半密闭电炉烟气余热利用除尘方法技术

半密闭电炉烟气余热利用除尘方法，其特征在于：半密闭电炉内排烟气由第四孔排出，经水冷滑套混入冷风，进入沉降室，经过燃烧沉降室出来的烟气与连接在电炉上方的外排管道出来的烟气混合一并进入旋风除尘器，进行预除尘，然后进入余热交换室中，高温烟气放出热量，温度降至80℃进入塑烧板除尘器，经除尘后粉尘浓度2mg/Nm3，由主风机压入排气筒排入大气，同时，有机工质液体，在低压级蒸发器、中压级蒸发器、高压级蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成工质蒸汽，在带补汽口有机透平内膨胀做功，并带动发电机发电。其特征在于：采用R290为循环有机工质。本发明专利技术方法可最大限度地回收烟气中的热能直接转化为高品位电能，环保效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半密闭电炉烟气余热利用除尘方法，具体地说是能最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，又能改善除尘能力，属于半密闭电炉除尘

技术介绍
在现有技术中半密闭电炉烟气的净化装置为半密闭电炉烟气发生设备、余热利用设施、除尘器通过管路依次连接。目前通常采用的余热利用设施：水列管余热锅炉、蓄热式余热锅炉来回收半密闭电炉烟气的余热，产生饱和蒸汽等。由于半密闭电炉烟气温度剧烈波动，含尘量大，普通水列管余热锅炉很难运用于半密闭电炉烟气的余热回收。目前，蓄热式余热锅炉已经成功运用到半密闭电炉烟气余热回收中，但由于换热管的固有缺陷(造价高、不抗冻、不耐高温、使用年限短)，使得蓄热式余热锅炉在钢铁行业的普及还面临很多问题。同时，由于半密闭电炉烟气温度波动剧烈，波幅大，余热系统就必须设计得足够大，确保高温烟气也能有效冷却。但实际蒸汽产量却远低于余热系统的最大蒸发量，出现大马拉小车的局面。这就相对减少了余热系统的经济价值，增加了余热系统的投资。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了半密闭电炉烟气余热利用除尘方法，通过该方法不仅能高效地冷却高温烟气，还能最大限度地回收烟气中的热能转化为高品位电能，拖动除尘风机，同时可降低烟气的排放温度，确保排放粉尘浓度2mg/Nm3，并且不影响冶金炉炼钢生产的稳定和连续，设备投资费用低、维护费
用低。本专利技术所采用的技术方案如下：半密闭电炉烟气余热利用除尘方法，其特征在于：本专利技术半密闭电炉内排烟气由第四孔排出，经水冷滑套混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进入燃烧沉降室，燃烧沉降室的作用是：降低烟气流速，使烟气中携带的大颗粒粉尘沉降，并适当混入冷风，最终燃烬一氧化碳气体，经过燃烧沉降室出来的烟气与连接在电炉上方的外排管道出来的烟气混合一并进入旋风除尘器，进行预除尘，然后进入余热交换室中，高温烟气放出热量，温度降至80℃进入塑烧板除尘器，经除尘后粉尘浓度2mg/Nm3，由主风机压入排气筒排入大气，同时，经过冷凝的有机工质液体，经过低压级工质加压泵的驱动，先在安装于余热交换室内的低压级蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成低压级工质蒸汽，一路经管道进入带补汽口有机透平的低压补汽口，另一路经高压级工质加压泵加压后，进入高压级蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成高压级工质蒸汽，经管道进入带补汽口有机透平的高压进汽缸，工质蒸汽在多级有机透平内膨胀做功，并带动三相发电机发电，系统发出的电能为三相交流电，额定电压为380V，可经过调压后并入厂内电网，或直接送给用电设备使用，从带补汽口有机透平排出的工质蒸汽由铝肋板式冷凝器冷凝为饱和液体，进入储液罐，储液罐可确保低压级工质加压泵连续加压，再由低压级工质加压泵将工质液体加压后送入低压级蒸发器中，开始新一轮循环，从铝肋板式冷凝器出来的循环水，通过溴化锂吸收式制冷机冷却，冷却水的温度降至10～15℃，满足工质蒸汽冷凝为饱和液体对冷却水的要求，经循环水泵送入铝肋板式冷凝器中，开始新一轮循环。其进一步特征在于：采用R290为循环有机工质。本专利技术的有益效果是：本专利技术在有机工质高、低蒸发器里采用多级蒸发的
措施，利用半密闭电炉烟气余热的低温段加热产生低压蒸汽，进入有机透平的低压补汽口膨胀做功，利用半密闭电炉烟气余热的高温段加热产生高压蒸汽，进入有机透平的高压缸膨胀做功，实现半密闭电炉烟气余热对有机工质的梯级分压加热，这样就在各级受热面中减少了余热流与工质间的传热温差的不均衡性，降低了由于温差传热不可逆损失带来的熵增，其热效率可比单级蒸发有机朗肯循环提高31～36％，降低了烟气的排放温度，降低了烟气的排放温度，塑烧板除尘器对于粒径小于等于2.5微米(PM2.5)的细微粉尘除尘效率为99.99％，确保低浓度排放，装置运行阻力低，降低了系统运行能耗，系统主风机全压低、电机功率减小、设备投资费用低、维护费用低、装置占地省、排放浓度低，可以确保排放粉尘浓度2mg/Nm3。附图说明图1是实现本专利技术的工艺流程图。图1中：1.半密闭电炉，2.水冷滑套，3.燃烧沉降室，4.外排管道，5.旋风除尘器，6.余热交换室，7.高压级蒸发器，8.低压级蒸发器，9.塑烧板除尘器，10.主风机，11.排气筒，12.低压级工质加压泵，13.高压级工质加压泵，14.储液罐，15.带补汽口有机透平，16.三相发电机，17.循环水泵，18.蜂窝状铝肋板式冷凝器，19.溴化锂吸收式制冷机。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述：如图1所示：本专利技术半密闭电炉烟气余热利用除尘方法步骤如下：50t/h炼钢半密闭电炉1内排烟气流量18×104Nm3/h，温度1000℃，含尘浓度25g/Nm3由第四孔排出，经水冷滑套2混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进入燃烧沉降室3；燃烧沉降室3的作用是：降低烟气流速，使烟气中携带的大颗
粒粉尘沉降，并适当混入冷风，最终燃烬一氧化碳气体，经过燃烧沉降室3出来的烟气与连接在半密闭电炉1上方的外排管道4出来的烟气混合一并进入旋风除尘器5，进行预除尘，然后进入余热交换室6中，高温烟气放出热量，温度降至80℃进入塑烧板除尘器9，经除尘后粉尘浓度2mg/Nm3，由主风机10压入排气筒11排入大气，同时，经过冷凝的有机工质液体，经过低压级工质加压泵12的驱动，先在安装于余热交换室6内的低压级蒸发器8中吸收烟气余热载体的热量，变成低压级工质蒸汽，一路经管道进入带补汽口有机透平15的低压补汽口，另一路经高压级工质加压泵13加压后，进入高压级蒸发器7中吸收烟气余热载体的热量，变成高压级工质蒸汽，经管道进入带补汽口有机透平15的高压进汽缸，工质蒸汽在多级有机透平15内膨胀做功，并带动三相发电机16发电，系统发出的电能为三相交流电，额定电压为380V，可经过调压后并入厂内电网，或直接送给用电设备使用，从带补汽口有机透平15排出的工质蒸汽由蜂窝状铝肋板式冷凝器18冷凝为饱和液体，进入储液罐14，储液罐14可确保低压级工质加压泵12连续加压，再由低压级工质加压泵12将工质液体加压后送入低压级蒸发器8中，开始新一轮循环，从蜂窝状铝肋板式冷凝器18出来的循环水，通过溴化锂吸收式制冷机19冷却，冷却水的温度降至10～15℃，满足工质蒸汽冷凝为饱和液体对冷却水的要求，经循环水泵17送入蜂窝状铝肋板式冷凝器18中，开始新一轮循环。所述低沸点有机工质为R290，三级蒸发，低压级蒸发压力为0.182MPa，中压级蒸发压力为1.09MPa，高压级蒸发压力为2.58MPa，膨胀做功后的工质压力为0.46MPa时，系统输出电功率为2500KW，朗肯循环效率为27.6％，系统排出的烟气温度为80℃。本专利技术的最大特点是外排烟气与内排烟气一并进入余热交换室，不仅将内
外排烟气的余热得到利用，而且外排的中温烟气与内排的高温烟气混合，降低烟气的最高温度，解决热胀冷缩问题；采用多级蒸发有机朗肯循环余热发电来回收冶金炉烟气的余热，通过溴化锂吸收式制冷机冷却从管壳式冷凝器出来的循环冷却水，冷却水的温度降至10～15℃，满足工质蒸汽冷凝为饱和液体对冷却水的要求；采用塑烧板除尘器收集细微粉尘，对于粒径小于等于2.5微米(PM2.5)的细微粉尘除尘效率为99.99％，可以确保本文档来自技高网...

【技术保护点】
半密闭电炉烟气余热利用除尘方法，其特征在于：本专利技术半密闭电炉内排烟气由第四孔排出，经水冷滑套混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进入燃烧沉降室，燃烧沉降室的作用是：降低烟气流速，使烟气中携带的大颗粒粉尘沉降，并适当混入冷风，最终燃烬一氧化碳气体，经过燃烧沉降室出来的烟气与连接在电炉上方的外排管道出来的烟气混合一并进入旋风除尘器，进行预除尘，然后进入余热交换室中，高温烟气放出热量，温度降至80℃进入塑烧板除尘器，经除尘后粉尘浓度2mg/Nm3，由主风机压入排气筒排入大气，同时，经过冷凝的有机工质液体，经过低压级工质加压泵的驱动，先在安装于余热交换室内的低压级蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成低压级工质蒸汽，一路经管道进入带补汽口有机透平的低压补汽口，另一路经高压级工质加压泵加压后，进入高压级蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成高压级工质蒸汽，经管道进入带补汽口有机透平的高压进汽缸，工质蒸汽在多级有机透平内膨胀做功，并带动三相发电机发电，系统发出的电能为三相交流电，额定电压为380V，可经过调压后并入厂内电网，或直接送给用电设备使用，从带补汽口有机透平排出的工质蒸汽由铝肋板式冷凝器冷凝为饱和液体，进入储液罐，储液罐可确保低压级工质加压泵连续加压，再由低压级工质加压泵将工质液体加压后送入低压级蒸发器中，开始新一轮循环，从铝肋板式冷凝器出来的循环水，通过溴化锂吸收式制冷机冷却，冷却水的温度降至10～15℃，满足工质蒸汽冷凝为饱和液体对冷却水的要求，经循环水泵送入铝肋板式冷凝器中，开始新一轮循环。...

【技术特征摘要】
1.半密闭电炉烟气余热利用除尘方法，其特征在于：本发明半密闭电炉内排烟气由第四孔排出，经水冷滑套混入冷风，燃烧一氧化碳气体后进入燃烧沉降室，燃烧沉降室的作用是：降低烟气流速，使烟气中携带的大颗粒粉尘沉降，并适当混入冷风，最终燃烬一氧化碳气体，经过燃烧沉降室出来的烟气与连接在电炉上方的外排管道出来的烟气混合一并进入旋风除尘器，进行预除尘，然后进入余热交换室中，高温烟气放出热量，温度降至80℃进入塑烧板除尘器，经除尘后粉尘浓度2mg/Nm3，由主风机压入排气筒排入大气，同时，经过冷凝的有机工质液体，经过低压级工质加压泵的驱动，先在安装于余热交换室内的低压级蒸发器中吸收烟气余热载体的热量，变成低压级工质蒸汽，一路经管道进入带补汽口有机透平的低压补汽口，另一路经高压级工质加压泵加压后，进入高压级蒸发...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正新，
申请(专利权)人：王正新，
类型：发明
国别省市：江苏;32