一种连铸直轧保温螺杆发电系统及方法与流程

本发明涉及冶炼钢厂连铸机高温钢坯保温直轧，特别涉及一种连铸直轧保温螺杆发电系统及方法。

背景技术：

1、在目前的连铸生产上，当钢坯从连铸机的结晶器中拉出来后，通过向周围散热，逐渐冷却，当达到一定长度的时候切开，进入冷床，通过喷水降温、通风加强对流或其它的方法，进一步降温，形成成品钢坯，等待进入下一道工序。在此过程中，钢水的温度逐渐降低至钢坯的熔点以下，但是钢坯本身的温度仍高达1000℃左右，所携带的热量仍然非常巨大。

2、目前，对钢坯所携带热量的利用主要集中在钢坯热装热送领域，通过将温度较高的钢坯直接送入加热炉中，以减少热量的损失。但是由于工序衔接或生产限制等因素，导致钢坯热装热送的比例相对较低，仍有大量的钢坯放置在空气中逐渐冷却，从而导致热量的损失，既造成了能量的浪费，也对周围环境造成热污染，容易造成工作人员中暑以及其它的伤害，同时使得周围的设备在高温当中运行，缩短了设备的使用寿命等。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，实现直轧同时还能利用钢坯热量进行发电，同时取消加热炉煤气消耗，效益巨大的连铸直轧保温螺杆发电系统。

2、本发明所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种采用上述连铸直轧保温螺杆发电系统的发电方法。

3、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

4、一种连铸直轧保温螺杆发电系统，其特点是，该系统包括螺杆发电机组、导热油蓄热器以及若干发电用吸热模块，发电用吸热模块设有由若干导热铜管并排组成的吸热罩壳，吸热罩壳罩在连铸机高温钢坯上，吸热罩壳的导热铜管一端设有导热油进口，导热油进口处连接有导热循环油泵，吸热罩壳的导热铜管另 一端设有导热油出口，导热油出口通过导热油管路与导热油蓄热器连通，导热油蓄热器上设有与螺杆发电机组连通的蒸汽管路，蒸汽管路上安装有压力变送器，

5、所述螺杆发电机组包括螺杆机和与螺杆机相接的发电机，螺杆机通过减速器与发电机相接，发电机通过高压配电短路器外接输电装置；

6、所述螺杆机包括设有蒸汽通道的螺杆机本体，蒸汽通道上设有进汽口和排汽口，进汽口与导热油蓄热器的蒸汽管路相接，进汽口处安装有气动截止阀，排汽口通过排汽管道连接有闭式蒸发冷却器，闭式蒸发冷却器上设有冷凝水出口和排气口，闭式蒸发冷却器的冷凝水出口连接有储液装置，闭式蒸发冷却器的排气口处连接有真空泵。

7、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述发电用吸热模块由直径20mm导热铜管并排成方形罩，导热铜管首尾相连，最外层两根导热铜管中的一根端部设导热油进口，最外层两根导热铜管中的另一根端部设导热油出口。

8、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述导热油蓄热器设有卧式蓄热罐，卧式蓄热罐上安装有安全阀、蒸汽排出管路阀组、蓄热器补水管路阀组、压力表以及排污阀，蓄热器补水管路阀组通过补水管路与水箱连接，卧式蓄热罐内安装有导热油内部循环管路，导热油内部循环管路一端通过导热油管路与吸热罩壳的导热铜管相连，导热油内部循环管路另一端连接有油箱，蒸汽排出管路阀组与闭式蒸发冷却器相连。

9、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，在所述油箱上设有与导热油内部循环管路相接的进油口，进油口处安装有过滤组件，所述过滤组件包括安装在油箱进油口处的滤壳和包覆在滤壳外的过滤网，滤壳内还填充有若干多孔隙石墨球，滤壳通过快速接头与设在进油口处的管接头相接，滤壳上开设有若干过油孔。

10、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述闭式蒸发冷却器设有三台，三台闭式蒸发冷却器依次连接。

11、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，在所述吸热罩壳的内壁上设有用于增加受热面积的若干凹槽，凹槽沿导热铜管的轴线设置。

12、一种连铸直轧保温螺杆发电方法，其特点是，该方法采用上述的连铸直轧保温螺杆发电系统实现发电，该方法为，将吸热罩壳罩在连铸机高温钢坯上，吸热罩壳中使用不易燃导热油，在导热循环油泵的作用下，将导热铜管内的压力控制在0.05-0.15mpa，经过钢坯将导热油加热到200℃-400℃，导热油经导热铜管进入导热油蓄热器中，加热导热油蓄热器中的水，使水产生大量蒸汽，蒸汽通过蒸汽管路推动螺杆发电机组，螺杆发电机组启动。

13、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，螺杆发电机组的发电过程为，

14、在螺杆发电机组转动前，导热油蓄热器将蒸汽排入蒸汽管路，对蒸汽管路内压力进行提升，待蒸汽管路内压力逐步增大到0.1mpa，通过压力变送器，电脑画面显示并联锁；同时，启动真空泵，将闭式蒸发冷却器内、螺杆机本体内的蒸汽通道抽真空，将闭式蒸发冷却器和螺杆机本体蒸汽通道的真空度控制在-70kpa--90kpa；当蒸汽管路内压力达到0.2mpa时，螺杆机上的气动截止阀打开，气动截止阀的开度逐步开启，蒸汽由导热油蓄热器进入螺杆机，实现发电机发电；当蒸汽管路内压力超过0.3mpa时，对导热油蓄热器进行排汽，使蒸汽管路内压力始终保持在0.2mpa-0.3mpa。

15、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述气动截止阀的开度控制方法为，首先，气动截止阀的开度控制在10%-40%，螺杆机开始运转，转速达到1200转-3000转，传递到发电机，使发电机转动，此时，因发电机转速小于1200转，发电功率为0；继续打开气动截止阀，当开度逐步增加到100%时，螺杆机的转速由3000转上升至5000转，经过减速器，发电机的转速逐渐提升，在提升至1200转时，发电机一直处于耗电状态，当发电机组的转速大于等于1200转时，发电机开始发电；当螺杆机转速达到5000转以上，发电机经过高压配电短路器，输送10kv电压。

16、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述导热油采用烷基苯型导热油、烷基萘型导热油、联苯联苯醚导热油或烷基联苯醚型导热油。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

18、第一，本发明首次利用钢坯对吸热罩壳热辐射，利用吸热罩壳的吸热特性，在对钢坯保温的同时把热量充分收集，再转换成可用蒸汽，再利用蒸汽压进行发电；

19、第二，本发明首次在利用导热油在导热油蓄热器内部循环结构，保证导热油蓄热器稳定饱和蒸汽的产生，同时把导热油温度降低；

20、第三，本发明利用蒸汽推动螺杆发电机进行发电，利用真空泵产生-70kpa--90kpa负压，进一步优选-80kpa，在蒸汽达到0.2mpa压力时就可以发电，降低对蒸汽的需求压力低；

21、第四，本发明采用闭式蒸发冷却器和储液装置，保证蒸汽冷凝水回收利用。

技术特征：

1.一种连铸直轧保温螺杆发电系统，其特征在于，该系统包括螺杆发电机组、导热油蓄热器以及若干发电用吸热模块，发电用吸热模块设有由若干导热铜管并排组成的吸热罩壳，吸热罩壳罩在连铸机高温钢坯上，吸热罩壳的导热铜管一端设有导热油进口，导热油进口处连接有导热循环油泵，吸热罩壳的导热铜管另一端设有导热油出口，导热油出口通过导热油管路与导热油蓄热器连通，导热油蓄热器上设有与螺杆发电机组连通的蒸汽管路，蒸汽管路上安装有压力变送器，

2.根据权利要求1所述的一种连铸直轧保温螺杆发电系统，其特征在于，所述发电用吸热模块由直径20mm导热铜管并排成方形罩，导热铜管首尾相连，最外层两根导热铜管中的一根端部设导热油进口，最外层两根导热铜管中的另一根端部设导热油出口。

3.根据权利要求1或2所述的一种连铸直轧保温螺杆发电系统，其特征在于，所述导热油蓄热器设有卧式蓄热罐，卧式蓄热罐上安装有安全阀、蒸汽排出管路阀组、蓄热器补水管路阀组、压力表以及排污阀，蓄热器补水管路阀组通过补水管路与水箱连接，卧式蓄热罐内安装有导热油内部循环管路，导热油内部循环管路一端通过导热油管路与吸热罩壳的导热铜管相连，导热油内部循环管路另一端连接有油箱，蒸汽排出管路阀组与闭式蒸发冷却器相连。

4.根据权利要求1所述的一种连铸直轧保温螺杆发电系统，其特征在于，在所述吸热罩壳的内壁上设有用于增加受热面积的若干凹槽，凹槽沿导热铜管的轴线设置。

5.根据权利要求1所述的一种连铸直轧保温螺杆发电系统，其特征在于，在所述油箱上设有与导热油内部循环管路相接的进油口，进油口处安装有过滤组件，所述过滤组件包括安装在油箱进油口处的滤壳和包覆在滤壳外的过滤网，滤壳内还填充有若干多孔隙石墨球，滤壳通过快速接头与设在进油口处的管接头相接，滤壳上开设有若干过油孔。

6.根据权利要求1所述的一种连铸直轧保温螺杆发电系统，其特征在于，所述闭式蒸发冷却器设有三台，三台闭式蒸发冷却器依次连接。

7.一种连铸直轧保温螺杆发电方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-6任一项所述的连铸直轧保温螺杆发电系统实现发电，该方法为，将吸热罩壳罩在连铸机高温钢坯上，吸热罩壳中使用不易燃导热油，在导热循环油泵的作用下，将导热铜管内的压力控制在0.05-0.15mpa，经过钢坯将导热油加热到200℃-400℃，导热油经导热铜管进入导热油蓄热器中，加热导热油蓄热器中的水，使水产生大量蒸汽，蒸汽通过蒸汽管路推动螺杆发电机组，螺杆发电机组启动。

8.根据权利要求7所述的一种连铸直轧保温螺杆发电方法，其特征在于，螺杆发电机组的发电过程为，

9.根据权利要求8所述的一种连铸直轧保温螺杆发电方法，其特征在于，所述气动截止阀的开度控制方法为，首先，气动截止阀的开度控制在10%-40%，螺杆机开始运转，转速达到1200转-3000转，传递到发电机，使发电机转动，此时，因发电机转速小于1200转，发电功率为0；继续打开气动截止阀，当开度逐步增加到100%时，螺杆机的转速由3000转上升至5000转，经过减速器，发电机的转速逐渐提升，在提升至1200转时，发电机一直处于耗电状态，当发电机组的转速大于等于1200转时，发电机开始发电；当螺杆机转速达到5000转以上，发电机经过高压配电短路器，输送10kv电压。

10.根据权利要求8所述的一种连铸直轧保温螺杆发电方法，其特征在于，所述导热油采用烷基苯型导热油、烷基萘型导热油、联苯联苯醚导热油或烷基联苯醚型导热油。

技术总结本发明公开了一种连铸直轧保温螺杆发电系统及方法，该系统包括螺杆发电机组、导热油蓄热器以及若干发电用吸热模块，发电用吸热模块设有由若干导热铜管并排组成的吸热罩壳，吸热罩壳罩在连铸机高温钢坯上，吸热罩壳的导热铜管一端设有导热油进口，导热油进口处连接有导热循环油泵，吸热罩壳的导热铜管另一端设有导热油出口，导热油出口通过导热油管路与导热油蓄热器连通，导热油蓄热器通过蒸汽管路与螺杆发电机组连通。本发明首次利用钢坯对吸热罩壳热辐射，在对钢坯保温的同时把热量充分收集，再转换成可用蒸汽，再利用蒸汽压进行发电；首次在利用导热油在蓄热器内部循环结构，保证蓄热器稳定饱和蒸汽产生，同时把导热油温度降低。技术研发人员：林滔,林志旺,王辉,邢涛,高崇政,陈学文,徐永臣,宋刚,万延林,冯超受保护的技术使用者：江苏省镔鑫钢铁集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13