一种钢铁企业烟气余热利用技术锅炉式蒸汽发电机的制作方法

1.本发明涉及余热利用领域，尤其涉及一种钢铁企业烟气余热利用技术锅炉式蒸汽发电机。


背景技术：

2.节能降耗是钢铁企业长期的战略任务，在钢铁行业中会产生大量的废烟气，该烟气可以通过余热锅炉产生蒸汽，从而带动发电机发电，此技术可以将废烟气循环利用，是提高经济性、节约燃料的一条重要途径。
3.现有装置在利用高温烟气中的余热发电时，由于该装置靠近进烟口一侧温度较高，反之则温度较低，造成热量在水中分布不均匀，导致现有技术难以充分有效地将水加热，从而导致现有技术的发电效率不高，且由于高温烟气中含有颗粒状杂质，其易粘在设备内部，现有技术在将颗粒状杂质排出时设备内部的烟气会飘散至外部空气中，导致对外部环境造成污染。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对以上问题，提出一种能够有效地提高设备的发电效率、能够有效地避免高温烟气飘散至外部空气中的钢铁企业烟气余热利用技术锅炉式蒸汽发电机，以解决上述背景技术中提出的现有技术发电效率不高、烟气会飘散至外部空气中的问题。
5.技术方案为：一种钢铁企业烟气余热利用技术锅炉式蒸汽发电机，包括有底座、高温烟气炉、水温框、蒸汽筒、进气口、高温烟气发电组件和间歇开合组件：
6.高温烟气炉，底座上通过螺栓连接有高温烟气炉；
7.水温框，高温烟气炉外顶部联接有水温框；
8.蒸汽筒，水温框顶部接通有蒸汽筒；
9.进气口，高温烟气炉一侧接通有进气口，进气口用于向高温烟气炉2内部传输高温烟气；
10.高温烟气发电组件，蒸汽筒上设有高温烟气发电组件，高温烟气发电组件用于利用高温烟气中的余热发电；
11.间歇开合组件，高温烟气炉上设有间歇开合组件，间歇开合组件用于间歇性地将高温烟气炉内部降温后的烟气排出。
12.作为更进一步的优选方案，高温烟气发电组件包括有导热铜管环、进水管、发电轴、蒸汽轮、发电机和蒸汽回流管，高温烟气炉内部呈线性分布式联接有四导热铜管环，导热铜管环穿过水温框，水温框外顶部接通有进水管，蒸汽筒内部转动式连接有发电轴，发电轴下部联接有蒸汽轮，蒸汽筒外顶部固定安装有发电机，发电机输入轴与发电轴联接，蒸汽筒上接通有蒸汽回流管。
13.作为更进一步的优选方案，间歇开合组件包括有扇形锥齿轮、动力轴、转动锥齿轮、旋转杆、固定推架、移动封板、移动拉杆、复位弹簧、第一转动盘、第二转动盘和连杆，发
电轴上联接有扇形锥齿轮，蒸汽筒上转动式连接有动力轴，动力轴一端联接有转动锥齿轮，转动锥齿轮与扇形锥齿轮啮合，高温烟气炉另一侧转动式连接有旋转杆，旋转杆上联接有固定推架，高温烟气炉外壁上滑动式连接有六对移动封板，同一侧六移动封板相接触，同一侧六移动封板呈环状分布，高温烟气炉外壁上对称滑动式连接有移动拉杆，其中一移动拉杆与位于上方的其中二移动封板联接，另一移动拉杆与位于下方的其中二移动封板联接，移动拉杆与固定推架接触，移动拉杆与高温烟气炉之间连接有复位弹簧，旋转杆一端联接有第一转动盘，动力轴另一端联接有第二转动盘，第二转动盘与第一转动盘之间共同转动式连接有连杆。
14.作为更进一步的优选方案，还包括有升降刮除组件，升降刮除组件设于水温框上，升降刮除组件包括有转动槽杆、转动推轮、升降杆、固定圆杆、一字槽板和刮除杆，水温框外顶部转动式连接有转动槽杆，动力轴上联接有转动推轮，转动槽杆顶端同样联接有转动推轮，两转动推轮相接触，水温框上滑动式连接有升降杆，升降杆顶端联接有固定圆杆，固定圆杆与转动槽杆滑动式配合，升降杆底端联接有一字槽板，高温烟气炉上呈线性分布滑动式连接有八刮除杆，刮除杆与一字槽板限位配合。
15.作为更进一步的优选方案，还包括有烟渣输出组件，烟渣输出组件设于高温烟气炉上，烟渣输出组件包括有保护壳体、输出轴、带轮、皮带、螺旋架、收集框和闭合板，高温烟气炉外壁上联接有保护壳体，保护壳体上转动式连接有输出轴，输出轴穿过高温烟气炉，旋转杆上联接有带轮，输出轴上同样联接有带轮，两带轮之间绕有皮带，皮带位于保护壳体内部，输出轴上联接有螺旋架，高温烟气炉外底部联接有收集框，收集框上滑动式连接有闭合板。
16.作为更进一步的优选方案，保护壳体呈矩形空腔结构，用于防止皮带受到高温的影响，起保护皮带的作用。
17.作为更进一步的优选方案，还包括有间歇提升组件，间歇提升组件设于收集框上，间歇提升组件包括有固定小齿轮、旋转轴、固定大齿圈、固定提升杆和提升拉杆，输出轴上联接有固定小齿轮，收集框上转动式连接有旋转轴，旋转轴上联接有固定大齿圈，固定大齿圈与固定小齿轮啮合，旋转轴上联接有固定提升杆，收集框上滑动式连接有提升拉杆，提升拉杆与闭合板联接，提升拉杆与固定提升杆接触。
18.作为更进一步的优选方案，还包括有高温导热组件，高温导热组件设于导热铜管环上，高温导热组件包括有导热长铜管和导热短铜管，位于两侧的二导热铜管环之间共同联接有一对导热长铜管，位于中间的二导热铜管环之间共同联接有一对导热短铜管。
19.作为更进一步的优选方案，还包括有封烟框，高温烟气炉外壁上对称联接有封烟框，其中一封烟框与升降杆滑动式配合。
20.有益效果为：
21.高温烟气会暂时停留在高温烟气炉内部，使导热铜管环可以充分地将高温烟气中的余热吸收，随后高温烟气炉内部降温后的烟气可以排出，达到了可以充分有效地利用高温烟气中的余热发电的效果。
22.刮除杆可以将粘在导热铜管环上的颗粒状杂质刮落，避免颗粒状杂质影响导热铜管环的导热效果，便于后续使用，且螺旋架可以将被刮落的颗粒状杂质输出，实现了能够自动地将粘在导热铜管环上的颗粒状杂质清除的目的。
23.闭合板会间歇性地打开，使收集框内部的颗粒状杂质可以间歇性地排出，且收集框内部始终会残留有颗粒状杂质，以保持高温烟气炉的密闭环境，防止高温烟气炉内部的高温烟气通过收集框飘散至外部空气中，从而可以避免高温烟气污染外部空气，实现了能够有效地避免高温烟气飘散至外部空气中的目的。
24.导热长铜管与导热短铜管可以在两对导热铜管环之间传导热量，使导热铜管环均匀地将热量传导至水温框内的水中，避免高温烟气炉内部高温烟气余热分布不均匀对发电机的发电效率造成的影响，进而达到了能够有效地提高发电机的发电效率的效果。
附图说明
25.图1为本发明的第一种立体结构示意图。
26.图2为本发明的第二种立体结构示意图。
27.图3为本发明的第三种立体结构示意图。
28.图4为本发明高温烟气发电组件的第一种部分剖视立体结构示意图。
29.图5为本发明高温烟气发电组件的第二种部分剖视立体结构示意图。
30.图6为本发明间歇开合组件的部分剖视立体结构示意图。
31.图7为本发明间歇开合组件的第一种部分立体结构示意图。
32.图8为本发明间歇开合组件的第二种部分立体结构示意图。
33.图9为本发明升降刮除组件的立体结构示意图。
34.图10为本发明升降刮除组件的部分立体结构示意图。
35.图11为本发明烟渣输出组件的部分剖视立体结构示意图。
36.图12为本发明烟渣输出组件的第一种部分拆分立体结构示意图。
37.图13为本发明烟渣输出组件的第二种部分拆分立体结构示意图。
38.图14为本发明间歇提升组件的立体结构示意图。
39.图15为本发明高温导热组件的剖视立体结构示意图。
40.其中：1-底座，2-高温烟气炉，3-水温框，4-蒸汽筒，5-进气口，6-高温烟气发电组件，61-导热铜管环，62-进水管，621-发电轴，63-蒸汽轮，64-发电机，65-蒸汽回流管，7-间歇开合组件，71-扇形锥齿轮，72-动力轴，73-转动锥齿轮，74-旋转杆，75-固定推架，76-移动封板，77-移动拉杆，771-复位弹簧，78-第一转动盘，79-第二转动盘，710-连杆，8-升降刮除组件，81-转动槽杆，82-转动推轮，84-升降杆，85-固定圆杆，86-一字槽板，87-刮除杆，9-烟渣输出组件，91-保护壳体，92-输出轴，93-带轮，94-皮带，95-螺旋架，96-收集框，97-闭合板，10-间歇提升组件，101-固定小齿轮，102-旋转轴，103-固定大齿圈，104-固定提升杆，105-提升拉杆，11-高温导热组件，111-导热长铜管，112-导热短铜管，12-封烟框。
具体实施方式
41.本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。
42.实施例1
43.一种钢铁企业烟气余热利用技术锅炉式蒸汽发电机，如图1、图2、图3、图4、图5、图
6、图7和图8所示，包括有底座1、高温烟气炉2、水温框3、蒸汽筒4、进气口5、高温烟气发电组件6和间歇开合组件7，底座1上通过螺栓连接有高温烟气炉2，高温烟气炉2外顶部联接有水温框3，水温框3顶部接通有蒸汽筒4，高温烟气炉2一侧接通有用于向高温烟气炉2内部传输高温烟气的进气口5，蒸汽筒4上设有用于利用高温烟气发电的高温烟气发电组件6，高温烟气炉2上设有用于间歇性地将降温后的烟气排出的间歇开合组件7。
44.高温烟气发电组件6包括有导热铜管环61、进水管62、发电轴621、蒸汽轮63、发电机64和蒸汽回流管65，高温烟气炉2内部呈线性分布式联接有四用于传导热量的导热铜管环61，导热铜管环61穿过水温框3，水温框3外顶部接通有用于向水温框3内部传输冷水的进水管62，蒸汽筒4内部转动式连接有发电轴621，发电轴621下部联接有蒸汽轮63，蒸汽筒4外顶部固定安装有用于发电的发电机64，发电机64输入轴与发电轴621联接，蒸汽筒4上接通有用于将水蒸汽排出的蒸汽回流管65。
45.间歇开合组件7包括有扇形锥齿轮71、动力轴72、转动锥齿轮73、旋转杆74、固定推架75、移动封板76、移动拉杆77、复位弹簧771、第一转动盘78、第二转动盘79和连杆710，发电轴621上联接有扇形锥齿轮71，蒸汽筒4上转动式连接有动力轴72，动力轴72一端垂直联接有转动锥齿轮73，转动锥齿轮73与扇形锥齿轮71啮合，高温烟气炉2另一侧转动式连接有旋转杆74，旋转杆74上联接有固定推架75，固定推架75采用z字型结构，高温烟气炉2外壁上滑动式连接有六对移动封板76，移动封板76采用梯形结构，移动封板76用于间歇性地堵住高温烟气炉2，同一侧六移动封板76相接触，同一侧六移动封板76呈环状分布，高温烟气炉2外壁上对称滑动式连接有移动拉杆77，其中一移动拉杆77与位于上方的其中二移动封板76联接，另一移动拉杆77与位于下方的其中二移动封板76联接，移动拉杆77与固定推架75接触，移动拉杆77与高温烟气炉2之间连接有用于带动移动拉杆77复位的复位弹簧771，旋转杆74一端联接有第一转动盘78，动力轴72另一端联接有第二转动盘79，第二转动盘79位于第一转动盘78上方，第二转动盘79与第一转动盘78之间共同转动式连接有连杆710。
46.进气口5与外部高温烟气供给端接通，高温烟气通过进气口5进入高温烟气炉2内部，进水管62与外部供水端接通，冷水通过进水管62进入水温框3内部，导热铜管环61会吸收高温烟气中的热量并将热量传导至水温框3内部的冷水中，使水温框3内部的冷水温度升高，随着水温框3内部水的温度的升高，其会蒸发并产生水蒸汽，水蒸汽会进入蒸汽筒4内部并带动蒸汽轮63及其上装置转动，从而使发电轴621带动发电机64发电，实现了能够利用高温烟气中的余热发电的目的，蒸汽回流管65与外部冷凝设备接通，使蒸汽筒4内部的水蒸汽进入外部冷凝设备以将水蒸汽冷凝，冷凝后的水蒸汽可以再次用于钢铁工业，便于对水进行回收利用，在发电轴621及其上装置转动的同时，扇形锥齿轮71会间歇性地带动转动锥齿轮73及其上装置转动，第二转动盘79则会通过连杆710带动第一转动盘78及其上装置转动，固定推架75会推动两移动拉杆77及其上装置朝相反的方向运动，复位弹簧771随之会被压缩，通过移动拉杆77与移动封板76的配合，移动封板76会打开，使高温烟气炉2内部降温后的烟气可以排出，随后固定推架75会与移动拉杆77分离，复位弹簧771随之会复位并带动移动拉杆77及其上装置复位，移动封板76随之会关闭，从而使得高温烟气炉2内部降温后的烟气可以间歇性地排出，便于充分地利用高温烟气发电，重复上述操作可以再次使用该设备利用高温烟气中的余热进行发电。
47.实施例2
48.在实施例1的基础之上，如图9和图10所示，还包括有升降刮除组件8，升降刮除组件8设于水温框3上，升降刮除组件8包括有转动槽杆81、转动推轮82、升降杆84、固定圆杆85、一字槽板86和刮除杆87，水温框3外顶部转动式连接有转动槽杆81，动力轴72上垂直联接有转动推轮82，转动槽杆81顶端同样联接有转动推轮82，两转动推轮82相接触，水温框3上滑动式连接有升降杆84，升降杆84顶端联接有固定圆杆85，固定圆杆85与转动槽杆81上部滑动式配合，升降杆84底端联接有一字槽板86，一字槽板86上开有横向滑槽，高温烟气炉2上呈线性分布滑动式连接有八用于将导热铜管环61上的颗粒状杂质刮除的刮除杆87，刮除杆87与一字槽板86限位配合。
49.由于高温烟气中含有颗粒状杂质，其会粘在导热铜管环61上，在动力轴72及其上装置转动的过程中，其中一转动推轮82会带动另一转动推轮82及其上装置转动，由于转动槽杆81的作用，固定圆杆85及其上装置会上下往复运动，刮除杆87则会沿着高温烟气炉2上的滑槽运动，从而使得刮除杆87将导热铜管环61上的颗粒状杂质刮除。
50.实施例3
51.在实施例2的基础之上，如图11图、12和图13所示，还包括有烟渣输出组件9，用于将被刮落的颗粒状杂质排出的烟渣输出组件9设于高温烟气炉2上，烟渣输出组件9包括有保护壳体91、输出轴92、带轮93、皮带94、螺旋架95、收集框96和闭合板97，高温烟气炉2外壁上联接有保护壳体91，保护壳体91呈矩形空腔结构，保护壳体91上转动式连接有输出轴92，输出轴92穿过高温烟气炉2，旋转杆74上联接有带轮93，输出轴92上同样联接有带轮93，两带轮93之间绕有用于传递动力的皮带94，皮带94位于保护壳体91内部，输出轴92上联接有用于将被刮落的颗粒状杂质输送的螺旋架95，高温烟气炉2外底部联接有用于收集颗粒状杂质的收集框96，收集框96上滑动式连接有用于间歇性地将收集框96堵住的闭合板97。
52.被刮落的颗粒状杂质会落至螺旋架95上，处于上方的带轮93会通过皮带94带动处于下方的带轮93及其上装置转动，由于螺旋架95的作用，使得其上的颗粒状杂质被输送至收集框96内部，当收集框96内部积累有一定量的颗粒状杂质时，手动拉动闭合板97向上运动并使收集框96内部的颗粒状杂质排出，随后松开闭合板97，闭合板97随之会在重力的作用下复位，实现了能够将被刮落的颗粒状杂质排出的目的。
53.实施例4
54.在实施例3的基础之上，如图14所示，还包括有间歇提升组件10，间歇提升组件10设于收集框96上，间歇提升组件10包括有固定小齿轮101、旋转轴102、固定大齿圈103、固定提升杆104和提升拉杆105，输出轴92上联接有固定小齿轮101，收集框96上转动式连接有旋转轴102，旋转轴102上联接有固定大齿圈103，固定大齿圈103位于固定小齿轮101下方，固定大齿圈103与固定小齿轮101啮合，旋转轴102上联接有固定提升杆104，固定提升杆104呈l型，收集框96上滑动式连接有提升拉杆105，提升拉杆105采用l型结构，提升拉杆105与闭合板97联接，提升拉杆105与固定提升杆104接触。
55.固定小齿轮101会带动固定大齿圈103及其上装置缓慢地转动，固定提升杆104会带动提升拉杆105及其上装置向上运动并使闭合板97打开，此时收集框96内部积累有一定量的颗粒状杂质，收集框96内部的颗粒状杂质随之可以排出，随后固定提升杆104与提升拉杆105分离，提升拉杆105及其上装置随之会复位，在此过程中收集框96内部始终保留有一定量的颗粒状杂质，防止高温烟气炉2内部的高温烟气通过收集框96排出，进而可以避免污
染外部空气。
56.实施例5
57.在实施例4的基础之上，如图15所示，还包括有高温导热组件11，用于使高温烟气中的热量均匀地被两对导热铜管环61吸收的高温导热组件11设于导热铜管环61上，高温导热组件11包括有导热长铜管111和导热短铜管112，位于两侧的二导热铜管环61之间共同联接有一对导热长铜管111，位于中间的二导热铜管环61之间共同联接有一对导热短铜管112，导热长铜管111和导热短铜管112均采用u型结构，导热长铜管111和导热短铜管112均用于传导热量。
58.由于高温烟气炉2内部靠近进气口5一侧温度较高，远离进气口5一侧温度较低，通过导热长铜管111与导热短铜管112的配合，使得两对导热铜管环61之间的热量可以传导，从而使得高温烟气中的热量均匀地被两对导热铜管环61吸收，以提高对水温框3内部的水的加热效率，进而可以提高发电机64的发电效率。
59.实施例6
60.在实施例5的基础之上，如图2和图3所示，还包括有封烟框12，高温烟气炉2外壁上对称联接有用于防止高温烟气炉2内部的高温烟气飘散至外部空气中的封烟框12，其中一封烟框12与升降杆84滑动式配合。
61.由于封烟框12的作用，封烟框12将高温烟气炉2两侧的滑槽封住，可以防止高温烟气炉2内部的高温烟气飘散至外部空气中，进而可以防止高温烟气对空气造成污染。
62.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。