一種基于偏置可調(diào)電流源的雙極性振蕩式余熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高爐冷卻熱高效發(fā)電系統(tǒng)，具體地說(shuō)，是涉及一種基于偏置可調(diào)電流源的雙極性振蕩式余熱發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐生產(chǎn)過(guò)程中爐壁冷卻需要用大量的水來(lái)帶走熱量，以降低爐壁的溫度，從而滿足高爐正常生產(chǎn)的工藝溫度需求。高爐冷卻帶走的余熱和高爐爐壁的表面散熱比分別占高爐總耗熱量的5%和0.5%，單純以生產(chǎn)一噸生鐵需要400?800Kg焦炭計(jì)算，有約20?40Kg的焦炭所產(chǎn)生的熱能以冷卻水熱的形式排放了。以我國(guó)年產(chǎn)生鐵60000萬(wàn)噸計(jì)算，有約相當(dāng)于1200?2400萬(wàn)噸焦炭的熱能以低溫冷卻水熱的形式排放了，浪費(fèi)極大。但是，以目前國(guó)際上現(xiàn)有的技術(shù)無(wú)法回收這部份以低溫(40°C)冷水的熱能，同時(shí)由于現(xiàn)有高爐外殼上有大量水冷管并且同時(shí)因高爐散熱能力不足，還需要依靠爐壁散熱以減少水循環(huán)冷卻散熱的量，所以現(xiàn)有高爐外殼無(wú)法實(shí)施外表面保溫。
[0003]綜上所述，目前高爐生產(chǎn)存在極大的能源浪費(fèi)，如何充分有效的利用高爐生產(chǎn)過(guò)程中所浪費(fèi)掉的余熱和低溫水，使其能二次再利用便是人們所要攻克的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服目前人們無(wú)法充分將高爐生產(chǎn)中所產(chǎn)生的余熱來(lái)進(jìn)行二次利用的缺陷，提供一種基于偏置可調(diào)電流源的雙極性振蕩式余熱發(fā)電系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于偏置可調(diào)電流源的雙極性振蕩式余熱發(fā)電系統(tǒng)，主要由高爐體，發(fā)電系統(tǒng)，蒸汽利用裝置，沿著高爐體的側(cè)壁分層環(huán)繞式設(shè)置的一個(gè)以上的超導(dǎo)環(huán)型換熱環(huán)，在每個(gè)超導(dǎo)環(huán)型換熱環(huán)上設(shè)置的澆注固化體，用于串接每個(gè)超導(dǎo)環(huán)型換熱環(huán)的上循環(huán)口的上導(dǎo)管，以及用于串接每個(gè)超導(dǎo)環(huán)型換熱環(huán)的下循環(huán)口的下導(dǎo)管組成；所述每個(gè)超導(dǎo)環(huán)型換熱環(huán)均通過(guò)管道與蒸汽利用裝置相連接，而蒸汽利用裝置則通過(guò)管道與發(fā)電系統(tǒng)相連接。同時(shí)，所述發(fā)電系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)，與高爐體爐座處的超導(dǎo)環(huán)型換熱環(huán)和蒸汽利用裝置相連接的汽輪機(jī)和冷凝器，用于吸收并重復(fù)利用該冷凝器所排放余熱的余熱制冷機(jī)組，與該余熱制冷機(jī)組相連接的蒸汽水混合加熱器，連接在余熱制冷機(jī)組與蒸汽水混合加熱器之間的高爐基墩水冷管，與余熱制冷機(jī)組相連接并反饋于汽輪機(jī)的射汽增壓器，以及設(shè)置在余熱制冷機(jī)組內(nèi)部的余熱控制處理系統(tǒng)組成。
[0006]其中，該余熱控制處理系統(tǒng)由二極管整流器U,串接在二極管整流器U的正極輸出端和負(fù)極輸出端之間的穩(wěn)壓變壓電路，分別與二極管整流器U的負(fù)極輸出端和穩(wěn)壓變壓電路相連接的邏輯開(kāi)關(guān)電路，與邏輯開(kāi)關(guān)電路相連接的穩(wěn)壓并聯(lián)控制電路，串接在邏輯開(kāi)關(guān)電路與穩(wěn)壓并聯(lián)控制電路之間的雙極性振蕩電路，以及串接在穩(wěn)壓變壓電路與穩(wěn)壓并聯(lián)控制電路之間的偏置可調(diào)電流源組成；所述雙極性振蕩電路由三極管Q2，三極管Q3，三極管Q4，三極管Q5，一端與三極管Q2的集電極相連接、另一端順次經(jīng)倒相器Y1、電感L8和電感L9后與三極管Q5的基極相連接的電阻R10，一端與三極管Q2的集電極相連接、另一端經(jīng)二極管D6后與三極管Q3的基極相連接的電感L7，一端與三極管Q4的集電極相連接、另一端順次經(jīng)倒相器Y2、電感LlO和電感Lll后與三極管Q3的基極相連接的電阻RlI，一端與三極管Q4的集電極相連接、另一端經(jīng)二極管D7后與三極管Q5的基極相連接的電感L12，正極與電感L7和二極管D6的連接點(diǎn)相連接、負(fù)極與三極管Q5的基極相連接的可調(diào)電容C11，正極與電感L12和二極管D7的連接點(diǎn)相連接、負(fù)極與三極管Q3的基極相連接的可調(diào)電容C12，一端與倒相器Yl的輸入端相連接、另一端與電感L8和電感L9的連接點(diǎn)相連接的晶體振蕩器XI，以及一端與倒相器Y2的輸入端相連接、另一端與電感LlO和電感Lll的連接點(diǎn)相連接的晶體振蕩器X2組成；所述可調(diào)電容Cll的正極還與倒相器Yl的輸入端相連接，而可調(diào)電容C12的正極則與倒相器Y2的輸入端相連接；所述三極管Q2的發(fā)射極外接+4V電壓，其基極與邏輯開(kāi)關(guān)電路相連接；三極管Q4的發(fā)射極外接+4V電壓，其基極與穩(wěn)壓并聯(lián)控制電路相連接；三極管Q3的發(fā)射極接地，其集電極與邏輯開(kāi)關(guān)電路相連接；三極管Q5的發(fā)射極接地，其集電極與穩(wěn)壓并聯(lián)控制電路相連接。
[0007]所述偏置可調(diào)電流源由功率放大器P2，功率放大器P3，功率放大器P4，三極管Q6，一端與功率放大器P2的輸出端相連接、另一端與功率放大器P3的反相端相連接的電阻R13，N極與功率放大器P2的輸出端相連接、P極與功率放大器P4的輸出端相連接的穩(wěn)壓二極管D8，一端與功率放大器P2的同相端相連接、另一端與功率放大器P4的輸出端相連接、其調(diào)控端則與功率放大器P4的同相端相連接的可調(diào)電阻R12，串接在功率放大器P2的輸出端與三極管Q6的發(fā)射極之間的電阻R18，串接在功率放大器P3的反相端與輸出端之間的電阻R14，一端與功率放大器P3的同相端相連接、另一端經(jīng)電阻R15后與功率放大器P3的輸出端相連接的電阻R16，以及一端與功率放大器P3的同相端相連接、另一端與三極管Q6的集電極相連接的電阻R17組成；所述功率放大器P4的反相端與三極管Q6的發(fā)射極相連接，其輸出端則與三極管Q6的基極相連接；所述三極管Q6的集電極接地；所述功率放大器P2的同相端則與二極管整流器U的負(fù)極輸出端相連接，而電阻R15與電阻R16的連接點(diǎn)則與穩(wěn)壓并聯(lián)控制電路相連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述穩(wěn)壓變壓電路由功率放大器P1，變壓器T，一端與功率放大器Pl的同相端相連接、另一端順次經(jīng)電阻R4后變壓器T的原邊線圈LI的同名端相連接的電阻R3，P極與功率放大器Pl的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R5后與變壓器T的原邊線圈LI的非同名端相連接的二極管Dl，P極與二極管整流器U的負(fù)極輸出端相連接、N極與電阻R3和電阻R4的連接點(diǎn)相連接的穩(wěn)壓二極管D2，P極與二極管整流器U的負(fù)極輸出端相連接、N極與二極管Dl的N極相連接的穩(wěn)壓二極管D3，正極與功率放大器Pl的同相端相連接、負(fù)極與功率放大器Pl的輸出端相連接的極性電容C3，P極與變壓器T的副邊線圈L2的同名端相連接、N極順次經(jīng)電感L4、電容C6后與變壓器T的副邊線圈L2的非同名端相連接的二極管D4，正極與二極管D4的N極相連接、負(fù)極與變壓器T的副邊線圈L2的非同名端相連接的電容C5，以及P極與變壓器T的副邊線圈L3的非同名端相連接、N極經(jīng)電容C7后與變壓器T的副邊線圈L3的同名端相連接的二極管D5組成；所述功率放大器Pl的同相端與二極管整流器U的正極輸出端相連接，其反相端則與二極管整流器U的負(fù)極輸出端相連接。
[0009]所述邏輯開(kāi)關(guān)電路由可變電阻R1，電阻R2，以及場(chǎng)效應(yīng)管MOS1、場(chǎng)效應(yīng)管MOS2、場(chǎng)效應(yīng)管MOS3及場(chǎng)效應(yīng)管M0S4組成；所述可變電阻Rl的一端與二極管整流器U的負(fù)極輸出端相連接、其另一端則與場(chǎng)效應(yīng)管MOSl的柵極相連接；電阻R2的一端與二極管整流器U的負(fù)極輸出端相連接、其另一端與場(chǎng)效應(yīng)管M0S2的柵極相連接；場(chǎng)效應(yīng)管M0S3的柵極與場(chǎng)效應(yīng)管MOSl的源極相連接、其漏極則分別與場(chǎng)效應(yīng)管M0S2的漏極以及場(chǎng)效應(yīng)管M0S4的漏極相連接、其源極與場(chǎng)效應(yīng)管MOSl的源極一起外接+12V電壓；場(chǎng)效應(yīng)管M0S4的柵極與場(chǎng)效應(yīng)管M0S2的源極相連接，其源極接地；所述三極管Q2的基極則與場(chǎng)效應(yīng)管M0S2的源極相連接，而三極管Q3的集電極則與場(chǎng)效應(yīng)管MOSl的源極相連接。
[0010]所述穩(wěn)壓并聯(lián)控制電路由三端穩(wěn)壓器W1，三端穩(wěn)壓器W2，場(chǎng)效應(yīng)管M0S5，三極管Q1，正極與功率放大器Pl的反相端相連接、負(fù)極順次經(jīng)電感L5和電感L6后與三極管Ql的基極相連接的極性電容Cl，正極與功率放大器Pl的輸出端相連接、負(fù)極與電感L5和電感L6的連接點(diǎn)相連接的極性電容C2，一端與三極管Ql的基極相連接、另一端經(jīng)電阻R8后接地的電阻R6，一端與三端穩(wěn)壓器W2的Q管腳相連接、另一端與場(chǎng)效應(yīng)管M0S5的柵極相連接的電阻R7，一端與場(chǎng)效應(yīng)管M0S5的源極相連接、另一端接地的電阻R9，正極與三極管Ql的發(fā)射極相連接、負(fù)極經(jīng)極性電容C9后與場(chǎng)效應(yīng)管M0S5的源極相連接的極性電容C8，正極與三極管Ql的集電極相連接、負(fù)極與極性電容C8的負(fù)極相連接的極性電容C10，以及正極與電阻R6和電阻R8的連接點(diǎn)相連接、負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管M0S5的源極相連接的極性電容C4組成；所述三端穩(wěn)壓器Wl的S端和三端穩(wěn)壓器W2的S端均與