钢铁厂在高炉炼铁工艺中,产生的炉渣温度大约为1000℃,此炉渣在冲渣箱内由冲渣泵提供的高速水流急冷冲成水渣并粒化,以供生产水泥之用。这一过程中能够产生大量温度在80一95℃的低温热水。研究表明,冲渣水温度越低,其炉渣制成的水泥活性越高。因此在目前的生产工艺中,冲渣水是在沉淀过滤后引人空冷塔,冷却后再次循环冲渣。
这样使得很大一部分热量在空冷塔中流失,既造成了能源的浪费,又对环境造成了热污染。中国是世界上的钢铁产量大国,据有关专家分析,随着重工业化时代的到来,中国的钢铁产量将在三、四年内达到顶峰时期,并能够一直持续到2020年。在这样一个庞大的国家支柱型产业中,每一种小的节能改进都会产生巨大的整体效益。
工质的确定
针对该钢铁厂高炉冲渣水温度低,流量大的特点,为了能够高效回收低温余热,本设计采用低沸点的循环工质。经过反复计算,在对比了当前广泛使用的一些低沸点工质热力性质后,可以采用有机循环工质和氨水混合物。
系统工作原理
本低温热水发电项目采用的是双循环流程设计。钢铁厂高炉冲渣水排出时温度大约85-90℃,经过沉淀除杂预处理后进人特殊设计的换热器,在此将热量传递给工质,温度降到50℃左右,再送到高炉供冲渣之用,从而回收了一定量的余热。工质在换热器内吸收热量后变成80℃的过热蒸气,然后进入气轮机膨胀做功,带动发电机转动,对外输出电能。
做功后的工质变成低压过热蒸气,低压过热蒸气进入冷凝器放出热量,变成低温低压的液体工质,然后由工质泵送到热交换器中吸热,再次变成过热蒸气去推动气轮机做功。如此连续循环,将热水中的热量源源不断的提取出来,生成高品位的电能。
低沸点工质动力机的主要特征:
1、适应于蒸汽、汽水混合汽、热水、被污染热源的各种介质
2、在热源参数大幅度波动工况下,能够高效、安全运行
3、全自动无人值守运行操作
4、低沸点工质动力机的主要技术参数:
5、水蒸汽介质进口参数:0.3~2.5Mpa,130~300°C
6、动力机内介效率:65%~80%
7、最大输出功率:1500Kw
8、转速范围:1500~3000rpm,动态调整
9、拖动负载:发电机、各种泵、风机、磨煤机等
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