道22和高溫管道24,高溫管道24后端連接低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室25 的高溫?zé)煔膺M口。所述高溫管道24上設(shè)有第二電動多葉蝶閥23b。
[0037] 汽包15連接第一分汽缸21的蒸汽管上通過蒸汽支管連接熱力除氧器16。熱力除 氧器16的進水口通過進水管連接水箱18,熱力除氧器16與水箱18之間的進水管上設(shè)有第 二高壓水泵17b。熱力除氧器16的出水口通過輸水管連接汽包15進水口，熱力除氧器16 與汽包15之間的輸水管上設(shè)有第一高壓水泵17a。
[0038] 熱力除氧器16與熱交換冷凝器33之間經(jīng)過蛇形式換熱器19連接，熱交換冷凝器 33和蛇形式換熱器19之間設(shè)有凝結(jié)泵36。熱交換冷凝器33的冷卻水口通過管道與冷卻 塔38進水口連接，冷卻塔38上出水口通過管道經(jīng)水循環(huán)泵37連接熱交換冷凝器33的冷 卻水進水口。熱交換冷凝器33與凝汽式汽輪機31通過管道連接。
[0039] 所述煙氣管道包括依次連接的第一水冷式隔熱保溫?zé)煹?和第二水冷式隔熱保 溫?zé)煹?3,第一水冷式隔熱保溫?zé)煹?和第二水冷式隔熱保溫?zé)煹?3之間設(shè)有燃燒沉降室 12,第一水冷式隔熱保溫?zé)煹?與燃燒沉降室12連接處設(shè)有不銹鋼補償器11，燃燒沉降室 12上設(shè)有防爆閥10。
[0040] 本實用新型中各主要部件作用敘述如下：
[0041] 變流式屋頂煙罩1 :變流式屋頂煙罩1不受A0D爐工藝設(shè)備布置的限制，不妨礙 車間各生產(chǎn)設(shè)備的工藝操作和維修，將轉(zhuǎn)爐頂部范圍內(nèi)的廠房屋架加以合理的圍擋形成排 煙罩，其結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計應(yīng)與建筑密切配合，做成方錐體體或長凌錐體，錐體壁板傾角以 45?60°C為佳，罩內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流增速板，在四個角上裝有活動式平行連桿機構(gòu)調(diào)速板，為了 提高屋頂煙罩?jǐn)嗝嫖端俣?。它的主要作用使轉(zhuǎn)爐在加料和出鋼等過程中瞬間所產(chǎn)生的大 量含塵熱氣流煙塵，即二次煙氣貯留在廠房屋架內(nèi)，然后在一個適當(dāng)?shù)臅r間內(nèi)有組織地被 抽走。被抽走的粉塵粒徑細(xì)小，多在0.1?8um之間。在整個工藝中起著混入溫?zé)煔鈦斫?低煙氣溫度。
[0042] 低溫鋼管道2 :用來通過煙塵裝置，在材料上要保證腐蝕性、高強度性等。
[0043] 混風(fēng)閥3 :是一種最為簡單的冷卻方式，通常是在除塵器的進口設(shè)置。根據(jù)系統(tǒng)設(shè) 計和除塵設(shè)備對溫度的要求，高溫?zé)煔庵谢烊肜滹L(fēng)，以達到煙氣降溫的目的，保護整個除塵 系統(tǒng)。
[0044] 火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器4 :專用于A0D爐、電爐、轉(zhuǎn)爐、礦熱爐、回轉(zhuǎn)窯等 的高溫?zé)煔獾膬艋@種在低壓脈沖袋除塵器內(nèi)配置導(dǎo)流式火花捕集裝置，它有效的捕集 了高溫?zé)煔庵械拇诸w粒粉塵，起到保護布袋的作用，解決了高溫?zé)焿m常燒壞布袋的難題，長 期穩(wěn)定運行，占地面積小，流速小而均勻，捕集效果高，降低溫度大，更經(jīng)濟性，排放達 標(biāo)，布袋不容易壞。技術(shù)指標(biāo)：煙氣捕集率>99. 5%，崗位粉塵濃度<9mg/Nm3,煙塵排放 濃度彡25mg/Nm3，捕集粗顆粒彡20um，除塵器阻力彡（1500?1700)pa，額定過濾速度 彡1. lm/min，20um以上粗顆粒捕集效率彡95%，布袋壽命彡15月。運用了重力和慣性等 原理。高煙氣進入除塵器后，經(jīng)過柵架板先把帶有殘余火花撲滅并把粗顆粒進行一次沉降 到灰斗里去，這種柵架板與風(fēng)道隔箱體板相焊接，其形狀像"口琴式"那樣隔板，在經(jīng)過每個 進氣室中對稱式導(dǎo)流板把中等顆粒再二次沉降下來并落入灰斗里，這樣氣體成二次曲線流 向，使各室流速均勻并起緩沖作用，對布袋保護作用，這種對稱式導(dǎo)流板是成波浪曲線形導(dǎo) 流隔板，其煙氣通過阻力小，有效降低煙氣的的溫度。在通過濾袋過濾，凈化后的空氣進入 除塵器上部的凈氣室內(nèi)，并通過離線閥在到出風(fēng)道室，最后出除塵器。當(dāng)濾袋上的粉塵達到 一定厚度，除塵器阻力增加到我們設(shè)定值時，用PLC控制來先把其中一個室離線閥關(guān)閉再 打開脈沖閥，氣包中壓縮空氣經(jīng)噴吹管，噴嘴向濾袋作瞬間的噴射、振動并反吹濾袋，使粉 塵層破碎脫落，粉塵離開濾袋，落入灰斗，以此循環(huán)。這個過程叫做分室離線清灰，這樣清灰 效果好，不產(chǎn)生逆氣流。整個裝置的箱體板用壓形板和加強筋做成，同時每個室分離隔開， 支架用三角斜撐橫向力造成的框架剪刀，使其整體強度增大，特別是抗傾翻強度上符合風(fēng) 壓要求（已經(jīng)申請專利 ZL200920036067. 5、ZL200920035928. 8)。
[0045] 排氣筒5 :用來排放經(jīng)除塵設(shè)備凈化處理后的廢氣，或排放未經(jīng)處理的氣體。排氣 筒的排放高度與氣體的排放速率和排放濃度有關(guān)，排氣筒的設(shè)置又與地方的氣象因素、地 形條件和建筑環(huán)境等有關(guān)，要符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0046] 電動式移動小車6 :為了吊住異性式水冷密排管吸口罩，在加料時候?qū)⑵淅?，?證A0D工作可靠；組成：電機減速機、車架、車輪組、鏈輪組、雙排鏈等。
[0047] 異性式水冷密排管吸口罩7 :有許多水冷管道密集排列，密排管之間采用連續(xù)焊 接而成水冷煙道，將其形狀排成90°異性管一樣，使罩口流速20m/s，這樣使?fàn)t口 C0燃燒更 充分，混入冷風(fēng)增多，傳熱能力大，水路明確，運行穩(wěn)定。
[0048] 煙氣導(dǎo)流板排煙罩8 :充分利用轉(zhuǎn)爐熱煙氣向上原理，不受車間橫向氣流的干擾， 對轉(zhuǎn)爐加料、出鋼和熔煉等產(chǎn)生煙氣進行導(dǎo)向進入變流式屋頂煙罩，轉(zhuǎn)爐在冶煉時產(chǎn)生的 弧光、噪聲和輻射等有吸收和遮擋，煙氣導(dǎo)流板排煙罩主要由金屬框架及內(nèi)外鋼板（內(nèi)襯隔 音消聲材料）等組成。
[0049] 第一水冷式隔熱保溫?zé)煹?和第二水冷式隔熱保溫?zé)煹?3 :在密排水冷內(nèi)在保溫 釘，保溫棉，鋼絲網(wǎng)、耐火材料等組成，用來通過高溫?zé)釤焿m裝置，使熱煙塵散熱量最小，產(chǎn) 生蒸汽更多；主要起保溫、冷卻，增加系統(tǒng)強度。
[0050] 防爆閥10 :產(chǎn)生過量的C0在沉降室內(nèi)。當(dāng)其達到一定濃度及溫度時，將出現(xiàn)劇烈 燃燒、爆炸，防爆閥這時打開。
[0051] 不銹鋼補償器11 :考慮到汽化煙道熱脹冷縮原理，來補償汽化煙道熱變形。
[0052] 燃燒沉降室12 :是由高鋁磚和保溫材料等組成，一般成拱形型，作用是能燒除有 毒有害氣體，而且還要有初除塵的作用。上面還有防爆閥和檢修門。
[0053] 翅片管式余熱鍋爐14 :利用熱煙塵熱能來產(chǎn)生蒸汽，達到節(jié)能減排目的，熱由翅 片管式蒸汽發(fā)生器及水預(yù)熱器、蒸汽過熱器三部分組成。其中上下集箱翅片管式蒸汽發(fā)生 器是一種新型的蒸汽發(fā)生裝置，它高頻焊接翅片管作為換熱元件，通過翅片來強化傳熱，整 套裝置傳熱效率高，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，熱側(cè)流體流動阻力小。其基本特點是汽包和產(chǎn)汽部分分 離，水的受熱和汽化在翅片管內(nèi)完成，眾多翅片管通過上下集箱組成一片，再通過聯(lián)絡(luò)管與 汽包連接，這就使本套裝置有別于一般上下鍋筒結(jié)構(gòu)的余熱鍋爐。產(chǎn)汽套管與汽包間用導(dǎo) 管相連，管道可任意調(diào)整長度，現(xiàn)場布置靈活，適應(yīng)了復(fù)雜現(xiàn)場的要求。全套設(shè)備除給水系 統(tǒng)外，無運轉(zhuǎn)部件，運行可靠，操作維修方便，利用余熱所產(chǎn)蒸汽可作為生活用汽。
[0054] 汽包15 :汽包滿足汽水分離要求和系統(tǒng)在啟動及煙氣波動時要求，鍋筒設(shè)放空閥 (帶消聲器)、加藥預(yù)留口、停爐充氮保護預(yù)留口、給水、排水、定期排污、儀表等管口及相應(yīng) 的閥門及配套安全閥。
[0055] 熱力除氧器16 :氣體在水中的溶解度與水的溫度有關(guān)。在一定的壓力下，隨著水 溫升高，氣體的溶解度相應(yīng)降低。熱力除氧就是利用這個原理，將水的加熱到沸點，使水中 的氣體溶解度為零，而達到除氧和除二氧化碳的目的。
[0056] 水箱18 :給鍋爐補充水。
[0057] 蛇形式換熱器19 :將高溫?zé)煔獾臒崮軗Q出來，換熱管采用蛇形狀，傳熱系數(shù)大，體 積小，主要用來加熱水。
[0058] 增壓風(fēng)機20 :當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)阻力較大時，可在阻力較大的一側(cè)管道上設(shè)置，這樣不 但可以降低系統(tǒng)主風(fēng)機的功率，而且還可以保證這一側(cè)管路的抽氣效果；通過高溫?zé)焿m與 風(fēng)機輪相接觸，保證風(fēng)機耐磨、耐高溫。
[0059] 第一分汽缸21和第二分汽缸27 :是鍋爐系統(tǒng)不可缺少的附屬設(shè)備，它的作用是分 配蒸汽，因此它有多個閥座，連接鍋爐的主汽閥及送氣閥門。它還有儲存蒸汽、多臺鍋爐蒸 汽并用的作用，此外還有一定的汽水分離能力。
[0060] 鰭片管道22 :主要運用自然對流換熱原理，主要增加其換熱面積，降低煙氣的溫 度，冷卻效果好。
[0061] 高溫管道24 :用來通過高溫?zé)焿m裝置，在材料上要保證耐熱性、腐蝕性、散熱性， 高強度性等。
[0062] 高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室25 :高低溫氣體溫度進行均勻混合，同時也使得煙氣中較大顆 粒的粉塵得到有效的沉降。
[0063] 蓄熱器26 :是一種節(jié)能裝置，一般可節(jié)約燃料5%?15%。原理：當(dāng)鍋爐負(fù)荷減少 時，將多余蒸汽供入蒸汽蓄熱器內(nèi)，使蒸汽在一定壓力下變?yōu)楦邏猴柡退?，?dāng)供熱負(fù)荷增 大，鍋爐的蒸發(fā)量供不應(yīng)求時，降低蓄熱器中壓力，高壓飽和水即分離為蒸汽和低壓飽和 水，產(chǎn)生蒸汽供用戶使用。
[0064] 主電機28 :除塵系統(tǒng)動力源，根據(jù)除塵系統(tǒng)所使用的不同場合以及系統(tǒng)設(shè)計對風(fēng) 機電機參數(shù)的不同要求。
[0065] 彈性聯(lián)軸器29 :電機連接風(fēng)機的媒介，來傳遞動力扭矩的。便于調(diào)整風(fēng)機與電機 安裝精度要求。
[0066] 主風(fēng)機30 :除塵系統(tǒng)形成負(fù)壓和抽吸的設(shè)備，達到除塵效果。
[0067] 凝汽式汽輪機31 :是用蒸汽來作功的旋轉(zhuǎn)式原動機。蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C轉(zhuǎn) 子旋轉(zhuǎn)的機械功需要經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換，即：蒸汽流過汽輪機的噴嘴時，將熱能轉(zhuǎn)換成蒸汽 高速流動的動能；高速汽流流過工作葉片時，將蒸汽動能轉(zhuǎn)換成汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械功。 [0068] 汽水分離器32 :將高壓蒸汽中水進行分離，保證汽輪機使用壽命。
[0069] 熱交換冷凝器33 :由于冷卻的介質(zhì)水，所以系統(tǒng)對各個部件和管道的密封性要求 很高，中溫余熱發(fā)電中以水為介質(zhì)冷凝器采用到了板翅式換熱器，板翅式換熱器與管殼式 換熱器相比，結(jié)構(gòu)較為緊湊、單位體積傳熱面積較大。
[0070] 靜止勵磁發(fā)電機34 :通過汽輪機帶動發(fā)電機，來進行發(fā)電。
[0071] 變電所35 :發(fā)電機發(fā)出來電能來轉(zhuǎn)換成低電壓電能給用戶和設(shè)備用。
[0072] 凝結(jié)泵36 :為冷凝水換熱系統(tǒng)提供動力，使其能克服流動過程的阻力，此泵由機 械密封系統(tǒng)將其與環(huán)境壓力隔離開來，要求密封。
[0073] 水循環(huán)泵37 :為熱交換冷凝器中水提供動力，使其能克服流動過程的阻力，此泵 由機械密封系統(tǒng)將其與環(huán)境壓力隔離開來，要求密封。
[0074] 冷卻塔38 :將挾帶廢熱的水汽混合在塔內(nèi)與水進行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并 散發(fā)入大氣。
[0075] A0D爐39 :冶煉304不銹鋼的爐，是除塵系統(tǒng)污染源，是余熱利用熱源。
[0076] 本實用新型的工作原理是:A0D爐正常冶煉時煙氣主要通過爐口上方的異性式水 冷密排管吸口罩捕集(一次煙氣捕集）；在加料、出鋼的時候煙氣是通過變流式屋頂煙罩捕 集(二次煙氣捕集)。二次煙氣進入變流式屋頂煙罩進入低溫鋼管道的到高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室 進行高低溫?zé)煔饣旌希焿m中大顆粒沉降下來然后到火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器， 從排氣筒出來。一次煙氣通過水冷式保溫?zé)煹肋M入沉降室，將大顆粒熱煙塵沉降下來，熱煙 塵再次進入水冷式保溫?zé)煹廊缓筮M入翅片式余熱鍋爐和蛇形管換熱器來產(chǎn)生飽和蒸汽和 加熱冷凝水，降溫后煙塵進入火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器，從排氣筒出來。從鍋爐來產(chǎn) 生飽和蒸汽輸送蓄熱器儲存起來(直接將飽和蒸汽提供給鋼廠設(shè)備運行)，用蓄熱器里蒸汽 帶動汽輪機，使汽輪機高速旋轉(zhuǎn)同時帶動發(fā)電機，這樣進行發(fā)電，將電能輸送到變電所。因 A0D爐冶煉工藝不確定因素高，溫度、流量波動性大、變法范圍大等特點，這樣導(dǎo)致余熱產(chǎn) 生蒸汽量波動性大，根據(jù)這樣特性要增加蓄熱器，是一種節(jié)能裝置，一般可節(jié)約燃料5%? 15%，可保證到汽輪器蒸汽壓力是恒定不變。飽和蒸汽進入汽輪機做功，做完功進入冷凝器 形成凝結(jié)水，水的溫度在45°C左右，在通過凝結(jié)水泵打入蛇形管換熱器中將冷凝水加熱后 到除氧器中進行除氧。給鍋爐繼續(xù)使用，這樣形成有機朗肯循環(huán)（0RC)，能達國家排放節(jié)能 新標(biāo)準(zhǔn)。通過余熱將熱、電轉(zhuǎn)換出來，并達到環(huán)保要求，這樣形成"二節(jié)一排"余熱利用系統(tǒng)。
[0077] 本實用新型具體的工作過程是：
[0078] 1.除塵系統(tǒng)：在加料、出鋼時，煙氣從通過變流式屋頂煙罩，進入低溫鋼管道的到 高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室進行混風(fēng)和沉降，然后到火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器，在通過風(fēng)機 到排氣筒，注意要把增壓風(fēng)機那路管道閥門關(guān)閉，在加料時候?qū)㈦妱邮揭苿有≤?、異性式?冷密排管吸口罩開走；在正常冶煉時，首先將電動式移動小車、異性式水冷密排管吸口罩開 過來，對準(zhǔn)爐口和水冷式固定保溫?zé)煹揽?，通過增壓風(fēng)機產(chǎn)生負(fù)壓作用下，使?fàn)t口高溫?zé)釤?塵將被吸入異性式水冷密排管吸口罩中再到水冷式隔熱保溫?zé)煹溃M入翅片管式余熱鍋爐 系統(tǒng)(來產(chǎn)生和收集飽和蒸汽)和蛇形管換熱器來降溫，溫度控制150°C左右，進入高低溫?zé)?氣混風(fēng)室到火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器，進入風(fēng)機到排氣筒。在加料、出鋼和正常冶煉 時同時進行，將一次煙氣和二次煙氣排煙系統(tǒng)合并設(shè)置，其最大的優(yōu)點是利用二次煙氣較 低的含塵濃度很低的煙氣溫度以及大風(fēng)量的特點，來稀釋和降低一次煙氣中的高塵和溫度 狀況，注意要把變流式屋頂煙罩那路管道閥門開到一定面積(現(xiàn)場可調(diào))。
[〇〇79] 2.余熱系統(tǒng)：熱煙塵進過翅片管式余熱鍋爐，因受熱面溫度較低，高溫?zé)煔鈱⒆陨?的熱能，傳給受熱面冷卻。受熱面管中的水，因吸收了煙氣熱能而產(chǎn)生部分蒸汽，是蒸汽和 水混合，進入汽包里去，汽包是汽水分離，蒸汽到蓄熱器存儲，達到一定壓力后，到分汽缸， 主要是一次汽水分離作用，然后到汽水分離器，起二次汽水分離作用，又進入凝汽式汽輪機 用蒸汽來作功的旋轉(zhuǎn)式原動機，來帶動發(fā)電機組進行發(fā)電，發(fā)出電能到變電所去，其電能用 于設(shè)備工作。凝汽式汽輪機做完功后出口是低壓汽水蒸汽(真空)，低壓汽水蒸汽進入熱交 換冷凝器通過冷卻水將其冷凝成水45°C，冷卻循環(huán)水是通過冷卻塔冷卻后在水泵作用下輸 送到熱交換冷凝器，換熱后的水再進入冷卻塔中冷卻，這樣如此循環(huán)。熱交換冷凝器出口冷 凝水的溫度在45°C左右，在通過凝結(jié)水泵打入蛇形管換熱器將水的溫度加熱到95?100°C (熱水)，進入除氧器進行除氧，除氧后通過高壓泵打入汽包進行汽水分離，然后再進入翅片 管式余熱鍋爐，這樣就第二輪汽化循環(huán)，如此反復(fù)。當(dāng)除氧器里水不夠時候在水泵的作用下 將水箱的水輸送到除氧器中，給除氧器補水。
【權(quán)利要求】
1. 一種AOD爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，包括變流式屋頂煙罩（1)、低溫管道 (2)、混風(fēng)閥（3)、火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器（4)、排氣筒（5)、電動式移動小車（6)、 異性式水冷密排管吸口罩（7)、煙氣導(dǎo)流板排煙罩（8)、第一水冷式隔熱保溫?zé)煹溃?)、防爆 閥（10)、不銹鋼補償器（11)、燃燒沉降室（12)、第二水冷式隔熱保溫?zé)煹溃?3)、翅片管式 余熱鍋爐（14)、汽包（15)、熱力除氧器（16)、第一高壓水泵（17a)、第二高壓水泵（17b)、水 箱（18)、蛇形式換熱器（19)、增壓風(fēng)機（20)、第一分汽缸（21)、鰭片管道（22)、第一電動多 葉蝶閥（23a)、第二電動多葉蝶閥（23b)、高溫管道（24)、高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室（25)、蓄熱器 (26)、第二分汽缸（27)、主電機（28)、彈性聯(lián)軸器（29)、主風(fēng)機（30)、凝汽式汽輪機（31)、汽 水分離器（32)、熱交換冷凝器（33)、靜止勵磁發(fā)電機（34)、變電所（35)、凝結(jié)泵（36)、水循 環(huán)泵（37 )、冷卻塔（38 )和A0D爐（39 )，A0D爐（39 )周圍設(shè)有煙氣導(dǎo)流板排煙罩（8 )，A0D爐 (39)正上方設(shè)有變流式屋頂煙罩（1 )，異性式水冷密排管吸口罩（7)后端通過煙氣管道連 接翅片管式余熱鍋爐（14)的煙氣進口連接，翅片管式余熱鍋爐（14)的進水口通過管道連 接汽包（15)的出水口，水在翅片管式余熱鍋爐（14)內(nèi)與煙氣管道過來的高溫?zé)煔獍l(fā)生熱 交換，翅片管式余熱鍋爐（14)的蒸汽出口通過管道與汽包（15)的蒸汽進口連通，其特征 是：所述變流式屋頂煙罩（1)通過低溫管道（2)連接高低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室（25)的低溫?zé)煔膺M 口，煙氣混風(fēng)室（25)的混合煙氣出口通過混合煙氣管道連接火花捕集式低壓脈沖布袋除塵 器（4);火花捕集式低壓脈沖布袋除塵器（4)的出風(fēng)口與主風(fēng)機（30)通過管道連接，主風(fēng)機 (30) 的出風(fēng)口與排氣筒（5)連通； 所述汽包（15)的蒸汽出口通過蒸汽管與第一分汽缸（21)連接，第一分汽缸（21)的蒸 汽出口連接蓄熱器（26)，蓄熱器（26)上連接第二分汽缸（27)，第二分汽缸（27)的蒸汽出口 連接凝汽式汽輪機（31 )，第二分汽缸（27)和凝汽式汽輪機（31)之間設(shè)有汽水分離器（32); 凝汽式汽輪機（31)上連接靜止勵磁發(fā)電機（34)，通過靜止勵磁發(fā)電機（34)向變電所（35) 輸電；翅片管式余熱鍋爐（14)的煙氣出口依次連接蛇形式換熱器（19)、增壓風(fēng)機（20)、鰭 片管道（22)和高溫管道（24)，高溫管道（24)后端連接低溫?zé)煔饣祜L(fēng)室（25)的高溫?zé)煔膺M Π ； 汽包（15)連接第一分汽缸（21)的蒸汽管上通過蒸汽支管連接熱力除氧器（16)，熱力 除氧器（16)的進水口通過進水管連接水箱（18)，熱力除氧器（16)與水箱（18)之間的進水 管上設(shè)有第二高壓水泵（17b)，熱力除氧器（16)的出水口通過輸水管連接汽包（15)進水 口，熱力除氧器（16)與汽包（15)之間的輸水管上設(shè)有第一高壓水泵（17a); 熱力除氧器（16)與熱交換冷凝器（33)之間經(jīng)過蛇形式換熱器（19)連接，熱交換冷凝 器（33)和蛇形式換熱器（19)之間設(shè)有凝結(jié)泵（36)，熱交換冷凝器（33)與凝汽式汽輪機 (31) 通過管道連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的A0D爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，其特征是：所述煙氣管 道包括依次連接的第一水冷式隔熱保溫?zé)煹溃?)和第二水冷式隔熱保溫?zé)煹溃?3)，第一水 冷式隔熱保溫?zé)煹溃?)和第二水冷式隔熱保溫?zé)煹溃?3)之間設(shè)有燃燒沉降室（12)，第一水 冷式隔熱保溫?zé)煹溃?)與燃燒沉降室（12)連接處設(shè)有不銹鋼補償器（11)，燃燒沉降室（12) 上設(shè)有防爆閥（10)。
3. 如權(quán)利要求1所述的A0D爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，其特征是：所述熱交換 冷凝器（33)的冷卻水口通過管道與冷卻塔（38)進水口連接，冷卻塔（38)上出水口通過管 道經(jīng)水循環(huán)泵（37)連接熱交換冷凝器（33)的冷卻水進水口。
4. 如權(quán)利要求1所述的AOD爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，其特征是：所述變流式 屋頂煙罩（1)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流增速板，在四個角上裝有活動式平行連桿機構(gòu)調(diào)速板。
5. 如權(quán)利要求1所述的AOD爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，其特征是：所述主風(fēng)機 (30 )通過彈性聯(lián)軸器（29 )連接主電機（28 )。
6. 如權(quán)利要求1所述的AOD爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，其特征是：所述異性式 水冷密排管吸口罩（7)通過電動式移動小車（6)吊在AOD爐（39)爐口處。
7. 如權(quán)利要求1所述的AOD爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，其特征是：所述混合煙 氣管道上設(shè)有混風(fēng)閥（3)。
8. 如權(quán)利要求1所述的AOD爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，其特征是：所述低溫管 道（2)上設(shè)有第一電動多葉蝶閥（23a)。
9. 如權(quán)利要求1所述的AOD爐煙氣余熱回收發(fā)電及除塵系統(tǒng)，其特征是：所述高溫管 道（24 )上設(shè)有第二電動多葉蝶閥（23b )。
【文檔編號】F27D17/00GK203837509SQ201420274163
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】曹春華, 張衛(wèi)東, 宋晨, 楊乙斌 申請人:無錫三達環(huán)?？萍加邢薰?br>