一種提高餘熱發電運行效率的系統的製作方法

2023-09-13 10:05:20 4

專利名稱：一種提高餘熱發電運行效率的系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於鋼鐵廠餘熱發電技術，特別是指一種提高餘熱發電運行效率的系統。
背景技術：
當今冶金企業餘熱、富餘煤氣回收發電項目為企業創造效益日益明顯，而主要利用項為高爐煤氣、轉爐煤氣及燒結機、環冷機、轉爐、軋鋼加熱爐等餘熱。在實際中，煤氣發電為提高效率一般選用中、高壓參數發電機組，而燒結機及其他餘熱項目因其工藝特點一般選用低壓參數發電機組。在運行中，煤氣源比較穩定，故煤氣發電機組運行比較穩定。而餘熱發電機組因其產生受上遊生產工藝特性影響，餘熱產出不穩定，致使餘熱發電機組運行不穩定，造成頻繁停機的結果。每一次啟停機必然造成蒸汽排放損失和餘熱、電能消耗損失，且對機組的安全及壽命造成不利影響。同時每次發電機組的啟停機勢必會對冶金企業的內部電網造成衝擊，可能導致其他生產工段因供電問題而造成停產，這對冶金企業要求連續生產，有穩定、可靠電力供應的原則是背道而馳的。專利號201010127982.2的發明專利中公開了一種燒結餘熱發電系統及方法，該專利中涉及到一種回收燒結機餘熱及環冷機餘熱獨立發電的工藝。經考察，此種發電工藝在實際運行中，由於燒結系統運行不穩定，每月少則三、五次，多則十幾次的停機頻率，對於餘熱回收發電來說可靠性和經濟性較差。燒結機每次停機必然造成煙氣溫度下降，致使餘熱鍋爐產出蒸汽溫度、壓力、流量同時下降，汽輪發電機組負荷跟隨下降；如果燒結系統停機時間超過二十分鐘以上，燒結機及環冷機的煙溫將逐漸下降到250°C以下甚至更低，餘熱鍋爐產出蒸汽溫度也隨之降至200°C以下，汽輪發電機組必然會因蒸汽參數過低而停機。燒結的高故障率導致實際發電量只有原設計發電量的70%-80%。而每次汽輪機啟停機，鍋爐啟停爐都要消耗2-4小時，這期間的蒸汽排放浪費相當可觀；並且由於溫度的交替變換，產生的交變應力對汽輪機，鍋爐的壽命都會造成不利影響。上述的餘熱發電方案運行是很不經濟、不穩定的，至今業內也沒有一項經濟、有效的解決方案來解決餘熱發電的這些不穩定因素，種種弊端制約著餘熱發電的發展，因此尋求一種方案解決此問題勢在必行。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種提高餘熱發電運行效率的系統，通過減溫減壓器引用高參數的煤氣發電機組蒸汽，補救低參數的餘熱發電機組因上遊燒結工藝高故障率引起的運行不穩定、頻繁停機的問題。本實用新型的整體技術方案是:一種提高餘熱發電運行效率的系統，包括燒結餘熱發電裝置，其中餘熱鍋爐頂部的餘熱鍋爐過熱器的出口通過低溫低壓主蒸汽管道與低溫低壓汽輪機主汽門相連，低溫低壓汽輪機的輸出接第一發電機，低溫低壓汽輪機的排汽口連有第一凝汽器，第一凝汽器與第一凝結水泵入口相連，第一凝結水泵出口與第一除氧器進水口相連，第一除氧器出水口與第一鍋爐給水泵進口相連，第一鍋爐給水泵出口與第一鍋爐省煤器相連；所述的系統中還包括煤氣發電機組以及減溫減壓裝置，煤氣發電機組以及減溫減壓裝置的結構如下:A、煤氣發電機組:煤氣鍋爐頂部的煤氣鍋爐過熱器出口通過中溫中壓管道共有兩路輸出，其中一路與中溫中壓汽輪機主汽門相連，另一路接減溫減壓裝置；中溫中壓汽輪機的輸出接第二發電機，中溫中壓汽輪機排汽口連有第二凝汽器，第二凝汽器與第二凝結水泵入口相連，第二凝結水泵出口與第二除氧器進水口相連，第二除氧器出水口與第二鍋爐給水泵進口相連，第二鍋爐給水泵出口共有兩路輸出，其中一路與第二煤氣鍋爐省煤器相連，另一路接減溫減壓裝置；B、減溫減壓裝置:減溫減壓器入口與中溫中壓管道近中溫中壓汽輪機輸出端相連，並且二者之間的連接管道上設有第一截止閥；減溫減壓器出口與低溫低壓主蒸汽管道近低溫低壓汽輪機輸出端相連，並且二者之間的連接管道上設有第二截止閥；減溫減壓器通過管道、減溫水調節閥與第二鍋爐給水泵的另一路輸出相連，減溫減壓器設有安全閥。本實用新型的具體技術構造還有:所述的燒結餘熱發電裝置中第一凝結水泵出口與第一除氧器進水口之間、第一除氧器出水口與第一鍋爐給水泵進口之間以及第一鍋爐給水泵出口與第一鍋爐省煤器之間通過水管路相連。所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器上的入口設有壓力調節閥。所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器上設有疏水管路。本實用新型的工作原理如下:餘熱鍋爐過熱器產生低溫低壓蒸汽通過管道送至低溫低壓汽輪機主汽門，蒸汽在低溫低壓汽輪機內部做功推動其轉動，低溫低壓汽輪機帶動第一發電機發電，蒸汽在第一凝汽器冷凝成水後通過第一凝結水泵送入第一除氧器，水在第一除氧器除氧後經第一鍋爐給水泵送入第一鍋爐省煤器加熱，水在鍋爐內換熱轉化成蒸汽。所述低溫低壓蒸汽參數溫度 320°C，壓力 1.15MPa。煤氣鍋爐過熱器產生中溫中壓蒸汽通過中溫中壓管道送至中溫中壓汽輪機主汽門，在中溫中壓汽輪機內部做功推動其轉動，中溫中壓汽輪機帶動第二發電機發電，蒸汽在第二凝汽器冷凝成水後通過第二凝結水泵送入第二除氧器，水在第二除氧器除氧後經第二鍋爐給水泵送入第二鍋爐省煤器加熱，水在鍋爐內換熱轉化成蒸汽。所述中溫中壓蒸汽參數溫度425°C，壓力3.4MPa。減溫減壓器在煤氣發電系統和餘熱發電系統正常穩定運行時，處於非工作狀態，第一截止閥、第二截止閥、壓力調節閥關閉，不通氣。若高參數機組運行正常，低參數機組運行不穩定時，可視情況將減溫減壓器投入熱備用狀態，第一截止閥全開，壓力調節閥微開，第二截止閥全關，減溫水調節閥全關，疏水管路全開，使少量的高參數蒸汽通過減溫減壓器對其本體及附屬管路暖機暖管，保證減溫減壓器溫度接近低參數蒸汽溫度而又不會使大量蒸汽漏到低溫低壓側而造成能源浪費。注意此時第一截止閥應全開，不應使用截止閥來控制蒸汽的流量或壓力，否則將加速截止閥的磨損，降低整套裝置的可靠性及穩定性。當餘熱發電機組鍋爐由於燒結工藝或者鍋爐本體原因出現事故時，可將減溫減壓器投入，第一、第二截止閥全開，通過壓力調節閥調整進汽量，保證蒸汽適應低參數機組壓力，由於低溫低壓汽輪機組此時應為低負荷運轉，所以蒸汽壓力範圍在0.8-lMPa為宜；調整減溫水調節閥，保證蒸汽溫度適應低參數機組溫度，以280-320°C為宜。要注意調整減溫水調節閥時應緩慢穩定開大，並注意觀察減溫減壓器出口溫度表，嚴禁減溫減壓器出口溫度過低，否則可能將對低溫低壓汽輪機造成致命性的損害。在減溫減壓器投入過程中，由於中溫中壓蒸汽部分分流到低溫低壓機組，所以注意調節中溫中壓汽輪機組負荷。這樣就可以保證低參數機組不會因為鍋爐側原因停機。另外本裝置還可以靈活應用在其他生產條件下，比如當餘熱發電系統正常運行，而煤氣發電系統在啟動暖管階段，可以通過本裝置回收煤氣鍋爐系統的蒸汽，送至餘熱發電機組用來發電，減少了煤氣發電系統啟機時的工質損失和能量損失。本實用新型所取得的技術進步在於:1、本實用新型在綜合考慮餘熱發電機組頻繁啟停機時的能源浪費、時間消耗、啟停機對汽輪機和鍋爐壽命損耗及對電網系統的衝擊影響等因素後，將高參數蒸汽減溫減壓成低參數蒸汽發電，保證了餘熱發電機組在低負荷運行時不停機。2、投資少。只需要一套減溫減壓裝置將系統機型簡單的改造、連接即可，施工費用及設備採購費用都很少。3、後期運行簡單、可靠，故障率低，維護費用少。因為系統簡單，故本裝置操作簡單、方便、快速，可以滿足餘熱發電機組的緊急補救，達到設計目的。另外減溫減壓裝置已有成熟的技術保障設備可靠性，後期並不需要投入大量資金對此裝置進行維護、檢修。4、靈活協調餘熱發電機組和煤氣發電機組的生產負荷。通過實際運行經驗來看，本實用新型的效果顯著，有效規避了上遊燒結工藝高故障率帶來的餘熱發電機組運行不穩定性，提高了餘熱的利用率、可行性、經濟性。

本實用新型的附圖有:圖1是本實用新型的結構示意圖。附圖中的附圖標記如下:1、餘熱鍋爐；2、餘熱鍋爐過熱器；3、低溫低壓主蒸汽管道；4、低溫低壓汽輪機；5、第一發電機；6、第一凝汽器；8、第一凝結水泵；9、第一除氧器；10、第一鍋爐給水泵；11、第一鍋爐省煤器；12、煤氣鍋爐；13、煤氣鍋爐過熱器；14、中溫中壓管道；15、中溫中壓汽輪機；16、第二發電機；17、第二凝汽器；18、第二凝結水泵；19、第二除氧器；20、第二鍋爐給水泵；21、水管路；22、第二鍋爐省煤器；23、減溫減壓器；24、第一截止閥；25、第二截止閥；26、壓力調節閥；27、減溫水調節閥；28、安全閥；29、疏水管路。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步描述，但不作為對本實用新型的限定，本實用新型的保護範圍以權利要求記載的內容為準，任何依據說明書作出的等效技術手段替換，均不脫離本實用新型的保護範圍。本實施例的整體構造如圖示，包括燒結餘熱發電裝置，其中餘熱鍋爐I頂部的餘熱鍋爐過熱器2的出口通過低溫低壓主蒸汽管道3與低溫低壓汽輪機4主汽門相連，低溫低壓汽輪機4的輸出接第一發電機5,低溫低壓汽輪機4的排汽口連有第一凝汽器6,第一凝汽器6與第一凝結水泵8入口相連，第一凝結水泵8出口與第一除氧器9進水口相連，第一除氧器9出水口與第一鍋爐給水泵10進口相連，第一鍋爐給水泵10出口與第一鍋爐省煤器11相連；所述的系統中還包括煤氣發電機組以及減溫減壓裝置，煤氣發電機組以及減溫減壓裝置的結構如下:A、煤氣發電機組:煤氣鍋爐12頂部的煤氣鍋爐過熱器13出口通過中溫中壓管道14共有兩路輸出，其中一路與中溫中壓汽輪機15主汽門相連，另一路接減溫減壓裝置；中溫中壓汽輪機15的輸出接第二發電機16，中溫中壓汽輪機15排汽口連有第二凝汽器17，第二凝汽器17與第二凝結水泵18入口相連，第二凝結水泵18出口與第二除氧器19進水口相連，第二除氧器19出水口與第二鍋爐給水泵20進口相連，第二鍋爐給水泵20出口共有兩路輸出，其中一路與第二煤氣鍋爐省煤器22相連，另一路接減溫減壓裝置；B、減溫減壓裝置:減溫減壓器23入口與中溫中壓管道14近中溫中壓汽輪機輸出端相連，並且二者之間的連接管道上設有第一截止閥24 ;減溫減壓器23出口與低溫低壓主蒸汽管道3近低溫低壓汽輪機輸出端相連，並且二者之間的連接管道上設有第二截止閥25 ;減溫減壓器23通過管道、減溫水調節閥27與第二鍋爐給水泵20的另一路輸出相連，減溫減壓器23設有安全閥28。所述的燒結餘熱發電裝置中第一凝結水泵8出口與第一除氧器9進水口之間、第一除氧器9出水口與第一鍋爐給水泵10進口之間以及第一鍋爐給水泵10出口與第一鍋爐省煤器11之間通過水管路21相連。所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器23上的入口設有壓力調節閥26。所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器23上設有疏水管路29。
權利要求1.一種提高餘熱發電運行效率的系統，包括燒結餘熱發電裝置，其中餘熱鍋爐(I)頂部的餘熱鍋爐過熱器(2)的出口通過低溫低壓主蒸汽管道(3)與低溫低壓汽輪機(4)主汽門相連，低溫低壓汽輪機(4)的輸出接第一發電機(5),低溫低壓汽輪機(4)的排汽口連有第一凝汽器(6)，第一凝汽器(6)與第一凝結水泵(8)入口相連，第一凝結水泵(8)出口與第一除氧器(9)進水口相連，第一除氧器(9)出水口與第一鍋爐給水泵(10)進口相連，第一鍋爐給水泵(10)出口與第一鍋爐省煤器(11)相連；其特徵在於所述的系統中還包括煤氣發電機組以及減溫減壓裝置，煤氣發電機組以及減溫減壓裝置的結構如下: A、煤氣發電機組:煤氣鍋爐(12)頂部的煤氣鍋爐過熱器(13)出口通過中溫中壓管道(14)共有兩路輸出，其中一路與中溫中壓汽輪機(15)主汽門相連，另一路接減溫減壓裝置；中溫中壓汽輪機(15 )的輸出接第二發電機(16 )，中溫中壓汽輪機(15)排汽口連有第二凝汽器(17)，第二凝汽器(17)與第二凝結水泵(18)入口相連，第二凝結水泵(18)出口與第二除氧器(19)進水口相連，第二除氧器(19)出水口與第二鍋爐給水泵(20)進口相連，第二鍋爐給水泵(20)出口共有兩路輸出，其中一路與第二鍋爐省煤器(22)相連，另一路接減溫減壓裝置； B、減溫減壓裝置:減溫減壓器(23)入口與中溫中壓管道(14)近中溫中壓汽輪機輸出端相連，並且二者之間的連接管道上設有第一截止閥(24);減溫減壓器(23)出口與低溫低壓主蒸汽管道(3)近低溫低壓汽輪機輸出端相連，並且二者之間的連接管道上設有第二截止閥(25);減溫減壓器(23)通過管道、減溫水調節閥(27)與第二鍋爐給水泵(20)的另一路輸出相連，減溫減壓器(23 )設有安全閥(28 )。
2.根據權利要求1所述的提高餘熱發電運行效率的系統，其特徵在於所述的燒結餘熱發電裝置中第一凝結水泵(8)出口與第一除氧器(9)進水口之間、第一除氧器(9)出水口與第一鍋爐給水泵(10)進口之間以及第一鍋爐給水泵(10)出口與第一鍋爐省煤器(11)之間通過水管路(21)相連。
3.根據權利要求1所述的提高餘熱發電運行效率的系統，其特徵在於所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器(23 )上的入口設有壓力調節閥(26 )。
4.根據權利要求1或3所述的提高餘熱發電運行效率的系統，其特徵在於所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器(23)上設有疏水管路(29)。
專利摘要本實用新型屬於鋼鐵廠燒結餘熱發電技術，特別是指一種提高餘熱發電運行效率的系統。包括燒結餘熱發電裝置，其中餘熱鍋爐頂部的餘熱鍋爐過熱器出口經低溫低壓主蒸汽管道與低溫低壓汽輪機主汽門相連，低溫低壓汽輪機的輸出接第一發電機，低溫低壓汽輪機的排汽口連有第一凝汽器，第一凝汽器與第一凝結水泵入口相連，第一凝結水泵出口與第一除氧器進水口相連，第一除氧器出水口與第一鍋爐給水泵進口相連，第一鍋爐給水泵出口與第一鍋爐省煤器相連；系統中還包括煤氣發電機組以及減溫減壓裝置。本實用新型解決了現有技術存在的因燒結系統運行不穩定導致發電系統頻繁停機的問題，具有工作可靠經濟、運行簡單、投資少等優點。
文檔編號F27D17/00GK202954856SQ20122069570
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者冀振起, 趙強, 王高平, 姚進京, 趙豔峰, 陳永超 申請人:河北前進鋼鐵集團有限公司