[发明专利]矿热炉浇铸过程余热综合利用发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁合金矿热炉烟气及浇铸过程中显热综合回收利用发电系统，属于铁合金厂余热发电技术领域。

背景技术

硅铁还原电炉排出的废气所含热能相当于输入电炉全部热量的40%～50%。随着大家对“节能减排”的逐步重视，虽然部分硅铁矿热炉配备了烟气余热发电系统，但仍有相当一部分热量没有得到充分利用。众所周知，在铁水浇铸过程中其温度往往高于硅铁75熔点（1300℃）100～200℃，当硅铁比为0.7498/0.2368时，硅铁75焓值为（193.91+0.8404t）kJ/kg，设浇铸温度为1400℃，则ΔH_1400℃=1370.47KJ/Kg，当温度降到常温25℃时，释放热量为1155.55kJ/kg。产量按2t/h，则释放热量为2311100kJ/h。由此可见这部分热量相当可观。

中国专利“一种矿热炉烟气余热发电系统”（专利号：200920135043.5）中公开了利用矿热炉烟气余热发电系统，其采用一台双压余热锅炉和补汽凝汽式汽轮机进行发电。高压汽包产生主蒸汽推动汽轮机，低压汽包产生补汽送入汽轮机。该系统没有利用浇铸过程中产生的热量，导致能量利用不充分。

发明内容

本发明目的在于，针对目前运行和在建的大部分矿热炉烟气余热回收发电系统仅仅是回收了烟气的热量，而在浇铸过程中的热量往往没有得到利用而白白浪费掉，因此提出了一种铁合金矿热炉烟气及浇铸过程中显热综合回收利用发电系统。

为实现上述发明目的，本发明的系统采用如下技术方案：

矿热炉浇铸过程余热综合利用发电系统，包括余热锅炉烟气利用系统、浇铸过程显热回收系统、汽轮机发电系统以及辅助系统，余热锅炉烟气利用系统包括一台余热锅炉用于回收半密闭硅铁矿热炉尾部高温段烟气余热，所述余热锅炉的烟气入口与半密闭硅铁矿热炉尾部高温段烟道通过风管相连，所述余热锅炉的烟气出口通过引风机与布袋除尘器相连，所述布袋除尘器的出口与主抽风机的入口相连，所述主抽风机的出口与放散烟囱联通；

所述浇铸过程显热回收利用系统，包括风罩、锭模和蛇形管换热器，风罩和锭模组成闭合空间，并且风罩上装有压力表和温度表，鼓风机与所述闭合空间联通；蛇形管换热器用于回收浇铸过程中的高温空气，所述蛇形管换热器与抽风机出口相连，抽风机入口与所述闭合空间联通；所述蛇形管换热器与汽包相连并组成闭合回路，所述换热器汽包通过第一自动调节阀、单向截回阀与蓄热器相连，所述蓄热器通过第二自动调节阀与分汽缸相连；

所述余热锅炉内的公共省煤器出口分三路分别与锅炉汽包、蓄热器、换热器汽包相连，所述蒸发器与锅炉汽包相连形成闭合回路，所述锅炉汽包饱和蒸汽出口管道与分汽缸相连，所述分汽缸通过第三自动调节阀与过热器入口相连，所述过热器出口与汽轮机相连，所述汽轮机与发电机相连；

所述辅助系统包括塔式冷却器、凝汽器、凝结水泵、冷却水循环水泵、所述真空除氧器及相关管道，其中所述塔式冷却器通过冷却水循环水泵与凝汽器相连并组成闭合回路，所述凝汽器凝结水出口通过凝结水泵与真空除氧器相连。

半密闭硅铁矿热炉的高温烟气经风管引入余热锅炉与过热器、蒸发器、公用省煤器进行换热，由此产生的饱和蒸汽进入分汽缸中；当铁水进入锭模后由鼓风机进行鼓风，当空气压力和温度到设定值后立刻打开开关由引风机抽走至蛇形管换热器中进行换热，然后再进行鼓风如此周而复始工作，换热产生的饱和蒸汽送入蓄热器中，再由蓄热器送入分汽缸中；分汽缸中集合锅炉汽包和蓄热器产生的饱和蒸汽经余热锅炉的过热器过热成符合工况的过热蒸汽后送至汽轮机的主汽门，蒸汽推动汽轮机做功并带动发电机发电后，乏汽经过凝汽器冷凝成水，再由凝结水泵送至真空除氧器除氧后，通过锅炉给水泵送至余热锅炉的公共省煤器加热，加热后的给水分成三路，一路送至锅炉汽包、一路送至换热器汽包、一路送至蓄热器，形成一个完整的循环回路。

本发明充分利用了矿热炉生产过程中的余热资源，把浇铸车间内的铁水显热充分回收利用（目前这部分热量都浪费掉），降低了矿热炉生产过程中的能耗，为企业创造了效益。

附图说明

图1是常规只回收矿热炉烟气余热发电系统。