基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统
技术领域
本发明涉及一种基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，可广泛用于钢铁企业钢渣余热回收及资源化利用系统中。
背景技术
钢铁企业炼钢时，会产生占粗钢产量1/8重量的钢渣，钢渣含有大量热资源。熔融钢渣的比热容为1.2kJ/kg•℃，如果回收热量前后熔渣钢渣的温度分别以1400℃和400℃计，则每吨钢渣可回收1.2GJ的显热，大约相当于41kg标准煤完全燃烧后所产生的热量。目前，钢渣的处理系统，主要包括热泼处理系统、热焖处理系统、水淬处理系统、风淬处理系统。其中，热泼处理系统、热焖处理系统、水淬处理系统，存在余热无法利用、钢渣颗粒度无法保证、耗水大、对环境造成二次污染的问题。而风淬处理系统，则存在钢渣粒化效率低、钢渣粘连、钢渣冷却温度无法保证的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢渣高效粒化、钢渣余热高效回收、用水少、无废水排放、蒸汽压力流量稳定、产生高品质电能、废气净化排放的基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统。
为了达到上述目的，本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，包括上部侧面设有淬化风口、顶部设有热风出口、上部侧面设有淬化水喷嘴并进行钢渣风淬的钢渣风淬余热锅炉，用于渣罐中的钢渣输入并安装在余热锅炉顶部的中间钢渣包，安装在钢渣风淬余热锅炉炉膛上的水冷壁，侧面设有冷却风口、设置若干个风室、每个风室风量可调、用于钢渣冷却及输送并安装在钢渣风淬余热锅炉底部的移动气流床，安装在移动气流床底部、用于钢渣输送的输渣装置，安装输渣装置头部输出端、用于储存钢渣的渣仓，安装在输渣装置壳体内壁上的喷水降温装置，通过风道与钢渣风淬余热锅炉淬化风口相连接并用于输送淬化风的淬化风机，通过风道与移动气流床的冷却风口相连并用于输送冷却风的冷却风机，通过烟道与钢渣风淬余热锅炉的热风出口相连接、用于去除烟气中粗颗粒物的一级除尘器，通过烟道与一级除尘器相连接、用于回收钢渣对流余热的省煤器，通过烟道与省煤器相连接、用于去除烟气中细颗粒物的二级除尘器，通过烟道与二级除尘器相连接的引风机，通过烟道与引风机相连接的烟囱，与水冷壁下端相连接的下管，与水冷壁上端相连接的上管，与下管和上管皆相连并通过水管道与省煤器相连接的汽包，通过蒸汽管道与汽包顶部相连、通过水管道与汽包底部及下管相连的蓄热器，通过蒸汽管道与蓄热器顶部相连接的汽轮机，与汽轮机同轴连接的发电机，通过蒸汽管道与汽轮机相连接的凝汽器，通过水管道与凝汽器相连接的凝结水泵，通过水管道与凝结水泵相连接的轴封加热器，通过水管道与轴封加热器相连接的低压加热器，通过水管道与低压加热器相连接的除氧器，通过水管道与低压加热器相连接的给水泵，一端通过水管道与给水泵相连接、另一端通过水管道与省煤器相连接的高压加热器，通过水管道与凝汽器相连接的循环水泵，通过水管道分别与凝汽器和循环水泵相连接的冷却塔。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的移动气流床，包括链轮，链轮驱动的水平布置的链条式炉排。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的淬化水喷嘴，沿淬化风口周圈布置。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的中间钢渣包，能够储存渣罐输送来的钢渣，并能够把钢渣连续的流入钢渣风淬余热锅炉。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的省煤器，入口通过水管道与高压加热器相连，出口通过水管道与汽包相连。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的一级除尘器，为旋风除尘器。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的二级除尘器，为电除尘器、布袋除尘器或者电袋复合除尘器。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的引风机，其风量大于淬化风机与冷却风机风量之和。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的蓄热器，为底部装有水，顶部装有蒸汽的容器，能够在汽包产汽量大于汽轮机用汽量时吸收多余蒸汽，能够在汽包产汽量小于汽轮机用汽量时释放蒸汽。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，其基本工作原理是：以携水淬化风作为钢渣粒化动力，以空气作为钢渣余热回收介质，以带有水冷壁的钢渣风淬余热锅炉作为钢渣辐射热回收装置，以省煤器作为钢渣对流热回收装置，以移动气流床作为钢渣冷却及输送装置，以蓄热器作为负荷缓冲装置，实施气水联合淬化回收钢渣的余热发电。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，其钢渣处理过程是：渣罐来的液态钢渣，进入中间钢渣包储存，并通过中间钢渣包连续的流入钢渣风淬余热锅炉，在淬化风机来的淬化风冲击下，破碎成细小的钢渣液珠，产生的辐射热被炉膛水冷壁吸收，并冷却降温成固态高温钢渣颗粒，钢渣下落过程中与逆流而上的冷却风换热，继续降低成为中温的粒化钢渣落到移动气流床上，中温钢渣随移动气流床移动并被冷却风冷却成低温钢渣落入输渣装置并输送到渣仓中，低温钢渣经运渣车运走。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，其空气作用及净化除尘原理是：淬化风口的淬化风把淬化水出口的淬化水雾化，使其成为气水混合物，与液态钢渣相遇时，能够急速冷却钢渣，使钢渣迅速固化、粒化，同时变为高温淬化风；冷却风口的冷却风吸收落在移动气流床上钢渣热量并吸收降落过程中的钢渣热量，同时变为高温冷却风。高温冷却风与高温淬化风混合成为高温烟气，经热风出口离开钢渣风淬余热锅炉，经过一级除尘器除尘，进入省煤器降温，钢渣余热高效回收，经过二级除尘器除尘后，通过引风机增压后进入烟囱，废气净化排放。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，其循环水工作过程是：从汽轮机来的乏汽，经过凝汽器冷凝成凝结水，在凝结水泵作用下，依次经过轴封加热器、低压加热器升温，然后进入除氧器去除凝结水中氧气，在给水泵的作用下，进入高压加热器升温，然后进入省煤器，吸收钢渣对流热，钢渣余热高效回收，给水温度升高进入汽包，汽包中饱和水通过下降管进入水冷壁，吸收钢渣辐射热，部分水汽化，汽水混合物通过上管回到汽包，汽包顶部饱和蒸汽进入蓄热器缓冲后，进入汽轮机做功，推动发电机发电，产生高品质电能，汽轮机乏汽再进入凝汽器。因此，用水少，无废水排放。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的移动气流床，为链轮驱动水平布置的链条式炉排，炉排上方为待冷却的钢渣，炉排下方布置风室，冷却风能够穿过炉排对钢渣进行冷却，钢渣随炉排的运动不断移动。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的淬化风，能够雾化淬化水，使其成为气水混合物，与液态钢渣相遇时，液态水巨大汽化潜热能够急速冷却钢渣，使钢渣迅速固化、粒化，因此，钢渣高效粒化。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的蓄热器，为底部装有水，顶部装有蒸汽的容器，能够在汽包产汽量大于汽轮机用汽量时吸收多余蒸汽，能够在汽包产汽量小于汽轮机用汽量时释放蒸汽。因此，蒸汽压力流量稳定。
综上所述，本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，钢渣高效粒化，钢渣余热高效回收，用水少，无废水排放，蒸汽压力流量稳定，产生高品质电能，废气净化排放。
附图说明
以下结合附图及其实施例对本发明作更进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
在图1中，本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，包括上部侧面设有淬化风口a、顶部设有热风出口b、上部侧面设有淬化水喷嘴30并进行钢渣风淬的钢渣风淬余热锅炉1，用于渣罐31中的钢渣输入并安装在余热锅炉顶部的中间钢渣包2，安装在钢渣风淬余热锅炉炉膛上的水冷壁3，侧面设有冷却风口c、设置若干个风室d、每个风室风量可调、用于钢渣冷却及输送并安装在钢渣风淬余热锅炉底部的移动气流床4，安装在移动气流床底部、用于钢渣输送的输渣装置5，安装输渣装置头部输出端、用于储存钢渣的渣仓6，安装在输渣装置壳体内壁上的喷水降温装置7，通过风道与钢渣风淬余热锅炉淬化风口相连接并用于输送淬化风的淬化风机8，通过风道与移动气流床的冷却风口相连并用于输送冷却风的冷却风机9，通过烟道与钢渣风淬余热锅炉的热风出口相连接、用于去除烟气中粗颗粒物的一级除尘器10，通过烟道与一级除尘器相连接、用于回收钢渣对流余热的省煤器11，通过烟道与省煤器相连接、用于去除烟气中细颗粒物的二级除尘器12，通过烟道与二级除尘器相连接的引风机13，通过烟道与引风机相连接的烟囱14，与水冷壁下端相连接的下管15，与水冷壁上端相连接的上管16，与下管和上管皆相连并通过水管道与省煤器相连接的汽包17，通过蒸汽管道与汽包顶部相连、通过水管道与汽包底部及下管相连的蓄热器18，通过蒸汽管道与蓄热器顶部相连接的汽轮机19，与汽轮机同轴连接的发电机20，通过蒸汽管道与汽轮机相连接的凝汽器21，通过水管道与凝汽器相连接的凝结水泵22，通过水管道与凝结水泵相连接的轴封加热器23，通过水管道与轴封加热器相连接的低压加热器24，通过水管道与低压加热器相连接的除氧器25，通过水管道与低压加热器相连接的给水泵26，一端通过水管道与给水泵相连接、另一端通过水管道与省煤器相连接的高压加热器27，通过水管道与凝汽器相连接的循环水泵28，通过水管道分别与凝汽器和循环水泵相连接的冷却塔29。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的移动气流床4，包括链轮4-1，链轮驱动的水平布置的链条式炉排4-2。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的淬化水喷嘴，沿淬化风口周圈布置。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的中间钢渣包，能够储存渣罐输送来的钢渣，并能够把钢渣连续的流入钢渣风淬余热锅炉。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的省煤器，入口通过水管道与高压加热器相连，出口通过水管道与汽包相连。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的一级除尘器，为旋风除尘器。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的二级除尘器，为电除尘器、布袋除尘器或者电袋复合除尘器。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的引风机，其风量大于淬化风机与冷却风机风量之和。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，所述的蓄热器，为底部装有水，顶部装有蒸汽的容器，能够在汽包产汽量大于汽轮机用汽量时吸收多余蒸汽，能够在汽包产汽量小于汽轮机用汽量时释放蒸汽。
本发明基于气水联合淬化回收钢渣余热发电系统，以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
