冲渣余热发电系统的制作方法

1.本实用新型属于高炉余热利用技术领域，具体涉及一种冲渣余热发电系统。


背景技术：

2.高炉炼铁工艺中，产生约1400摄氏度的高温炉渣，炉渣在冲渣槽内进行降温过程中，会生成大量的冲渣蒸汽，一般情况下，这部分蒸汽经过烟囱排到大气中，蒸汽的热能得不到利用，既造成了能源的浪费，又对环境造成热污染。
3.为了实现对蒸汽余热的利用，现有技术一般通过换热器将该部分余热换成热水而后进行取暖。但是，这种利用方式给企业带来的价值并不高，且冲渣热源为低品质热源，利用其进行取暖的效果也并不理想。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种冲渣余热发电系统，旨在充分利用冲渣余热实现发电，为企业带来更高的生产价值。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种冲渣余热发电系统，包括：
6.冲渣槽、蒸发器、orc发电机(有机朗肯循环发电机)和工质泵；
7.所述冲渣槽和所述蒸发器分别设有多个，所述蒸发器至少部分的容置于对应的所述冲渣槽中；
8.所述orc发电机具有工质进口和工质出口；
9.所述工质进口通过多个分支进管分别与多个所述蒸发器的出口连通，每个所述分支进管均设有第一控制阀；
10.所述工质出口处设有工质泵，所述工质泵的出口通过多个分支出管分别与多个所述蒸发器的进口连通，每个所述分支出管均设有第二控制阀。
11.在一种可能的实现方式中，所述蒸发器包括外壳，所述外壳之内承装有工质，所述外壳形成有使工质通过的进口和出口。
12.在一种可能的实现方式中，所述外壳为扁平状壳体。
13.在一种可能的实现方式中，所述工质进口处设有气液分离器。
14.在一种可能的实现方式中，所述气液分离器为折流式分离器或丝网过滤式分离器。
15.在一种可能的实现方式中，所述工质泵和所述工质出口之间设有冷凝器。
16.在一种可能的实现方式中，所述冷凝器为列管式冷凝器。
17.在一种可能的实现方式中，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为电磁阀。
18.在一种可能的实现方式中，所述分支进管的内径小于所述分支出管的内径。
19.在一种可能的实现方式中，所述分支进管之外包裹有保温层。
20.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，由于一个高炉通常具有多个出渣口，
不同的出渣口分别对应有不同的冲渣槽，不同的出渣口轮流出渣，当某一个出渣口出渣时，该出渣口所对应的分支进管上的第一控制阀以及分支出管上的第二控制阀均开启，而其他未出渣的出渣口所对应的分支进管上的第一控制阀以及分支出管上的第二控制阀均关闭，不同支路上的第一控制阀和第二控制阀的启闭根据对应的出渣口是否出渣进行切换，继而实现了对冲渣蒸汽热量的连续收集；同时，由于蒸发器置于冲渣槽之内，能够直接的与冲渣蒸汽发生热交换，使得对冲渣蒸汽的热量进行更加充分的收集，避免冲渣蒸汽在管道输送的过程中产生能量损失。本技术实现了对冲渣余热的充分利用，通过余热产生电能，能回用到工厂生产环节中，为企业带来更高的生产价值，还能有效避免热源供给不连续的问题对发电系统产生影响。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例提供的冲渣余热发电系统的结构示意图。
22.附图标记说明：
23.1、冲渣槽；
24.2、蒸发器；210、外壳；220、工质；
25.3、orc发电机；
26.4、工质泵；
27.5、分支进管；
28.6、第一控制阀；
29.7、分支出管；
30.8、第二控制阀；
31.9、气液分离器；
32.10、冷凝器。
具体实施方式
33.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.请一并参阅图1，现对本实用新型提供的冲渣余热发电系统进行说明。所述冲渣余热发电系统，包括冲渣槽1、蒸发器2、orc发电机3和工质泵4；冲渣槽1和蒸发器2分别设有多个，蒸发器2至少部分的容置于对应的冲渣槽1中；orc发电机3具有工质进口和工质出口；工质进口通过多个分支进管5分别与多个蒸发器2的出口连通，每个分支进管5均设有第一控制阀6；工质出口处设有工质泵4，工质泵的出口通过多个分支出管7分别与多个蒸发器2的进口连通，每个分支出管7均设有第二控制阀8。
35.本实施例提供的冲渣余热发电系统，与现有技术相比，由于一个高炉通常具有多个出渣口，不同的出渣口分别对应有不同的冲渣槽1，不同的出渣口轮流出渣，当某一个出渣口出渣时，该出渣口所对应的分支进管5上的第一控制阀6以及分支出管7上的第二控制阀8均开启，而其他未出渣的出渣口所对应的分支进管5上的第一控制阀6以及分支出管7上的第二控制阀8均关闭，不同支路上的第一控制阀6和第二控制阀8的启闭根据对应的出渣
口是否出渣进行切换，继而实现了对冲渣蒸汽热量的连续收集；同时，由于蒸发器2置于冲渣槽1之内，能够直接的与冲渣蒸汽发生热交换，使得对冲渣蒸汽的热量进行更加充分的收集，避免冲渣蒸汽在管道输送的过程中产生能量损失。本技术使蒸发器2独立于orc发电机3，通过利用可在低温状态下蒸发的工质作为发电工质，通过汲取低温热源的能量将工质气化，进而带动orc发电机3进行发电，实现了对冲渣余热的充分利用，通过余热产生电能，能回用到工厂生产环节中，为企业带来更高的生产价值，还能有效避免热源供给不连续的问题对发电系统产生影响。
36.具体实施时，冲渣槽1为长方形槽体，长度约为几十米，冲渣槽1的中部设有能够导出蒸汽的烟囱或管道，蒸发器2至少部分的位于冲渣槽1的上端面之下，也可以完全置于冲渣槽1之内，以能充分吸收冲渣蒸汽的热量为宜，在此不做唯一限定。在具体使用时，铁渣从高炉出渣口流出后，先进入冲渣槽1，经过冲渣槽1的过程中，铁渣逐渐变成粉末状，同时产生冲渣蒸汽，最终粉末状的铁渣被冲进冲渣池。
37.本实施例中，冲渣槽1和蒸发器2分别示例性的被示出为两个，以此实施例为例，本技术冲渣余热发电系的使用过程大致为：
38.1)若左侧冲渣槽1所对应的出渣口出渣，右侧冲渣槽1所对应的出渣口则不出渣，则控制左侧的第一控制阀6和第二控制阀8开启，右侧的第一控制阀6和第二控制阀8关闭；
39.2)气化的工质220从蒸发器2中进入左侧的分支进管5，随后进入orc发电机3进行发电；
40.3)工质220从orc发电机3中流出后经过分支出管7回流到蒸发器内，形成循环；
41.4)在左侧出渣口运行一段时间后，该出渣口关闭，右侧的出渣口开启，控制左侧的第一控制阀6和第二控制阀8关闭，同时左侧的第一控制阀6和第二控制阀8开启，重复上述步骤2)～3)。
42.在一些实施例中，参阅图1，蒸发器2包括外壳210，外壳210之内承装有工质220，外壳210形成有使工质220通过的进口和出口。其中，工质220可选为沸点较低的有机工质，工质220封闭在外壳210中，气化所需热量需求不大。本实施例简化了蒸发器2的结构，使工质220能更加充分的与冲渣蒸汽发生热交换，提高了热交换效率。
43.在一些实施例中，外壳210上的出口靠近外壳210的顶部，其主要用于使气化的工质220进入分支进管5；外壳210上的进口可以靠近外壳210的顶部或底部设置，其设置位置比较自由，主要用于液态的工质220从分支出管7中回流到外壳210之内。
44.在上述实施例的基础上，为了避免外壳210之内的液体工质返流到分支出管7中，可以在外壳210的进口处设置单向阀，或者将进口设置在外壳210的顶部。
45.在一些实施例中，参阅图1，外壳210为扁平状壳体。扁平状的设计最大程度的增加了外壳210与冲渣蒸汽的接触面积，提高工质220与冲渣蒸汽之间的热交换效率；同时，通过对竖向尺寸的压缩，也能减少其在冲渣槽1内所占用的空间，便于在冲渣槽1内安装蒸发器2。
46.在一些实施例中，参阅图1，为了避免液体进入orc发电机3中，以提高发电效率，工质进口处设有气液分离器9。其中，气液分离器9截留的液体可被回收至指定的容器只用，并被重新利用，避免资源浪费。
47.具体实施时，气液分离器9为折流式分离器或丝网过滤式分离器。需要理解的是，
气液分离器9也可以是其他种类的分离器，能满足工作性能需求即可，在此不再一一列举。
48.在一些实施例中，参阅图1，工质泵4和工质出口之间设有冷凝器10。本实施例通过设置冷凝器10，能对排出orc发电机3的工质220进行降温，使其重新回到液态并回流至外壳210之内，以便进行下一次的循环。
49.具体实施时，冷凝器10为列管式冷凝器。需要理解的是，冷凝器10也可以是其他种类的冷凝器，能满足工作性能需求即可，在此不再一一列举。
50.在一些实施例中，为了方便控制分支进管5和分支出管7的开关，第一控制阀6和第二控制阀8均为电磁阀，通过与控制模块的通讯连接即可实现开关控制，提高操作的自动化、智能化程度，降低作业人员劳动强度。
51.在一些实施例中，参阅图1，分支进管5的内径小于分支出管7的内径。本实施例采用较细的管道实现气化工质220的流通，使气体保证一定的气压，以便于推动汽轮机的叶片转动；通过较粗的管道实现液态工质220的流通，有利于提高流通的顺畅性。
52.在一些实施例中，为了避免气态工质220在传输过程中的热量损失过多，分支进管5之外包裹有保温层。
53.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。