[发明专利]钢铁渣显热回收发电工艺及系统

说明书

本发明涉及冶炼余热再利用技术，具体为一种钢铁渣显热回收发电工艺及系统。解决钢铁冶炼过程中钢铁渣携带的热量回收的问题，采用渣罐接收液态钢、铁渣，运输，热破碎，固态的钢、铁渣装入渣罐，将渣罐吊入压力釜，然后喷水产生蒸汽，高温蒸汽送入蓄热稳压器，最后蒸汽经过调节阀以稳定的流量压力进入汽轮机和发电机组成的发电系统发电。通过该系统，可以将钢铁渣的热能直接把水转化为水蒸汽发电，热交换效率高，通过测算，每吨钢铁渣的显热可以发电约160度，同时冷却后钢铁渣还可用做建材。

技术领域

本发明涉及冶炼余热再利用技术，具体为一种钢铁渣显热回收发电工艺及系统。

背景技术

我国钢铁冶炼现状：我国是钢铁生产大国，粗钢产量常年位居世界第一，2014 年我国粗钢产量达 8.23 亿吨，约占世界粗钢产量的 49.5%。虽然自 2016 年以来，我国钢铁工业去产能加速，但产量仍然保持在 8 亿吨左右。

钢铁冶炼的主要流程：采矿----选矿（将铁矿石破碎、磁选成铁精粉）---烧结（将铁精粉烧结成具有一定强度、粒度的烧结矿）---冶炼（将烧结矿运送至高炉，热风、焦碳使烧结矿还原成铁水...生铁，并脱硫）---炼钢（在转炉内高压氧气将铁水升温，通过加入白灰等原料脱磷、去除夹杂，变成钢水）---精炼（用平炉或电炉进一步脱磷、去除夹杂，提高纯净度）---连铸（热状态下将钢水铸成具有一定形状的连铸坯，也叫钢锭）---轧钢（将连铸坯轧制成用户要求的各种型号的钢材，如板材、线材、管材等）。

其中关键环节在于冶炼环节，冶炼使用的冶炼高炉，其中要加入：铁矿石、焦炭、石灰石，石英石、白云石等物料，在焦炭燃烧产生的1400℃以上的高温下，铁元素被还原，并且形成铁水流出，剩下的为冶炼后的钢铁渣，这些钢铁渣温度也在1400℃以上。正常情况下，一般情况下钢铁渣都使用水冷处理，将钢铁渣直接和水接触冷却，冷却后的钢铁渣用于制造水泥或建材。水冷处理带来的弊端：首先耗费大量的水资源，其次水冷要产生大量的蒸汽，粉尘，如果直接排向大气，则严重污染空气，最后钢铁渣本身携带的高热值显热被完全浪费。

随着我国经济发展，钢铁产能越来越高，产生的污染和热能浪费总量巨大。随着国家对环保要求越来越严格，技术人员一直在想方案为了解决这个问题。例如将冷却后产生的热水用作供暖；申请号为94107284.3公开了一种钢铁渣显热回收新方法，在该方案中指出，使用液态锡与钢铁渣进行热交换，然后将吸收了热量的液态锡加热水，产生蒸汽再去发电。这种办法指出了可以将钢铁渣的热加热水去产生蒸汽来发电的思路。但是热量通过锡传递，会损失很多，我们要解决的方案是直接利用钢铁渣的热能。

发明内容

本发明为了解决钢铁冶炼过程中钢铁渣携带的热量回收的问题，提供了钢铁渣显热回收发电工艺及系统。

本发明的技术方案是，一种钢铁渣显热回收发电系统，包括压力釜、压力釜喷淋水泵、压力釜喷淋水池、蓄热稳压器、发电机、汽轮机、冷却系统，

压力釜上部通过进水管连接压力釜喷淋水泵，压力釜下部通过出水管连接压力釜喷淋水池，压力釜喷淋水泵连接压力釜喷淋水池， 压力釜上还连接蒸汽管，蒸汽管连接蓄热稳压器、蓄热稳压器连接汽轮机和发电机组成的发电系统，发电系统产生的水连接冷却系统，冷却系统通过自动流量调节阀和压力釜喷淋水池连接。

所述的冷却系统包括低压蒸汽冷却塔，低压蒸汽冷却塔排水泵，凉水塔，冷却塔喷淋水泵，真空泵，低压蒸汽冷却塔下部通过低压蒸汽冷却塔排水泵连接凉水塔，凉水塔通过冷却塔喷淋水泵连接低压蒸汽冷却塔上端，在低压蒸汽冷却塔上连接真空泵。

一种钢铁渣显热回收发电工艺，步骤是：采用渣罐接收液态钢、铁渣，运输，热破碎，固态的钢、铁渣装入渣罐，将渣罐吊入压力釜，然后喷水产生蒸汽，高温蒸汽送入蓄热稳压器，最后蒸汽经过调节阀以稳定的流量压力进入汽轮机和发电机组成的发电系统发电。