烧结冷却机余热机组排烟高温余热发电装置的制做方式

1.本实用新型牵涉一种高温余热发电装置，详细牵涉一种焙烧冷却机余热机组排烟高温余热发电装置，属于余热烟气能源运用技术领域。

背景技术：

2.现有技术中，钢铁炼钢行业焙烧环(带)冷机余热运用，现在的运用方法包括：1、回收运用前2段低温烟气(焙烧环冷机通常有5段余热烟气)，选用双压余热机组和补汽式轴流汽轮机发电锅炉发电，余热机组排烟气温通常不高于135℃。2、第3段烟气通常适于热风焙烧，加热焙烧机上的混和料。3、烧结环(带)冷机第4、5段余热空气，适于联合发电。

3.诸如：公开号为cn101655319101655319a，焙烧环冷机余热发电循环烟气优化调节系统，其公开的系统中，将低温段烟气和高温段烟气通入双压无补燃余热机组中适于发电，废水直接循环至焙烧环冷机风箱。这么设计，系统排烟气温通常在135℃以上，不能充分运用余热资源，此外偏低的排烟气温也增加了后续循环水泵的性能，不促使节能减排。

4.再比如：本技术人于2022年03月04日申请的公开号为cn216770232216770232u的焙烧环冷机或带冷机尾端高温烟气联合余热机组，但是实现了焙烧环(带)冷机尾端各段高、低温烟气的能源梯级运用。但在实际专利技术转换施行过程中，申请人了解到焙烧环(带)冷机低温余热机组排烟(135～150℃)余热的重新回收运用是钢铁炼钢企业亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

5.鉴于上述事实，本实用新型的目的是针对现有技术中焙烧环(带)冷机低温余热机组排烟(135～150℃)余热的重新回收运用问题，以及过低的排烟气温导致后续循环水泵性能高的问题，因而设计了一种焙烧冷却机余热机组排烟高温余热发电装置，适于钢铁炼钢行业焙烧环(带)冷机低温余热机组排烟(135～150℃)余热的重新回收发电，选用有机工质和135～150℃余热烟气传热，形成有机工质蒸气，适于促进有机工质锥面透平发电锅炉，可将高温余热烟气能源充分运用，排烟水温达到80℃水平。

6.为实现上述目的，本实用新型选用如下技术方案：

7.焙烧冷却机余热机组排烟高温余热发电装置，包括焙烧余热机组、有机工质换热、orc发电系统；所述焙烧余热机组的烟气出口通过余热机组排烟烟道与有机工质换热的壳程连结，有机工质换热的壳程上方通过烟管与循环水泵连结，所述有机工质换热的管程与orc发电系统循环联结；余热机组排烟烟道内烟气气温为135～150℃，烟管内烟气气温为80～85℃；所述orc发电系统包括工质罐、工质泵、orc透平机、冷凝器和高速发电机；所述工质罐、工质泵、有机工质换热的管程、orc透平机、冷凝器通过有机工质管道循环连结，高速发电机与orc透平机同轴连结；所述有机工质管道上连结有变压器冷却管道，变压器冷却管道与高速发电机连通，变压器冷却管道与有机工质管道的一个连结点坐落工质泵的出口侧，变压器冷却管道与有机工质管道的另一个联接点坐落冷凝器的进口侧。

8.逐步地：所述有机工质指可以应适于orc发电的各种低熔点工质，比如但不限于

r134a、r245245fa等等。

9.本实用新型所达到的疗效为：

10.1、本实用新型选用有机工质和135～150℃余热烟气直接传热，形成有机工质蒸气，适于促进有机工质锥面透平发电锅炉，实现了焙烧环(带)冷机低温余热机组排烟余热的重新回收运用，增加了余热运用率，还将烟气湿度增加到目前行业最低水平(80～85℃)，最大程度上回收了余热资源。

11.2、本实用新型135～150℃余热烟气和有机工质传热降温后，才能有效减少后续循环水泵的性能，起到节能减排的作用。

12.3、本实用新型选用了135～150℃余热烟气与有机工质直接传热，提高了间接传热的传热端差，并才能提高余热发电系统的投资。

附图说明

13.图1为本实用新型的焙烧冷却机余热机组排烟高温余热发电装置的结构示意图；

14.其中：1-焙烧余热机组；2-有机工质换热；3-orc发电系统；4-低温烟道；5-余热机组排烟烟道；6-烟管；7-循环水泵；8-有机工质管道；9-马达冷却管道；31-工质罐；32-工质泵；33-orc透平机；34-冷凝器；35-高速发电机。

详细施行方法

15.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下边将结合本技术推行例中的附图，对本技术推行例中的技术方案进行清楚、完整地描述，虽然，所描述的推行例只是是本技术一部份的推行例，而不是全部的推行例。基于本技术中的推行例，本领域普通技术人员在没有作出造就性劳动前提下所斩获的所有其他推行例，都必须属于本技术保护的范围。下边按照附图详尽论述本实用新型优选的推行例。

16.推行例1：拜见图1罐流式锅炉，本施行例的焙烧冷却机余热机组排烟高温余热发电装置，焙烧冷却机为环冷机或带冷机，焙烧冷却机余热机组排烟高温余热发电装置包括焙烧余热机组1、有机工质换热2、orc发电系统3；焙烧环冷机或焙烧带冷机1段烟气和2段烟气分通过低温烟道4传送至焙烧余热机组1内，所述焙烧余热机组1的烟气出口通过余热机组排烟烟道5与有机工质换热2的壳程连结，有机工质换热2的壳程上方通过烟管6与循环水泵7连结，有机工质换热2与旁路烟道并列设置，所述有机工质换热2的管程与orc发电系统3循环连结；余热机组排烟烟道5内烟气气温为135～150℃，烟管6内烟气气温为80℃；所述orc发电系统3包括工质罐31、工质泵32、orc透平机33、冷凝器34和高速发电机35；所述工质罐31、工质泵32、有机工质换热2的管程、orc透平机33、冷凝器34通过有机工质管道8循环连结，高速发电机35与orc透平机33同轴连结；所述有机工质管道8上连结有变压器冷却管道9，变压器冷却管道9与高速发电机35连通，变压器冷却管道9与有机工质管道8的一个连结点坐落工质泵32的出口侧，变压器冷却管道9与有机工质管道8的另一个连结点坐落冷凝器34的进口侧。所述有机工质为r245245fa。

17.以一台200m2焙烧机为例罐流式锅炉，低温余热机组排烟流量为22万nm3/h，排烟气温145℃：排烟气温可降到80℃，orc发电功率可达519kw。因为烟气湿度增加，水泵就能节省69kw功率(已考虑新增换热阻力)。比烟气——热水——机工质间接传热系统多发电约240kw。

18.热力模拟估算如下：

19.表1：焙烧余热烟气和有机工质直接传热估算

[0020][0021]

表2：循环水泵估算

[0022][0023]

以上推行例仅适于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；虽然参照上述各推行例对本实用新型进行了详尽的说明，本领域的普通技术人员必须理解：其仍然可以对

前述各推行例所记载的技术方案进行更改，或则对其中部份或则全部技术特点进行等同替换；而这种更改或则替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型推行例技术方案的范围。

[0024]

据悉，必须理解，但是本说明书根据施行方法加以描述，但并非每位施行方法仅包含一个独立的技术方案，说明书的这些表述方法只是是为清楚起见，本领域技术人员必须将说明书作为一个整体，各推行例中的技术方案也可以经适当组合，产生本领域技术人员可以理解的其他施行方法。

技术特点：

1.焙烧冷却机余热机组排烟高温余热发电装置，其特点在于：包括焙烧余热机组(1)、有机工质换热(2)、orc发电系统(3)；所述焙烧余热机组(1)的烟气出口通过余热机组排烟烟道(5)与有机工质换热(2)的壳程连结，有机工质换热(2)的壳程上方通过烟管(6)与循环水泵(7)连结，所述有机工质换热(2)的管程与orc发电系统(3)循环连结；余热机组排烟烟道(5)内烟气气温为135～150℃，烟管(6)内烟气气温为80～85℃；所述orc发电系统(3)包括工质罐(31)、工质泵(32)、orc透平机(33)、冷凝器(34)和高速发电机(35)；所述工质罐(31)、工质泵(32)、有机工质换热(2)的管程、orc透平机(33)、冷凝器(34)通过有机工质管道(8)循环连结，高速发电机(35)与orc透平机(33)同轴连结；所述有机工质管道(8)上连结有变压器冷却管道(9)，变压器冷却管道(9)与高速发电机(35)连通，变压器冷却管道(9)与有机工质管道(8)的一个连结点坐落工质泵(32)的出口侧，变压器冷却管道(9)与有机工质管道(8)的另一个联接点坐落冷凝器(34)的进口侧。2.按照权力要求1所述的焙烧冷却机余热机组排烟高温余热发电装置，其特点在于：所述有机工质选用r134a或r245245fa。

技术小结

焙烧冷却机余热机组排烟高温余热发电装置，属于余热烟气能源运用技术领域。解决了现有技术中焙烧环(带)冷机低温余热机组排烟(135～150℃)余热的重新回收运用问题，以及过低的排烟气温导致后续循环水泵性能高的技术瓶颈。技术要领：焙烧余热机组的烟气出口通过余热机组排烟烟道与有机工质换热的壳程连结，有机工质换热的壳程上方通过烟管与循环水泵连结，有机工质换热的管程与ORC发电系统循环连结。本实用新型选用有机工质和135～150℃余热烟气传热，形成有机工质蒸气，适于促进有机工质锥面透平发电锅炉，将烟气湿度增加到目前行业最低水平，最大程度上回收了余热资源。源。源。

技术研制人员：李志远赵振

受保护的技术使用者：河南极锐广袤动力系统科技有限公司

技术研制日：2022.11.10

技术发布日：2023/2/3