[实用新型]一种利用钢渣有压热闷过程所产蒸汽发电的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冶金行业的能源回收利用装置，尤其是一种利用钢渣处理过程中所产的低温低压蒸汽进行发电的装置。

背景技术

钢渣作为炼钢过程中所产生的一种固体废弃物，其中含有大量热量，1吨钢渣中所蕴含的热量约相当于40kg标准煤所蕴含的热量，采用原有钢渣处理方法，因其处理过程多是敞开或半封闭状态，造成钢渣中所蕴含的热量无法有效地进行回收利用，大量热量白白浪费。

钢渣有压热闷工艺作为钢渣处理领域最新的一种钢渣处理方法，该工艺集洁净化、自动化和机械化等优势于一体，其处理过程主要包括辊压破碎和有压热闷两个工序，辊压破碎工序主要是快速完成1600℃熔融钢渣的固化和粒化，有压热闷工序是在一密闭的压力容器中进行的，该工序主要是利用钢渣热能加热水产生过饱和蒸汽完成钢渣中不稳定物质的消解，同时该工序还稳定输出大量的低温低压蒸汽，从而为采用ORC系统发电提供了充足的热源来源。

实用新型内容

本实用新型提供了一种利用钢渣有压热闷过程中所产蒸汽发电的工艺方法，包括如下工艺步骤：

(1)将钢渣有压热闷罐在有压热闷过程中产生的蒸汽引入汽水换热器(2-1)；

(2)循环后的冷水从汽水换热器(2-1)输入，与蒸汽进行热换，用来提供连续的热水；

(3)热水通过被送入到蒸发器(3-1)和预热器(3-5)内对发电工质进行加热和预热，热水换热后变成冷水再返回到汽水换热器(2-1)中循环使用，发电工质吸热后气化膨胀进入到ORC汽轮发电机组(3-2)中做功发电，发电工质之后进入到冷凝器(3-3)中被冷却成液体，再被送入到预热器(3-5)中预热，而后重新进入到蒸发器(3-1)中吸热气化，如此反复，从而可实现连续发电。

其中，步骤(3)具体为：热水首先通过热水泵(2-2)被送入到蒸发器(3-1)内对经预热后的发电工质，优选为氟利昂进行加热，蒸发器(3-1)内与发电工质换热后的热水再进入到预热器(3-5)内对冷凝后的发电工质进行预热；经蒸发器(3-1)和预热器(3-5)换热后的热水温度降低后变成冷水再返回到汽水换热器中循环使用，而发电工质吸热后气化膨胀进入到ORC汽轮发电机组(3-2)中做功发电，发电工质之后进入到冷凝器(3-3)中被冷却成液体，再通过工质泵(3-4)送入到预热器(3-5)中预热，而后重新进入到蒸发器(3-1)中吸热气化，如此反复，从而可实现连续发电。

其中，钢渣有压热闷罐(1-1)运行过程中产生的蒸汽为低温低压过饱和蒸汽，其温度约为140℃左右，压力为0.2-0.4MPa。

其中，钢渣有压热闷罐(1-1)为一端带快开门结构的压力容器。

其中，所述蒸汽中携带的粉尘会变成污泥沉积在汽水换热器底部，在汽水换热器底部设排污口，并设阀门，定时利用热水冲刷排污，排污同时维持钢渣余热发电的工艺系统水平衡。

其中，汽水换热器包括具有冷水回水口、蒸汽入口、换热区、蓄热区、供水口、排污口，冷水回水口设置在汽水换热器的顶部，用于将所述冷水引入汽水换热器，换热区设置在冷水回水口的下部，蒸汽入口设置在换热区的下部，与钢渣有压热闷罐的蒸汽出口连接，用于将所述蒸汽引入汽水换热器，汽水换热器为直接接触式，冷水流经换热区与所述蒸汽直接接触，最终混合形成热水，蓄热区设置在蒸汽入口的下部，热水落下，在蓄热区聚集，热水出口位于蓄热区，用来提供连续的热水资源；排污口设置在汽水换热器的底部。

本实用新型还涉及一种利用钢渣有压热闷过程中所产蒸汽发电的装置，其包括：钢渣有压热闷罐(1-1)、汽水换热器(2-1)、蒸发器(3-1)、预热器(3-5)、冷凝器(3-3)以及ORC汽轮发电机组(3-2)，所述钢渣有压热闷罐(1-1)通过蒸汽管道与汽水换热器(2-1)相连，组成一套蒸汽流通系统；汽水换热器(2-1)通过热水管道与蒸发器(3-1)、预热器(3-5)依次连接，组成一套热水流通循环系统；预热器(3-5)、蒸发器(3-1)、ORC汽轮发电机组(3-2)和冷凝器(3-3)之间通过工质管道依次串联在一起，组成一套发电工质流通系统。