專利名稱：封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法
技術領域：
本發明涉及一種封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法，特別是涉及一種封閉式電爐冶煉 能源回收與利用方法。
背景技術：
電爐煙氣余熱發電工藝通常有兩種， 一種是不封閉的電爐煙氣(約50(TC)余熱發電方 法(以下簡稱方法一)，另一種是封閉式電爐煤氣凈化回收后再用煤氣作為燃料進行發電的 方法(以下簡稱方法二)。
方法一的工藝流程是電爐一煙閨一余熱鍋爐一除塵系統一引風機一達標排放，余熱鍋 爐產生的蒸汽用于發電。方法一是遵義市華力環境工程有限責任公司在專利"電爐冶煉余熱 回收與利用方法"公開說明書(CN1991249)中的一部分。在方法一中，由于爐蓋沒有封閉 ，有大量的空氣進入了電爐的爐膛，冶煉時產生的可燃燒氣體(稱作煤氣)直接在爐膛內燃 燒，放出了大量的熱量后又被空氣兌冷至50(TC左右，煙氣總量增加了20倍左右。此時采用 余熱鍋爐回收熱量發電時，排煙帶走的熱量較多，熱利用率較低，余熱鍋爐和除塵系統龐大 ，投資較大，運行費用較高。
方法二的工藝流程是封閉式電爐一煙囪一降溫系統一除塵系統一引風機一煤氣柜一加 壓機一煤氣燃燒鍋爐一達標排放，燃燒鍋爐產生的蒸汽用于發電。方法二除煤氣燃燒發電之 外屬湖南鐵合金廠專利"鐵合金封閉電爐煤氣干法除塵方法"公開說明書(CN86103986) 中的一部分。在方法二中，爐蓋全部封閉，電爐在冶煉時產生的可燃燒氣體(稱作煤氣)在 爐膛內沒有燃燒，400 65(TC的煤氣經過降溫、除塵凈化后回收煤氣，然后利用煤氣作為燃 料進行發電。由于煤氣中的一氧化碳(C0)成份較高，易燃易爆有劇毒，對設備的嚴密性要 求特別高，導致煤氣凈化回收系統投資龐大、運行費用高、安全性能低。400 65(TC的煤氣 顯熱沒有利用，造成能源浪費。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能防止鍋爐結焦且總投資少、運行費用低、能源 回收利用率高、經濟效益好、安全可靠的封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法。
為了解決上述技術問題，本發明提供的封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法，封閉式電 爐冶煉時，從封閉式電爐導出的高溫煤氣直接通入燃燒室，在燃燒室內加入助燃空氣使一氧化碳氣體完全燃燒，燃燒后的高溫煙氣再通入余熱鍋爐，在余熱鍋爐里降溫后進入除塵系統 除塵，達到排放標準后經引風機至達標排放，余熱鍋爐產生的蒸汽供發電系統發電。
在所述的封閉式電爐與余熱鍋爐之間設有煙囪，所述的燃燒室布置在所述的煙囪與余熱 鍋爐之間，或布置在封閉式電爐與煙囪之間。
所述的封閉式電爐采用微負壓運行，其壓力值為-400 0Pa。
從所述的封閉式電爐出來的煤氣直接進入所述的燃燒室進行有組織燃燒，其過量空氣系 數為l. 0 1. 2。
通過在所述的燃燒室中布置受熱面將所述的燃燒室出口的煙氣溫度控制在800 122(TC ，小于煙氣中粉塵的軟化溫度。
將所述的余熱鍋爐給水通過所述的燃燒室受熱面，以充分利用所述的燃燒室中受熱面吸 收的熱量。
在所述的燃燒室中設置除灰渣裝置，以防止所述的燃燒室積灰結渣。 采用上述技術方案的封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法，將燃燒室與鍋爐分開設置可 以避免余熱鍋爐結焦。這種方法的優點是
① 400 95(TC的煤氣顯熱和燃燒熱值為4318 12556KJ/NmS的煤氣潛熱都得到了利用， 熱能利用率高。
② 與方法一相比較，本發明所述的工藝中的煤氣是在燃燒室燃燒，所用的鍋爐、除塵 系統、引風機比方法一中的小10倍左右。所以這部分的投資和運行費用也要小10倍左右，且 排煙熱損失也減少10倍左右，熱能利用率高。
③ 與方法二相比較，本發明所述的工藝中不需花費大量的資金來建設煤氣凈化回收系 統、煤氣柜、加壓站等設備，投資少，運行費用低，安全性好。且利用了煤氣顯熱，熱能利 用率提高。
④ 本發明充分利用了煤氣的顯熱和潛熱，能源回收利用率高，總投資少，運行費用低， 環保效益好，安全性高。具有極好的經濟效益和社會效益。
綜上所述，本發明是一種能防止鍋爐結焦且總投資少、運行費用低、能源回收利用率高 、經濟效益好、安全可靠的封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法。
下面結合附圖和具體實施方式
，對本發明作進一步詳細的說明。
圖l為本發明封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法的工藝流程示意圖。
圖2為本發明封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法的另一種工藝流程示意圖。圖2與圖1的工藝原理相同，但調換了燃燒室3與煙囪2的布置位置，對應的移動了助燃空 氣9和事故放散8的布置位置。
具體實施例方式
由圖1看出，封閉式電爐1的高溫煤氣出口一路與煙囪2連接， 一路與燃燒室3連接，煙囪 2用于事故放散8，燃燒室3的煙氣出口與余熱鍋爐4連接，燃燒室3連接有助燃空氣9，余熱鍋 爐4的煙氣出口與除塵系統5連接，蒸汽出口與發電系統10連接，除塵系統5經引風機6至達標 排放7。具體實施工藝過程如下
封閉式電爐l采用微負壓運行，其壓力值為-400 0Pa，封閉式電爐l在冶煉過程中產生 400 95(TC的高溫煤氣，煤氣中的粉塵濃度為2 120g/Nm3，煤氣燃燒熱值為4318 12556KJ/Nm3。高溫煤氣經過煙道達到燃燒室3，用助燃空氣9助燃，從封閉式電爐l出來的煤 氣直接進入燃燒室3進行有組織燃燒，其過量空氣系數為1.0 1.2，經過燃燒后的高溫煙氣 的溫度(稱作燃燒溫度)高于127(TC，高于粉塵熔化溫度。燃燒室3布置有受熱面，受熱面 控制燃燒室3的出口煙氣溫度在800 122(TC，低于粉塵變形溫度，讓已經液化的粉塵變成固 體狀態。燃燒室3內設有出渣系統對燃燒室3進行排渣。煙氣從燃燒室3出來后進入余熱鍋爐4 ，避免了在余熱鍋爐4內結焦，提高余熱鍋爐4的安全性和使用壽命。燃燒室3與余熱鍋爐4分 開設置，可以避免余熱鍋爐結焦。控制在800 122(TC的高溫煙氣經過余熱鍋爐4降溫到120 200°C ，含塵煙氣經過除塵系統5除塵凈化到粉塵濃度小于100mg/Nm3，再經引風機6至達標 排放7。余熱鍋爐產生的蒸汽送至汽輪發電機系統10用于發電。
在封閉式電爐1的出口布置煙囪2，在余熱鍋爐4或除塵系統5等設備出現故障停產時，用 事故放散8臨時放散煤氣，確保安全。
本發明封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法也可采取圖2所示的工藝流程。由圖2看出， 封閉式電爐1的高溫煤氣出口與燃燒室3連接，燃燒室3連接有助燃空氣9，燃燒室3的煙氣出 口一路與余熱鍋爐4連接， 一路與煙囪2連接，煙囪2用于事故放散8，余熱鍋爐4的煙氣出口 與除塵系統5連接，蒸汽出口與發電系統10連接，除塵系統5經引風機6至達標排放7。具體實 施工藝過程如下
封閉式電爐l采用微負壓運行，其壓力值為-400 0Pa，封閉式電爐l在冶煉過程中產生 400 95(TC的高溫煤氣，煤氣中的粉塵濃度為2 120g/Nm3，煤氣燃燒熱值為4318 12556KJ/Nm3。高溫煤氣經過煙道達到燃燒室3，用助燃空氣9助燃，從封閉式電爐l出來的煤 氣直接進入燃燒室3進行有組織燃燒，其過量空氣系數為1.0 1.2，經過燃燒后的高溫煙氣 的溫度(稱作燃燒溫度)高于127(TC，高于粉塵熔化溫度。燃燒室3布置受熱面，受熱面控制燃燒室3的出口煙氣溫度在800 122(TC，低于粉塵變形溫度，讓已經液化的粉塵變成固體 狀態。燃燒室3內采用出渣系統對燃燒室3進行排渣。煙氣從燃燒室3出來后進入余熱鍋爐4， 避免了在余熱鍋爐4內結焦，提高余熱鍋爐4的安全性和使用壽命。燃燒室3與余熱鍋爐4分開 設置，可以避免余熱鍋爐4結焦。控制在800 122(TC的高溫煙氣經過余熱鍋爐4降溫到120 20CTC ，含塵煙氣經過除塵系統5除塵凈化到粉塵濃度小于100mg/Nm3，再經引風機6至達標排 放7。余熱鍋爐4產生的蒸汽送至汽輪發電機系統10用于發電。
在燃燒室3的出口布置煙閨2，在余熱鍋爐4或除塵系統5等設備出現故障停產時，用事故 放散8臨時放散煤氣，確保安全。
權利要求
1.一種封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法，其特征在于封閉式電爐(1)冶煉時，從封閉式電爐(1)導出的高溫煤氣直接通入燃燒室(3)，在燃燒室(3)內加入助燃空氣(9)使一氧化碳氣體完全燃燒，燃燒后的高溫煙氣再通入余熱鍋爐(4)，在余熱鍋爐(4)里降溫后進入除塵系統(5)除塵，達到排放標準后經引風機(6)至達標排放(7)，余熱鍋爐(4)產生的蒸汽供發電系統(10)發電。
2.根據權利要求l所述的封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法，其特 征在于在所述的封閉式電爐(1)與余熱鍋爐(4)之間設有煙囪(2)，所述的燃燒室(3 )布置在所述的煙囪(2)與余熱鍋爐(4)之間，或布置在封閉式電爐(1)與煙囪(2)之 間。
3.根據權利要求1或2所述的封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法， 其特征在于所述的封閉式電爐(1)采用微負壓運行，其壓力值為-400 0Pa。
4.根據權利要求1或2所述的封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法， 其特征在于從所述的封閉式電爐(1)出來的煤氣直接進入所述的燃燒室(3)進行有組織 燃燒，其過量空氣系數為1.0 1.2。
5.根據權利要求1或2所述的封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法， 其特征在于通過在所述的燃燒室(3)中布置受熱面將所述的燃燒室(3)出口的煙氣溫度 控制在800 122(TC，小于煙氣中粉塵的軟化溫度。
6.根據權利要求1或2所述的封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法， 其特征在于將所述的余熱鍋爐(4)給水通過所述的燃燒室(3)受熱面，以充分利用所述的燃燒室(3)中受熱面吸收的熱量。
7 根據權利要求1或2所述的封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法，其特征在于在所述 的燃燒室(3)中設置除灰渣裝置，以防止所述的燃燒室(3)積灰結渣。
全文摘要
本發明公開了一種封閉式電爐冶煉能源回收與利用方法，封閉式電爐(1)冶煉時，從封閉式電爐(1)導出的高溫煤氣直接通入燃燒室(3)，在燃燒室(3)內加入助燃空氣(9)使一氧化碳氣體完全燃燒，燃燒后的高溫煙氣再通入余熱鍋爐(4)，在余熱鍋爐(4)里降溫后進入除塵系統(5)除塵，達到排放標準后經引風機(6)至達標排放(7)，余熱鍋爐(4)產生的蒸汽供發電系統(10)發電。余熱鍋爐產生的蒸汽用來發電。將燃燒室與鍋爐分開設置以防鍋爐結焦。本發明充分利用了煤氣的顯熱和潛熱，熱利用率高，投資成本低，運行費用低，環保效益好，安全性高。具有極好的經濟效益和社會效益。
文檔編號F27D17/00GK101581543SQ20091030332
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月17日 優先權日2009年6月17日
發明者任福春, 巫怡芳, 彭靈芝, 徐克中, 英 潘, 鄧楚平 申請人:五礦(湖南)鐵合金有限責任公司;北京潤弘達能源環保科技有限公司