[发明专利]高炉热风炉燃烧废气用于高炉蒸汽鼓风机的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉热风炉燃烧废气热源的利用系统和方法，具体涉及一种将高炉热风炉燃烧废气热源用于高炉蒸汽鼓风机的系统和方法。

背景技术

高炉热风炉燃烧废气气量大，蕴含较大的热能。但由于气温较低，热源品位低，如何高效地利用是一个难题。采用朗肯循环发电方法或氨水工质循环的发电方法，都可能由于发电效率低造成投入难以回收或回收期过长的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺陷，提供一种高炉热风炉燃烧废气热源用于高炉蒸汽鼓风机的系统和方法，利用现有高炉蒸汽鼓风机即可高效率地回收高炉热风炉燃烧废气热源，不需要单独投资建设系统，大大减少初期投资成本和运行维护成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高炉热风炉燃烧废气用于高炉蒸汽鼓风机的方法，其特征在于：将高炉热风炉燃烧废气作为热源，把液态氨水加热成高温高压的气态氨水，高温高压的气态氨水送入氨水透平推动氨水透平旋转，氨水透平与高炉鼓风机系统的蒸汽透平和鼓风机同轴设置，氨水透平与蒸汽透平共同带动鼓风机运行，并由鼓风机给高炉鼓风。

按上述技术方案，高炉热风炉燃烧废气作为热源输入氨水工质循环系统，通过氨水工质循环系统把液态氨水加热成高温高压的气态氨水；所述的氨水工质循环系统内设置氨水泵、冷却系统和换热系统，高炉热风炉燃烧废气进入换热系统，通过热交换把液态氨水加热成高温高压的气态氨水，从换热系统排出的高温高压的气态氨水送入氨水透平中，推动氨水透平旋转；从氨水透平排出的低压低温氨水和乏氨气经冷却系统冷却成液态氨水，再由氨水泵增压送入换热系统加热成高温高压的气态氨水，高温高压的气态氨水被再次送入到氨水透平中推动氨水透平旋转。

按上述技术方案，从氨水工质循环系统中换热后排出的燃烧废气排至热风炉烟囱。

按上述技术方案，所述的鼓风机吸入大气，并将排出压缩空气送至热风炉。

按上述技术方案，所述的蒸汽透平吸入来自汽包的高压蒸汽，并将透平后的低压蒸汽排至冷凝器。

一种高炉热风炉燃烧废气用于高炉蒸汽鼓风机的系统，其特征在于：主要包括氨水工质循环系统、氨水透平、高炉鼓风机系统的蒸汽透平和鼓风机，且氨水透平与高炉鼓风机系统的蒸汽透平和鼓风机同轴设置并同轴运行；

氨水工质循环系统中设置氨水泵、冷却系统和换热系统；换热系统中高炉热风炉燃烧废气循环通道与高压氨水通道并行；高炉热风炉燃烧废气循环通道的进口端与热风炉的高温烟气出口连通，出口端与热风炉烟囱连通；高压氨水通道的进口端与氨水泵的出口端连通，高压氨水通道的出口端与氨水透平的氨水进口相连通；冷却系统中冷却水循环通道与低压氨水通道并行，低压氨水通道的进口端与氨水透平的氨水出口相连通，低压氨水通道的出口端与氨水泵的进口端连通。

按上述技术方案，鼓风机的气体输入口与大气连通，鼓风机的压缩空气排出口与热风炉连通。

按上述技术方案，冷却水循环通道的进水端和回水端均与外部冷却塔连通。

按上述技术方案， 所述的蒸汽透平高压气体输入口与汽包连通，低压蒸汽排出口与冷凝器连通。

本发明的核心在于：氨水透平与高炉鼓风机系统的蒸汽透平和鼓风机同轴设置，氨水透平和蒸汽透平共同带动鼓风机运行，并由鼓风机给高炉鼓风，这个方案中并不局限于使用氨水透平，如采用水、氟利昂等工质的透平装置或者是其他形式的能量转换装置与高炉鼓风机系统的蒸汽透平和鼓风机同轴设置都可以实现本发明的工艺；换热系统的热源也不局限于采用废烟气热源进行换热，高炉热风炉燃烧废气热源和其他烟气也同样可以。

本发明的工作原理为：高炉热风炉燃烧废气跟蒸汽透平联合工作用于高炉鼓风，来自高炉热风炉的燃烧废气作为热源，把液态氨水加热成高温高压的气态氨水，高温高压的气态氨水推动与高炉鼓风机系统的蒸汽透平和鼓风机同轴的氨水透平旋转，并由鼓风机给高炉鼓风。这样，只需要加大高炉鼓风机的能力，不需要单独投资用于回收氨水透平旋转机械能的发电设备，大大减少初期投资成本和运行维护成本。

附图说明

图1是本发明的高炉热风炉燃烧废气用于高炉蒸汽鼓风机的系统结构与工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图1和实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。