專利名稱：一種利用高爐渣熱量發電的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發電的方法及其裝置，尤其是涉及一種利用高爐渣熱量發 電的方法及其裝置。
背景技術：
隨著國家能源政策的調整，利用余熱發電是降低企業成本、走循環經濟的 必由之路，近年來，由于國家能源基礎工業的快速發展，鋼材的需求量不斷加 大，價格也不斷上漲，但是由于鋼鐵行業是一個高耗能產業，同時也是污染較 嚴重的行業，如何做到既能降低能耗，又能得到環境保護的要求，是每一個鋼 鐵企業面臨的而且必須解決的問題，特別是高爐渣熱能的綜合利用更是迫在眉 睫。
現有的利用余熱發電，是在水泥、建材、鋼鐵、化工、陶瓷等工業企業內
向外排放低于40(TC的中低溫煙氣，廢蒸汽，廢熱水等余熱資源將其轉換成使用 方便輸送靈活的電能，其特點是利用換熱器產生飽和蒸汽或熱水，然后用燃料 把飽和蒸汽和熱水在鍋爐中加熱到比較高的參數，再通過常規的汽輪發電機組 發出電來，還沒有見過報道利用高爐渣和其它冶金渣高溫熱量發電的文獻。
目前，國內外對高爐排出的廢渣，都是用水淬后生成水淬渣，生成的水淬 渣用于水泥生產的混合材，水淬后的蒸汽造成環境污染及水的嚴重浪費，特別 是高爐渣的高溫熱量白白浪費，沒有得到合理利用，給企業帶來巨大的損失。
發明內容
本發明要解決的第一個技術問題是提供一種利用高爐渣熱量發電的方法。 該方法是將利用高爐煉鐵排出的爐渣的熱量來燃燒鏈條爐排式鍋爐膛內的混合物產生蒸汽，推動汽輪機發電，冷卻后的礦渣可做生產水泥的熟料。回收利用 高爐渣的高溫熱能，可大幅度降低煉鐵的生產成本，降低能耗及電耗，減少環 境污染。
本發明要解決的另一個技術問題是提供一種利用高爐渣熱量發電的裝置。 為解決上述第一個技術問題，本發明一種利用高爐渣熱量發電的方法，包 括如下步驟
1) 將熔融狀態的高爐渣倒入具有保溫效果的爐渣包內保溫，保持高爐渣的 熔融狀態；
2) 調整風淬火嘴的位置，讓高爐渣從爐渣包內垂直往下均勻地流入風淬室 中，來自風淬加壓風機的熱風經風管沿切線噴入風淬室，在風淬室內形成旋風， 該旋風將流下來的高爐渣風淬成小顆粒，該小顆粒在風淬室下方設置的高速旋 轉葉輪破碎作用下，進一步將小顆粒打碎成0.5—8mm的細小顆粒，所述葉輪速 度為300轉/分 2500轉/分；
3) 用加壓送渣熱風機將落下的細小顆粒與空氣一起送入到鏈條爐排鍋爐的 入渣倉中，然后加入到鍋爐內爐排上；通過鏈條爐排鍋爐的入煤倉加入燃煤到 鍋爐內爐排上；通過鏈條爐排鍋爐的石灰倉入口加入石灰粉到鍋爐內爐排上； 加石灰粉是為了給高爐渣補鈣和固硫，以接近水泥熟料的化學成分，從而提高 鏈條爐排式鍋爐排出灰渣的水化活性和強度；具體重量百分配比如下高爐渣 顆粒為65 90%，燃煤為5 25%，石灰粉為5 25%;(高爐渣顆粒為95%是 不可能的，很明顯當其占95%時，另外兩種原料取最低值加起來都超過100%。) 所述高爐渣、燃煤和石灰粉混合物在800 1300'C高溫下著火燃燒，放出熱量， 產生蒸汽推動凝汽式汽輪機工作，從而推動汽輪機發電機發電；燃燒反應后的 灰渣由爐排送出爐膛，經水淬后，成為一種物相組成和化學成份與水泥熟料非常相近似的優質水泥原料。
為解決上述第二個技術問題，本發明一種利用高爐渣熱量發電的裝置，它 包括渣爐包、風淬系統、加壓送渣風機和鏈條爐排式鍋爐；
所述渣爐包的正下方設風淬系統，所述風淬系統包括風淬室、風淬火嘴、 葉輪和風淬加壓風機，所述風淬加壓風機通過風管切線方向送風入到風淬室內； 所述風淬火嘴設置于風淬室的上部，所述葉輪設置于風淬室的下部；
所述加壓送渣風機包括機體和送渣管道，所述風淬室的底端出口連接在加 壓送渣風機的送渣管道上；
所述鏈條爐排式鍋爐上方固設有入渣倉、入煤倉和石灰倉，所述加壓送渣 風機的送渣管道的出口與入渣倉連接；該鍋爐的中部設有爐排，所述高爐渣、 燃煤和石灰室一起在爐排上燃燒，產生的蒸汽為發電機組提供動力。
本發明的有益效果如下最大限度地回收了高爐渣的熱能用來發電，為社 會節約了能源，從而降低了鋼鐵廠的能耗和電耗，降低了煉鐵成本，提高了鋼 鐵廠的經濟效益和社會效益。同時高爐渣燃燒后的渣灰變成了一種性能優良， 水化活性很好的水泥熟料。
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的說明 圖1為本發明一種利用高爐渣熱量發電的方法流程圖； 圖2為本發明一種利用高爐渣熱量發電的裝置。
具體實施方式
實施例l
參見圖2所示，本發明一種利用高爐渣熱量發電的裝置，它包括渣爐包l、風淬系統2、加壓送渣風機3和鏈條爐排式鍋爐4;
所述渣爐包1的正下方設風淬系統2，所述風淬系統2包括風淬室21、風 淬火嘴22、葉輪23和風淬加壓風機24，所述風淬加壓風機24通過風管25切 線方向送風入到風淬室21內；所述風淬火嘴22設置于風淬室21的上部，所述 葉輪23設置于風淬室21的下部；
所述加壓送渣風機3包括機體31和送渣管道32，所述風淬室21的底端出 口連接在加壓送渣風機3的送渣管道32上；
所述鏈條爐排式鍋爐4上方固設有入渣倉41、入煤倉42和石灰倉43，所 述加壓送渣風機3的送渣管道32的出口與入渣倉41連接；該鍋爐4的中部設 有爐排44，所述高爐渣、燃煤和石灰室一起在爐排上燃燒，產生的蒸汽為發電 機組提供動力。
參見圖1、 2所示，本發明一種利用高爐渣熱量發電的方法，包括如下步驟
1) 將熔融狀態的高爐渣5倒入具有保溫效果的爐渣包1內保溫，保持高爐 渣的熔融狀態；
2) 調整風淬火嘴22的位置，讓高爐渣5從爐渣包1內垂直往下均勻地流 入風淬室21中，來自風淬加壓風機24的熱風經風管沿切線噴入風淬室21，在 風淬室21內形成旋風，該旋風將流下來的高爐渣風淬成小顆粒，該小顆粒在風 淬室21下方設置的高速旋轉葉輪23破碎作用下，進一步將小顆粒打碎成0.5— 8mm的細小顆粒，所述葉輪速度為300轉/分；
3) 用加壓送渣熱風機3將落下的細小顆粒與空氣一起送入到鏈條爐排鍋爐 4的入渣倉中，然后加入到鍋爐內爐排44上；通過鏈條爐排鍋爐4的入煤倉加 入燃煤到鍋爐4內爐排44上；通過鏈條爐排鍋爐4的石灰倉43入口加入石灰 粉到鍋爐內爐排44上，加石灰粉是為了給高爐渣補鈣和固硫，以接近水泥熟料的化學成分，從而提高鏈條爐排式鍋爐4排出灰渣的水化活性和強度；具體重 量百分配比如下高爐渣顆粒為65%，燃煤為25%，石灰粉為10%;所述高爐
渣、燃煤和石灰粉混合物45在80(TC高溫下著火燃燒，放出熱量，產生蒸汽推 動凝汽式汽輪機工作，從而推動汽輪機發電機發電；燃燒反應后的灰渣46由爐 排44送出爐膛，經水淬后，成為一種物相組成和化學成份與水泥熟料非常相近 似的優質水泥原料。 實施例2
重復實施例l，其不同之處在于
參見圖1、 2所示，本發明一種利用高爐渣熱量發電的方法，包括如下步驟
1) 將熔融狀態的高爐渣5倒入具有保溫效果的爐渣包1內保溫，保持高爐 渣的熔融狀態；
2) 調整風淬火嘴22的位置，讓高爐渣5從爐渣包1內垂直往下均勻地流 入風淬室21中，來自風淬加壓風機24的熱風經風管沿切線噴入風淬室21，在 風淬室21內形成旋風，該旋風將流下來的高爐渣風淬成小顆粒，該小顆粒在風 淬室21下方設置的高速旋轉葉輪23破碎作用下，進一步將小顆粒打碎成1— 8mm的細小顆粒，所述葉輪速度為1000轉/分；
3) 用加壓送渣熱風機3將落下的細小顆粒與空氣一起送入到鏈條爐排鍋爐 4的入渣倉中，然后加入到鍋爐內爐排44上；通過鏈條爐排鍋爐4的入煤倉加 入燃煤到鍋爐4內爐排44上；通過鏈條爐排鍋爐4的石灰倉43入口加入石灰 粉到鍋爐內爐排44上，加石灰粉是為了給高爐渣補鈣和固硫，以接近水泥熟料 的化學成分，從而提高鏈條爐排式鍋爐4排出灰渣的水化活性和強度；具體重 量百分配比如下高爐渣顆粒為90%，燃煤為5%，石灰粉為5%;所述高爐渣、 燃煤和石灰粉混合物45在100(TC高溫下著火燃燒，放出熱量，產生蒸汽推動凝汽式汽輪機工作，從而推動汽輪機發電機發電；燃燒反應后的灰渣46由爐排44 送出爐膛，經水淬后，成為一種物相組成和化學成份與水泥熟料非常相近似的 優質水泥原料。 實施例3
重復實施例l，其不同之處在于
參見圖1、 2所示，本發明一種利用高爐渣熱量發電的方法，包括如下步驟
1) 將熔融狀態的高爐渣5倒入具有保溫效果的爐渣包1內保溫，保持高爐 渣的熔融狀態；
2) 調整風淬火嘴22的位置，讓高爐渣5從爐渣包1內垂直往下均勻地流 入風淬室21中，來自風淬加壓風機24的熱風經風管沿切線噴入風淬室21，在 風淬室21內形成旋風，該旋風將流下來的高爐渣風淬成小顆粒，該小顆粒在風 淬室21下方設置的高速旋轉葉輪23破碎作用下，進一步將小顆粒打碎成l一 8mm的細小顆粒，所述葉輪速度為1800轉/分；
3) 用加壓送渣熱風機3將落下的細小顆粒與空氣一起送入到鏈條爐排鍋爐 4的入渣倉中，然后加入到鍋爐內爐排44上；通過鏈條爐排鍋爐4的入煤倉加 入燃煤到鍋爐4內爐排44上；通過鏈條爐排鍋爐4的石灰倉43入口加入石灰 粉到鍋爐內爐排44上，加石灰粉是為了給高爐渣補鈣和固硫，以接近水泥熟料 的化學成分，從而提高鏈條爐排式鍋爐4排出灰渣的水化活性和強度；具體重 量百分配比如下高爐渣顆粒為70%，燃煤為5%，石灰粉為25%;所述高爐渣、 燃煤和石灰粉混合物45在1100'C高溫下著火燃燒，放出熱量，產生蒸汽推動凝 汽式汽輪機工作，從而推動汽輪機發電機發電；燃燒反應后的灰渣46由爐排44 送出爐膛，經水淬后，成為一種物相組成和化學成份與水泥熟料非常相近似的 優質水泥原料。實施例4
重復實施例l，其不同之處在于-
參見圖1、 2所示，本發明一種利用高爐渣熱量發電的方法，包括如下步驟-
1) 將熔融狀態的高爐渣5倒入具有保溫效果的爐渣包1內保溫，保持高爐 渣的熔融狀態；
2) 調整風淬火嘴22的位置，讓高爐渣5從爐渣包1內垂直往下均勻地流 入風淬室21中，來自風淬加壓風機24的熱風經風管沿切線噴入風淬室21，在 風淬室21內形成旋風，該旋風將流下來的高爐渣風淬成小顆粒，該小顆粒在風 淬室21下方設置的高速旋轉葉輪23破碎作用下，進一步將小顆粒打碎成1— 8mm的細小顆粒，所述葉輪速度為2500轉/分；
3) 用加壓送渣熱風機3將落下的細小顆粒與空氣一起送入到鏈條爐排鍋爐 4的入渣倉中，然后加入到鍋爐內爐排44上；通過鏈條爐排鍋爐4的入煤倉加 入燃煤到鍋爐4內爐排44上；通過鏈條爐排鍋爐4的石灰倉43入口加入石灰 粉到鍋爐內爐排44上，加石灰粉是為了給高爐渣補鈣和固硫，以接近水泥熟料 的化學成分，從而提高鏈條爐排式鍋爐4排出灰渣的水化活性和強度；具體重 量百分配比如下高爐渣顆粒為77%，燃煤為13%，石灰粉為10%;所述高爐 渣、燃煤和石灰粉混合物45在130(TC高溫下著火燃燒，放出熱量，產生蒸汽推 動凝汽式汽輪機工作，從而推動汽輪機發電機發電；燃燒反應后的灰渣46由爐 排44送出爐膛，經水淬后，成為一種物相組成和化學成份與水泥熟料非常相近 似的優質水泥原料。
顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并 非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有 的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變 化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
權利要求
1、一種利用高爐渣熱量發電的方法，其特征在于，包括如下步驟1)將熔融狀態的高爐渣倒入具有保溫效果的爐渣包內保溫，保持高爐渣的熔融狀態；2)調整風淬火嘴的位置，讓高爐渣從爐渣包內垂直往下均勻地流入風淬室中，來自風淬加壓風機的熱風經風管沿切線噴入風淬室，在風淬室內形成旋風，該旋風將流下來的高爐渣風淬成小顆粒，該小顆粒在風淬室下方設置的高速旋轉葉輪破碎作用下，進一步將小顆粒打碎成0.5—8mm的細小顆粒，所述葉輪速度為300轉/分～2500轉/分；3)用加壓送渣熱風機將落下的細小顆粒與空氣一起送入到鏈條爐排鍋爐的入渣倉中，然后加入到鍋爐內爐排上；通過鏈條爐排鍋爐的入煤倉加入燃煤到鍋爐內爐排上；通過鏈條爐排鍋爐的石灰倉入口加入石灰粉到鍋爐內爐排上；加石灰粉是為了給高爐渣補鈣和固硫，以接近水泥熟料的化學成分，從而提高鏈條爐排式鍋爐排出灰渣的水化活性和強度；具體重量百分配比如下高爐渣顆粒為65～90％，燃煤為5～25％，石灰粉為5～25％；所述高爐渣、燃煤和石灰粉混合物在800～1300℃高溫下著火燃燒，放出熱量，產生蒸汽推動凝汽式汽輪機工作，從而推動汽輪機發電機發電。
2、 一種利用高爐渣熱量發電的裝置，其特征在于，它包括渣爐包、風淬系 統、加壓送渣風機和鏈條爐排式鍋爐；所述渣爐包的正下方設風淬系統，所述風淬系統包括風淬室、風淬火嘴、 葉輪和風淬加壓風機，所述風淬加壓風機通過風管切線方向送風入到風淬室內； 所述風淬火嘴設置于風淬室的上部，所述葉輪設置于風淬室的下部；所述加壓送渣風機包括機體和送渣管道，所述風淬室的底端出口連接在加 壓送渣風機的送渣管道上；所述鏈條爐排式鍋爐上方固設有入渣倉、入煤倉和石灰倉，所述加壓送渣 風機的送渣管道的出口與入渣倉連接；該鍋爐的中部設有爐排。
全文摘要
一種利用高爐渣熱量發電的方法，該方法是從高爐排出的爐渣，送入風淬系統，將爐渣風淬制成渣粒，在風淬室內用高速旋轉的葉輪進一步打碎風淬渣粒，以增加換熱面積；用熱風送至鏈條爐排式鍋爐的爐排上與另一煤倉落下的煤以及石灰倉落下的石灰粉接觸，在高溫下著火燃燒，放出熱量，產生蒸汽推動汽輪機發電，燃燒后的灰渣由爐排送出爐膛，經水淬后成為優質水泥原料。本發明的有益效果如下最大限度地回收了高爐渣的熱能用來發電，為社會節約了能源，從而降低了鋼鐵廠的能耗和電耗，降低了煉鐵成本，提高了鋼鐵廠的經濟效益和社會效益；同時高爐渣燃燒后的渣灰變成了一種性能優良，水化活性很好的水泥熟料。
文檔編號F01K27/02GK101545383SQ200810084219
公開日2009年9月30日 申請日期2008年3月26日 優先權日2008年3月26日
發明者毛耐文, 董書通, 平 趙 申請人:鄭州永通特鋼有限公司