一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统，包括高炉煤气炉发电系统、熔盐炉储能发电系统和耦合储能智能调峰调度系统，其中：高炉煤气炉发电系统包括钢铁厂高炉、除尘器、烟气管、烟气分流器、高炉煤气炉、蒸汽整流器、汽轮机、发电机、冷却塔、冷凝水泵、冷凝水分流器、水泵、水管和用户侧；熔盐炉储能发电系统包括高炉煤气燃烧器、熔盐炉，熔盐冷罐、熔盐泵、熔盐热罐、熔盐

【技术实现步骤摘要】
一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统


[0001]本专利技术涉及钢铁厂余热利用、熔盐储能
，具体为一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统。

技术介绍

[0002]钢铁企业为降低工业能耗和提高能源利用率，采取了一系列措施回收钢铁生产过程中的余热资源：包括干熄焦技术、烧结余热发电技术、高炉炉顶余热发电技术、高炉热风炉烟气助燃空气或煤气余热技术和高炉冲渣水佘热利用技术。总体来看，钢铁工业的低温余热相比于中高温余热的利用率较低，但也存在部分中高温余热利用率低的情况，如高温钢渣、铁渣以及热轧钢坯的显热，且这部分高品位余热资源具有更高的利用价值。
[0003]钢铁工业余热资源利用的难点在于其温度跨度大、空间分布广，且存在时间上和数量上的波动性。余热传递和存储技术的落后己成为限制我国工业余热利用的关键性因素之一。而储热技术正是将非稳态热量整流成稳态热量的技术，即将非稳态热量用储热材料将其存储，等到需要热量时，再可控和稳定地利用非稳态余热，它克服了钢铁工业许多余热间隙性的难点，并有效地解决了热量供需不匹配的矛盾关系。因此，将储热技术应用于钢铁工业，对具有非稳态余热资源的高品质回收利用具有重大的理论意义和实践价值。
[0004]例如公告号CN104832896A的中国授权专利《一种高炉煤气焚烧余热回收装置》，该装置可以将高温高炉煤气实现梯级利用，减少了烟气
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空气换热系统、烟气
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煤气换热系统的换热损失，提高了高炉煤气余热的有效利用率，通过高炉煤气产生供后续生产使用的过热蒸汽，同时进一步降低排烟温度，更大程度回收高炉烟气余热。可该装置产生的热能只能即产即用，无法进行储存，且只能是将高温余热转化为低品位的低压饱和蒸汽或者作为生活热水供热。
[0005]但是炼钢生产过程产生大量高炉烟气。其中CO约占10％～25％；其次是CO2，约占20％；有时还会产生部分H2；包含在烟气中的其他气体含量很少。高炉烟气是一种有毒、有害、易燃、易爆的危险性气体，也是一种很好的化工原料和工业生产能源。目前广泛使用的高炉、转炉烟气余热回收系统，只能将高温余热转化为低品位的低压饱和蒸汽发电。综合分析得到，对于钢铁厂高炉煤气的余热利用主要是集中于高温余热的回收利用，对中低温的余热利用较少，且大部分高温余热被转化为了低品位的低压饱和蒸汽发电，或者为人们的生活提供热水等，主要是利用了其物理特性的热能，没有利用其化学能。几乎所有的装置或者方法都只能是将余热进行即时的转换，随后立刻将其消耗掉，无法将其进行储存，因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的无法充分的将钢铁厂的高炉煤气余热进行转化利用的
问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统，包括高炉煤气炉发电系统、熔盐炉储能发电系统和耦合储能智能调峰调度系统，其中：高炉煤气炉发电系统包括钢铁厂高炉、除尘器、烟气管、烟气分流器、高炉煤气炉、蒸汽整流器、汽轮机、发电机、冷却塔、冷凝水泵、冷凝水分流器、水泵、水管和用户侧，利用高炉煤气热量对水加热实现发电；熔盐炉储能发电系统包括高炉煤气燃烧器、熔盐炉，熔盐冷罐、熔盐泵、熔盐热罐、熔盐
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水换热器、尾气整流器和尾气处理器，利用高温熔盐换热将冷凝水加热成过热蒸汽实现发电；耦合储能智能调峰调度系统包括计算机、烟气流量计和液体流量计，用于实现高炉煤气炉与熔盐炉的耦合储能调峰。
[0008]优选的，所述钢铁厂高炉与高炉煤气炉之间通过烟气管密封连接，除尘器安装在烟气管靠近钢铁厂高炉的一端，对气体中的灰尘进行过滤，所述烟气分流器安装在烟气管的中间位置处，所述高炉煤气炉的内部安装有蒸汽管，蒸汽管的一端安装有蒸汽整流器，且蒸汽整流器的一端与汽轮机相连接，所述汽轮机的一端与发电机相连接，且发电机的输出端与用户侧电性连接。
[0009]优选的，所述冷凝水泵安装在冷却塔的管路上，所述汽轮机的冷凝水排管的一端安装有冷凝水分流器，且冷凝水分流器的另一端与蒸汽管相连接，所述冷凝水分流器的下端与水管相连接，且水管的另一端与蒸汽整流器相连接。
[0010]优选的，所述高炉煤气燃烧器安装在熔盐炉的底部，所述熔盐冷罐位于熔盐炉的一侧，所述熔盐热罐位于熔盐冷罐的上方，所述熔盐炉和熔盐冷罐、熔盐炉和熔盐热罐之间均设有介质输送管，所述熔盐冷罐与熔盐热罐之间设置有换热管，换热管与下方所述介质输送管的外部均设有熔盐泵，所述熔盐
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水换热器固定在换热管的中间位置处，且水管贯穿于熔盐
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水换热器。
[0011]优选的，所述尾气整流器安装在高炉煤气炉和熔盐炉排气管的汇集处，所述尾气处理器安装于尾气整流器的一端。
[0012]优选的，所述烟气流量计设置在除尘器的一侧，且烟气流量计与烟气管相固定，所述液体流量计设置在冷凝水分流器的上方，且液体流量计与冷凝水排管相固定，所述烟气流量计、液体流量计的信号输出端均发生至计算机。
[0013]所述熔盐炉还包括燃烧器，燃烧腔，盘管，烟气回流腔，保温层，熔盐炉熔盐入口，熔盐炉熔盐出口和烟气出口，所述燃烧腔和燃烧器位于熔盐炉的底部，所述燃烧腔位于熔盐炉的中间位置，盘管呈螺旋状，且管与管之间紧密连接，所述盘管将燃烧腔与烟气回流腔间隔开，所述烟气回流腔位于盘管的外侧，与盘管保持一定的间距，所述保温层位于熔盐炉的外侧；所述熔盐炉熔盐入口位于熔盐炉的壁的靠下位置，所述熔盐炉熔盐出口位于熔盐炉的壁的靠上位置，所述烟气出口位于熔盐炉的壁的靠下位置。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术将钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉进行耦合储能设计，将其余热储存在成熟的熔盐储能系统中，便于后续的热利用；钢铁工业高炉煤气炉发电存在时间上和数量上的
波动性，余热传递和存储技术的落后己成为限制我国工业余热利用的关键性因素之一。而储热技术正是将非稳态热量整流成稳态热量的技术，即将非稳态热量用储热材料将其存储，等到需要热量时，再可控和稳定地利用非稳态余热，克服了钢铁工业许多余热间隙性的难点，并有效地解决了热量供需不匹配的矛盾关系。
[0015]2、本专利技术将钢铁厂的高炉煤气的余热储存在高温熔盐中，即将高炉煤气的物理热能及化学能转化为高温熔盐的热能，实现的能量的转移和储存，使得不可储存的能量转为可储存能量。充分的将钢铁厂的高炉煤气的余热进行转化利用。
[0016]3、本专利技术将钢铁厂的高炉煤气炉与熔盐炉进行耦合储能，将高温余热储存或转化为高品质热能以及电能，并且可以产生稳定可持续的高温蒸汽，显著改善供热供电调峰能力。
[0017]4、本专利技术利用智能调度系统调节两个发电系统的配合，使得发电系统可以满足不同的用电负荷，适应峰谷电时段，大幅度提高了余热的利用效率，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统，包括高炉煤气炉发电系统、熔盐炉储能发电系统和耦合储能智能调峰调度系统，其中：高炉煤气炉发电系统包括钢铁厂高炉（1）、除尘器（2）、烟气管（3）、烟气分流器（4）、高炉煤气炉（5）、蒸汽整流器（6）、汽轮机（7）、发电机（8）、冷却塔（15）、冷凝水泵（16）、冷凝水分流器（17）、水泵（25）、水管（18）和用户侧（21），利用高炉煤气热量对水加热实现发电；熔盐炉储能发电系统包括高炉煤气燃烧器（9）、熔盐炉（10），熔盐冷罐（11）、熔盐泵（12）、熔盐热罐（13）、熔盐
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水换热器（14）、尾气整流器（19）和尾气处理器（20），利用高温熔盐换热将冷凝水加热成过热蒸汽实现发电；耦合储能智能调峰调度系统包括计算机（22）、烟气流量计（23）和液体流量计（24），用于实现高炉煤气炉与熔盐炉的耦合储能调峰。2.根据权利要求1所述的一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统，其特征在于：所述钢铁厂高炉（1）与高炉煤气炉（5）之间通过烟气管（3）密封连接，除尘器（2）安装在烟气管（3）靠近钢铁厂高炉（1）的一端，对气体中的灰尘进行过滤，所述烟气分流器（4）安装在烟气管（3）的中间位置处，所述高炉煤气炉（5）的内部安装有蒸汽管，蒸汽管的一端安装有蒸汽整流器（6），且蒸汽整流器（6）的一端与汽轮机（7）相连接，所述汽轮机（7）的一端与发电机（8）相连接，且发电机（8）的输出端与用户侧（21）电性连接。3.根据权利要求2所述的一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统，其特征在于：所述冷凝水泵（16）安装在冷却塔（15）的管路上，所述汽轮机（7）的冷凝水排管的一端安装有冷凝水分流器（17），且冷凝水分流器（17）的另一端与蒸汽管相连接，所述冷凝水分流器（17）的下端与水管（18）相连接，且水管（18）的另一端与蒸汽整流器（6）相连接。4.根据权利要求3所述的一种钢铁厂高炉煤气炉与熔盐炉耦合储能调峰的装置及系统，其特征在于：所述高炉煤气燃烧器（9）安装在熔盐炉（10）的底部，所述熔盐冷罐（11）位于熔盐炉（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸滢，王光伟，周昊，
申请(专利权)人：上海振世能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：