[发明专利]一种基于偏置可调电流源的高炉超导冷却余热发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉冷却热高效发电系统，具体地说，是涉及一种基于偏置可调电流源的高炉超导冷却余热发电系统。

背景技术

高炉生产过程中炉壁冷却需要用大量的水来带走热量，以降低炉壁的温度，从而满足高炉正常生产的工艺温度需求。高炉冷却带走的余热和高炉炉壁的表面散热比分别占高炉总耗热量的5%和0.5%，单纯以生产一吨生铁需要400～800Kg焦炭计算，有约20～40Kg的焦炭所产生的热能以冷却水热的形式排放了。以我国年产生铁60000万吨计算，有约相当于1200～2400万吨焦炭的热能以低温冷却水热的形式排放了，浪费极大。但是，以目前国际上现有的技术无法回收这部份以低温（40℃）冷水的热能，同时由于现有高炉外壳上有大量水冷管并且同时因高炉散热能力不足，还需要依靠炉壁散热以减少水循环冷却散热的量，所以现有高炉外壳无法实施外表面保温。

综上所述，目前高炉生产存在极大的能源浪费，如何充分有效的利用高炉生产过程中所浪费掉的余热和低温水，使其能二次再利用便是人们所要攻克的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服目前人们无法充分将高炉生产中所产生的余热来进行二次利用的缺陷，提供一种基于偏置可调电流源的高炉超导冷却余热发电系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：一种基于偏置可调电流源的高炉超导冷却余热发电系统，主要由高炉体，发电系统，蒸汽利用装置，沿着高炉体的侧壁分层环绕式设置的一个以上的超导环型换热环，在每个超导环型换热环上设置的浇注固化体，用于串接每个超导环型换热环的上循环口的上导管，以及用于串接每个超导环型换热环的下循环口的下导管组成；所述每个超导环型换热环均通过管道与蒸汽利用装置相连接，而蒸汽利用装置则通过管道与发电系统相连接。同时，所述发电系统由发电机，与高炉体炉座处的超导环型换热环和蒸汽利用装置相连接的汽轮机和冷凝器，用于吸收并重复利用该冷凝器所排放余热的余热制冷机组，与该余热制冷机组相连接的蒸汽水混合加热器，连接在余热制冷机组与蒸汽水混合加热器之间的高炉基墩水冷管，与余热制冷机组相连接并反馈于汽轮机的射汽增压器，以及设置在余热制冷机组内部的余热控制处理系统组成；所述余热控制处理系统由二极管整流器U，串接在二极管整流器U的正极输出端和负极输出端之间的稳压变压电路，分别与二极管整流器U的负极输出端和稳压变压电路相连接的逻辑开关电路，与逻辑开关电路相连接的稳压并联控制电路，以及串接在稳压变压电路与稳压并联控制电路之间的偏置可调电流源组成。

进一步地，所述偏置可调电流源由功率放大器P2，功率放大器P3，功率放大器P4，三极管Q2，一端与功率放大器P2的输出端相连接、另一端与功率放大器P3的反相端相连接的电阻R13，N极与功率放大器P2的输出端相连接、P极与功率放大器P4的输出端相连接的稳压二极管D6，一端与功率放大器P2的同相端相连接、另一端与功率放大器P4的输出端相连接、其调控端则与功率放大器P4的同相端相连接的可调电阻R12，串接在功率放大器P2的输出端与三极管Q2的发射极之间的电阻R18，串接在功率放大器P3的反相端与输出端之间的电阻R14，一端与功率放大器P3的同相端相连接、另一端经电阻R15后与功率放大器P3的输出端相连接的电阻R16，以及一端与功率放大器P3的同相端相连接、另一端与三极管Q2的集电极相连接的电阻R17组成；所述功率放大器P4的反相端与三极管Q2的发射极相连接，其输出端则与三极管Q2的基极相连接；所述三极管Q2的集电极接地；所述功率放大器P2的同相端则与二极管整流器U的负极输出端相连接，而电阻R15与电阻R16的连接点则与稳压并联控制电路相连接。

所述蒸汽利用装置由一端与上导管相连通、另一端经支管顺次与除氧器和减温器相连接的汽包，与发电系统相连接的软水箱，以及连接在高炉体炉腰处的下导管与减温器之间的集汽箱组成，所述减温器还通过支管分别与高炉体炉顶和炉座处的上导管相连通；发电系统也经支管与汽包相连接。