一種dc-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，其特征在于，用DC-電阻電加熱設(shè)備代替AC-電阻電加熱設(shè)備，將DC-電阻電加熱設(shè)備采用石墨化電極或炭電極代替自焙電極并回收DC-電阻電加熱設(shè)備中產(chǎn)生的余熱、蒸汽以及冷凝水加以循環(huán)利用。本發(fā)明應(yīng)用DC-電阻電加熱設(shè)備代替AC-電阻電加熱設(shè)備，有效的達(dá)到節(jié)能、減排、增產(chǎn)的效果，采用石墨化電極或炭電極降低消耗、提高電極導(dǎo)電性以及消除自焙電極瀝青煙對(duì)污染的環(huán)境。利用余熱和能源的回收循環(huán)利用達(dá)到資源的節(jié)約，環(huán)保，減排和增產(chǎn)的目的，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展起著舉足輕重的作用。
【專利說明】—種DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電阻電加熱設(shè)備的改進(jìn)方法，特別是涉及一種DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，中國DC-電煅爐已取代了日本AC-電煅爐，但國內(nèi)外其它種類AC-電阻加熱設(shè)備在某些行業(yè)仍占主導(dǎo)地位，浪費(fèi)資源。
[0003]1979年貴州鋁廠從日本電極株式會(huì)社引進(jìn)單相1200KVA-AC-電煅爐生產(chǎn)電煅煤[ECA]，之后開發(fā)了國產(chǎn)化1350KVA-AC-電煅爐，兩者電耗均為1250KWh/t_ECA，自焙電極消耗高、導(dǎo)電率低和浙青煙污染環(huán)境嚴(yán)重。
[0004]中國AC-礦熱爐(鐵合金爐、工業(yè)硅爐、電石爐和黃磷爐等)占主導(dǎo)地位，200(T6300KVA-DC-礦熱爐證明較相應(yīng)容量AC-礦熱爐具有電耗較低、電極糊消耗較低、合金含量提高和設(shè)備噪音降低。
[0005]現(xiàn)在的電煅爐對(duì)于煙氣余熱、爐側(cè)部余熱、產(chǎn)品顯熱等任意排放，浪費(fèi)資源，原料沒有預(yù)熱和收塵，煙氣沒凈化二氧化硫[S02]，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于提供一種直流電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)方法，應(yīng)用DC-電阻電加熱設(shè)備代替AC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排、增產(chǎn)，采用石墨化電極降低消耗、提高電極導(dǎo)電性和消除自焙電極浙青煙污染環(huán)境。利用余熱和能源的回收循環(huán)利用達(dá)到資源的節(jié)約，環(huán)保，減排和增產(chǎn)的目的。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
[0008]一種DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，包括用DC-電阻電加熱設(shè)備代替AC-電阻電加熱設(shè)備，其特征在于，將帶電極的DC-電阻電加熱設(shè)備采用石墨化電極或炭電極代替自焙電極并回收DC-電阻電加熱設(shè)備中產(chǎn)生的余熱、蒸汽以及冷凝水加以循環(huán)利用。
[0009]所述DC-電阻加熱設(shè)備包括DC-工業(yè)電阻爐、帶電極的DC-電阻爐和DC-電阻加熱器。
[0010]所述余熱包括DC-電阻電加熱設(shè)備的煙氣余熱、DC-電阻電加熱設(shè)備的爐側(cè)壁輻射熱、余熱鍋爐的低溫余熱和DC-電阻電加熱設(shè)備的產(chǎn)品顯熱。
[0011]所述蒸汽包括汽輪機(jī)乏汽、余熱鍋爐蒸汽和余熱鍋爐排污蒸汽。
[0012]所述循環(huán)利用包括:產(chǎn)品顯熱循環(huán)發(fā)電過程、煙氣余熱循環(huán)發(fā)電過程和原料循環(huán)預(yù)熱過程。
[0013]所述產(chǎn)品顯熱循環(huán)發(fā)電過程為:
[0014][AC]經(jīng)過整流后形成[DC]，[DC]使[DC]電阻電加熱設(shè)備工作，將得到的產(chǎn)品顯熱通過換熱器回收后引入第一余熱鍋爐，將產(chǎn)生的余熱鍋爐蒸汽引入汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組后發(fā)出[AC]，完成循環(huán)過程。
[0015]所述煙氣余熱循環(huán)發(fā)電過程為:
[0016][AC]經(jīng)過整流后形成[DC]，[DC]使[DC]電阻電加熱設(shè)備工作，將產(chǎn)生的煙氣余熱和冷凝水引入第二余熱鍋爐，將產(chǎn)生的余熱鍋爐蒸汽引入汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組后發(fā)出[AC]，完成循環(huán)過程。
[0017]所述原料循環(huán)預(yù)熱過程為:
[0018][AC]經(jīng)過整流后形成[DC]，[DC]使DC-電阻電加熱設(shè)備工作，將原料經(jīng)過預(yù)熱后加入DC-電阻電加熱設(shè)備，產(chǎn)生的爐側(cè)壁輻射熱和余熱鍋爐的低溫余熱引回原料中對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱處理，完成循環(huán)過程。
[0019]還包括對(duì)原料和煙氣的除塵以及凈化煙氣中二氧化硫。
[0020]還包括在所述DC-電阻電加熱設(shè)備外壁加保溫材料制成的保溫層。
[0021]本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn):
[0022]1.本發(fā)明對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱和除塵，使工作環(huán)境得到改善并且降低原料的消耗；
[0023]2.本發(fā)明應(yīng)用DC-電阻電加熱設(shè)備代替AC-電阻電加熱設(shè)備，節(jié)約能源、減少煙塵、增加產(chǎn)量；
[0024]3.本發(fā)明利用石墨化電極或炭電極代替自焙電極減少環(huán)境污染、節(jié)能增產(chǎn)；
[0025]4.本發(fā)明利用熱能資源循環(huán)利用的方法減少煙塵、二氧化硫等氣體排放，節(jié)約能源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是DC-電煅爐工藝流程圖；
[0027]圖2是DC-礦熱爐工藝流程圖；
[0028]圖3是DC-鑄造電阻爐工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0030]實(shí)施例1
[0031]如圖1所示為新型DC電煅爐工藝流程圖，交流電AC經(jīng)過變壓器和整流過程變成直流電DC，原料預(yù)熱、除塵后通過DC電煅爐一方面產(chǎn)生電煅煤或電煅焦，將電煅煤或電煅焦產(chǎn)生的顯熱通過換熱器回收到余熱鍋爐，產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入壓力匹配器后使汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出交流電AC，又通過變壓器和整流過程變成直流電DC，達(dá)到循環(huán)利用的目的；另一方面將通過DC電煅爐產(chǎn)生的煙氣和煤氣點(diǎn)燃，余熱回收到余熱鍋爐中同樣產(chǎn)生蒸汽，反復(fù)上一循環(huán)的過程，其中汽輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的冷凝水也回收到余熱鍋爐，余熱鍋爐產(chǎn)生的排污蒸汽和汽輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的汽輪機(jī)乏汽和水混合形成熱水；另一方面利用DC電煅爐產(chǎn)生的輻射熱以及余熱鍋爐產(chǎn)生的低溫余熱脫S02后給原料預(yù)熱，并通過收塵過程后將原料補(bǔ)充到DC電煅爐。
[0032]新型DC-電煅爐包括單相DC-電煅爐或三相DC-電煅爐。采用DC-電煅爐代替AC-電煅爐節(jié)能即節(jié)電40%;石墨化電極代替自焙電極，實(shí)現(xiàn)節(jié)電、降低石墨化電極消耗效果，消除自焙電極焙燒產(chǎn)生的浙青煙污染，即節(jié)省資源、防止污染，還包括加強(qiáng)DC-電煅爐側(cè)部保溫節(jié)能即節(jié)電。
[0033]利用煙氣余熱發(fā)電再返回DC-電煅爐節(jié)電48.75飛2.50% ；電煅爐爐頂煙囪排出煙氣余熱和無煙煤煅燒排出的煤氣目前被點(diǎn)燃排放，浪費(fèi)資源。
[0034]新型DC-電煅爐把煙氣余熱和煤氣引入燃燒器中點(diǎn)燃，要測(cè)定該混合氣體的參數(shù)如流量、溫度、成份、密度等，計(jì)算出混合氣體的熱量作為選擇余熱鍋爐容量的根據(jù)和煙氣凈化的根據(jù)。
[0035]煙氣余熱和煤氣燃燒熱引入余熱鍋爐，在此熱能被轉(zhuǎn)為蒸汽。蒸汽進(jìn)入氣輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)AC，經(jīng)整流成DC后供DC-電煅爐節(jié)電?；厥掌啓C(jī)的凝結(jié)水供余熱鍋爐用水節(jié)水。回收利用輪機(jī)機(jī)的閃蒸汽和余熱鍋爐排污蒸汽節(jié)能。余熱鍋爐的低溫余熱和回收DC-電煅爐側(cè)部輻射熱預(yù)熱原料節(jié)能或增產(chǎn)?；厥绽眯滦虳C-電煅爐的產(chǎn)品顯熱發(fā)電和與新型DC-電煅爐煙氣余熱發(fā)電供用一臺(tái)機(jī)組節(jié)省投資。
[0036]目前DC-電煅爐產(chǎn)品如電煅無煙煤或電煅石油焦顯熱完全被冷卻水帶走68.0%和DC-電煅爐產(chǎn)品帶走8.9%?；厥誅C-電煅爐顯熱的技術(shù)方案是由原水冷卻改為風(fēng)-水聯(lián)合冷卻方案。熱風(fēng)生產(chǎn)蒸汽或發(fā)電。
[0037]新型DC-電煅爐設(shè)置凈化煙氣中S02裝置減排。新型DC-電煅爐上料(無煙煤或石油焦)除塵再返回原料用節(jié)省資源和保護(hù)環(huán)境。
[0038]實(shí)施例2
[0039]如圖2所示為新型DC礦熱爐工藝流程圖，交流電AC經(jīng)過變壓器和整流過程變成直流電DC，原料預(yù)熱和除塵后通過DC礦熱爐一方面產(chǎn)生熔融產(chǎn)品，將熔融產(chǎn)品產(chǎn)生的顯熱通過換熱器回收到余熱鍋爐，產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入壓力匹配器后使汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出交流電AC，又通過變壓器和整流過程變成直流電DC，達(dá)到循環(huán)利用的目的；另一方面將通過DC電煅爐產(chǎn)生的煙氣和CO點(diǎn)燃，余熱回收到余熱鍋爐中同樣產(chǎn)生蒸汽，反復(fù)上一循環(huán)的過程，其中汽輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的冷凝水也回收到余熱鍋爐，余熱鍋爐產(chǎn)生的排污蒸汽和汽輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的汽輪機(jī)乏汽和水混合形成熱水；另一方面利用DC-電煅爐產(chǎn)生的輻射熱以及余熱鍋爐產(chǎn)生的低溫余熱脫S02后給原料預(yù)熱，并通過收塵過程后將原料補(bǔ)充到DC電煅爐。
[0040]新型DC-礦熱爐節(jié)能35飛0%。把AC-礦熱爐改造成大容量DC-電阻礦熱爐節(jié)能；DC-電阻礦熱爐采用石墨化電極或炭電極代替電極糊所屬的自焙電極，達(dá)到節(jié)能、減排和增產(chǎn)的效果。
[0041]新型DC-礦熱爐原料用側(cè)部熱輻射或其它余熱預(yù)熱，降低新型DC-礦熱爐電耗。原料除塵主要目的:一是改善工作條件；二是降低原料消耗。新型DC-礦熱爐煙氣余熱發(fā)電與產(chǎn)品顯熱余熱發(fā)電同用一臺(tái)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組節(jié)省投資和便于管理。
[0042]新型DC-礦熱爐產(chǎn)品熔體顯熱回收可分如下兩部分:熔體輻射高溫余熱用換熱器收回發(fā)電；電石爐在180(T200(TC高溫下生成的熔融電石放入電石鍋，用換熱器回收熔融電石輻射熱發(fā)電；用換熱器回收凝固電石輻射熱生產(chǎn)蒸汽或發(fā)電?；厥绽闷啓C(jī)乏汽和冷凝水、余熱鍋爐煙氣余熱節(jié)能和節(jié)省資源，凈化煙氣中S02減排。
[0043]實(shí)施例3
[0044]如圖3所示為新型DC鑄造電阻爐工藝流程圖，交流電AC經(jīng)過變壓器和整流過程變成直流電DC，原料預(yù)熱除塵后通過DC鑄造電阻爐，產(chǎn)生鑄造熔體，將此過程中的熱輻射和熔體鑄造成鑄鋼件過程中產(chǎn)生的熱輻射引入原料中進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到循環(huán)利用目的。[0045]DC-鑄造電阻爐代替AC-鑄造電阻爐節(jié)能2(T30% ;DC_鑄造電阻爐煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽或發(fā)電；DC-鑄造電阻爐側(cè)部輻射余熱與余熱鍋爐低溫?zé)煔忸A(yù)熱預(yù)熱原料節(jié)能；回收產(chǎn)品顯熱與回收DC-鑄造電阻爐煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽和用同一汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電；余熱生產(chǎn)蒸汽和發(fā)電過程中，達(dá)到節(jié)能與增產(chǎn)的目的；回收利用氣輪機(jī)乏汽和余熱鍋爐排污蒸汽節(jié)能；回收利用余熱鍋爐低溫?zé)煔庥酂峁?jié)能；回收利用氣輪機(jī)凝結(jié)水供余熱鍋爐用節(jié)水；提出保持氣輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電穩(wěn)定方法。
[0046]新型DC-電煅爐節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法如下:回收利用新型DC-電煅爐煙氣余熱；用新型DC-電煅爐側(cè)部余熱或余熱鍋爐余熱預(yù)熱原料使DC-電煅爐電耗降低109KWh/t-ECA即DC-電煅爐電耗降低14.0%，余熱預(yù)熱原料也有利提高產(chǎn)能，但不是正比的關(guān)系；新型DC-電煅爐產(chǎn)品顯熱熱支出達(dá)72%超過DC-電煅爐煙氣余熱熱支出20.9%，顯熱發(fā)電潛力巨大，提出回收DC-電煅爐產(chǎn)品顯熱熱量的方法，顯熱發(fā)電與煙氣余熱發(fā)電使用同一臺(tái)發(fā)電機(jī)；回收利用氣輪機(jī)乏汽和余熱鍋爐排污蒸汽節(jié)能；回收利用氣輪機(jī)凝結(jié)水供余熱鍋爐用節(jié)水；提出保持氣輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電穩(wěn)定兩種方法；原料除塵再返回原料使用節(jié)約資源；凈化煙氣中S02減排。
[0047]DC-電阻加熱設(shè)備進(jìn)一步節(jié)能、減排或增產(chǎn)的方法如下:炭素電極作為電熱元件的電阻電加熱設(shè)備采用石墨化電極或炭電極代替電極糊所屬的自焙電極節(jié)能、減排或增產(chǎn)；回收利用DC-電阻電加熱設(shè)備煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽和發(fā)電等；回收利用DC-電阻電加熱設(shè)備側(cè)部輻射余熱或余熱鍋爐煙氣余熱預(yù)熱原料以降低電耗或提高產(chǎn)品產(chǎn)能，DC-電煅爐和DC-礦熱爐均可增產(chǎn)；采用風(fēng)或風(fēng)-水結(jié)合法回收利用DC-電阻電加熱設(shè)備產(chǎn)品顯熱生產(chǎn)蒸汽或發(fā)電，而且顯熱發(fā)電與煙氣余熱發(fā)電可用同一發(fā)電機(jī)；原料和煙氣除塵、凈化煙氣有害氣體節(jié)省資源和環(huán)保達(dá)“工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，強(qiáng)化DC-電阻電加熱設(shè)備保溫。
[0048]具有電極的DC-電阻電加熱設(shè)備包括電煅爐和礦熱爐。
[0049]此外還包括中小功率電阻爐節(jié)能即DC-工業(yè)電阻爐代替AC-工業(yè)電阻爐以及電阻加熱器節(jié)能即DC-電阻加熱器代替AC-電阻加熱器。
[0050][AC]表示交流電，[DC]表示直流電。
【權(quán)利要求】
1.一種DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，包括用DC-電阻電加熱設(shè)備代替AC-電阻電加熱設(shè)備，其特征在于，將帶電極的DC-電阻電加熱設(shè)備采用石墨化電極或炭電極代替自焙電極并回收DC-電阻電加熱設(shè)備中產(chǎn)生的余熱、蒸汽以及冷凝水加以循環(huán)利用。
2.所述DC-電阻加熱設(shè)備包括DC-工業(yè)電阻爐、帶電極的DC-電阻爐和DC-電阻加熱器。
3.按權(quán)利要求1所述的DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，其特征在于，所述余熱包括DC-電阻電加熱設(shè)備的煙氣余熱、DC-電阻電加熱設(shè)備的爐側(cè)壁輻射熱、余熱鍋爐的低溫余熱和DC-電阻電加熱設(shè)備的產(chǎn)品顯熱。
4.按權(quán)利要求1所述的DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，其特征在于，所述蒸汽包括汽輪機(jī)乏汽、余熱鍋爐蒸汽和余熱鍋爐排污蒸汽。
5.按權(quán)利要求1所述的DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，其特征在于，所述循環(huán)利用包括:產(chǎn)品顯熱循環(huán)發(fā)電過程、煙氣余熱循環(huán)發(fā)電過程和原料循環(huán)預(yù)熱過程。
6.按權(quán)利要求5所述的DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，其特征在于，所述產(chǎn)品顯熱循環(huán)發(fā)電過程為: [AC]經(jīng)過整流后形成[DC]，[DC]使[DC]電阻電加熱設(shè)備工作，將得到的產(chǎn)品顯熱通過換熱器回收后引入第一余熱鍋爐，將產(chǎn)生的余熱鍋爐蒸汽引入汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組后發(fā)出[AC]，完成循環(huán)過程。
7.按權(quán)利要求5所述的DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，其特征在于，所述煙氣余熱循環(huán)發(fā)電過程為: [AC]經(jīng)過整流后形成[DC]，[DC]使[DC]電阻電加熱設(shè)備工作，將產(chǎn)生的煙氣余熱和冷凝水引入第二余熱鍋爐，將產(chǎn)生的余熱鍋爐蒸汽引入汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組后發(fā)出[AC]，完成循環(huán)過程。
8.按權(quán)利要求5所述的DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，其特征在于，所述原料循環(huán)預(yù)熱過程為: [AC]經(jīng)過整流后形成[DC]，[DC]使DC-電阻電加熱設(shè)備工作，將原料經(jīng)過預(yù)熱后加入DC-電阻電加熱設(shè)備，產(chǎn)生的爐側(cè)壁輻射熱和余熱鍋爐的低溫余熱引回原料中對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱處理，完成循環(huán)過程。
9.按權(quán)利要求1所述的DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，其特征在于，還包括對(duì)原料和煙氣的除塵以及凈化煙氣中二氧化硫。
10.按權(quán)利要求1所述的DC-電阻電加熱設(shè)備節(jié)能、減排和增產(chǎn)的方法，其特征在于，還包括在所述DC-電阻電加熱設(shè)備外壁加保溫材料制成的保溫層。
【文檔編號(hào)】F27D13/00GK103822495SQ201210468877
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】路忠勝 申請(qǐng)人:路忠勝