煉鋼燒結環冷機中低溫餘熱發電系統的製作方法
2023-09-22 19:42:20
專利名稱：煉鋼燒結環冷機中低溫餘熱發電系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種純中低溫餘熱發電系統，尤其是配套煉鋼廠燒結環冷機使用的純中低溫餘熱發電系統。
背景技術：
現有的較為成熟的燒結環冷機純中低溫餘熱發電系統，其特點均為1、使用水管或翅片管作為餘熱鍋爐換熱元件；2、生產飽和蒸汽或低過熱度的蒸汽；3、採用飽和蒸汽發電，發電汽耗高，發電出力低。
上述三個問題導致現有的燒結環冷機純中低溫餘熱發電系統其一，換熱元件換熱效率不高；其二，餘熱只能生產低壓低溫蒸汽；其三，熱力循環系統只能採用低壓低溫參數。前述三個因素，使廢氣餘熱發電能力未能得到充分發揮，即餘熱發電量不能達到應有水平。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種燒結環冷機純中低溫餘熱發電系統的改進，該系統應能克服背景技術的不足，所利用的餘熱量更大，可生產更高壓力溫度等級的蒸汽，用於餘熱發電後，能夠大幅度提高餘熱發電能力。
本發明的技術方案是煉鋼燒結環冷機中低溫餘熱發電系統，包括煉鋼燒結環冷機汽輪機、發電機、一級省煤器、二級省煤器、蒸發器、一級過熱器，其特徵在於在燒結環冷機上方自入料口沿紅礦輸送方向的高溫、中溫、低溫三處熱源上依次布置一級過熱器、蒸發器+一級省煤器、二級省煤器，在一級過熱器之後設置有補燃式二級過熱器，通過燃燒高爐煤氣或柴油等進一步加熱來自一級過熱器的蒸汽。所述的一級過熱、蒸發器、一級省煤器、二級省煤器中的換熱空間與環冷機煙囪串接。所述的蒸發器、一級省煤器、二級省煤器採用熱管器換熱元件。所述的環冷機罩內設置廢氣擋板。所述的汽輪發電機選用中溫低壓參數汽輪發電機。
在燒結環冷機上方自入料口沿紅礦輸送方向的高溫、中溫、低溫三處熱源上依次布置一級過熱器、蒸發器+一級省煤器、二級省煤器。在環冷機罩上方開孔，將原從環冷機煙囪排入大氣的熱煙氣引入換熱器，蒸發器、一級省煤器、二級省煤器的換熱元件採用熱管，有效降低了傳熱溫度差，通過梯級利用熱量，最大限度利用煙氣熱量。經過換熱器換熱後的廢氣仍經原有煙囪排空。在環冷機罩內加略高於料層的隔板，保證高、中、低溫三處熱源熱煙氣的正確流向；同時，在換熱器入口煙道上設置風閥，使換熱器解列時不影響環冷機正常生產。
在補燃式二級過熱器通過燃燒高爐煤氣或柴油等進一步加熱來自一級過熱器的蒸汽。
本發明能夠取得的效果是在不影響燒結環冷機正常生產的條件下，其一，採用熱管式換熱器，餘熱可以生產1.5MPa低壓飽和溫度至320℃的過熱蒸汽，經過補燃式二級過熱器過熱後，蒸汽溫度可達400℃；其二，熱力循環系統可以採用中溫低壓參數，提高了熱力循環系統效率；其三，充分利用了燒結環冷機不同溫度段廢氣的餘熱，並按廢氣餘熱溫度分布實現了熱量應根據其溫度進行梯級利用的原理；其四，前述的三個因素，本發明使燒結環冷機廢氣餘熱最大限度地轉化成為電能，餘熱發電能力與現有的燒結環冷機純中低溫飽和蒸汽餘熱發電技術相比提高50％以上。
本發明的優點在於結構簡單，充分利用煉鋼廠自產的煤氣和燒結環冷機廢氣餘熱最大限度地轉化成為電能，餘熱發電能力與現有的燒結環冷機純中低溫飽和蒸汽餘熱發電技術相比提高50％以上，並改善了排放對環境的影響。
圖1是現有的不帶補燃式二級過熱器的純中低溫餘熱發電系統示意圖。
圖2是本發明的帶補燃式二級過熱器的純中低溫餘熱發電系統示意圖。
圖3是環冷機換熱器布置圖。
圖中1為汽輪機、2為一級省煤器、3為二級省煤器、4為蒸發器、5為汽包、6為一級過熱器、7為高溫煙氣、8為中溫煙氣、9為低溫煙氣、10為二級過熱器、11為煤氣、12為柴油、13為環境空氣、14為一級過熱器取熱口、15為蒸發器+一級省煤器取熱口、16為二級省煤器取熱口、17為廢氣擋板1、18為廢氣擋板2、19為廢氣擋板3、20為物料入口、21為物料輸送方向、22為環冷機罩。
具體實施例方式
如圖3所示，環冷機內燒結料紅礦自進料口至出料口的過程中，通過鼓風機鼓入的環境空氣將其溫度從650℃左右逐漸冷卻至150℃以下，換熱後產生420℃、370℃、225℃三股熱煙氣。其中420℃的煙氣排入原有電除塵系統，370℃和225℃煙氣通過燒結環冷機上煙囪排入大氣。本發明的方案是梯級利用煙氣資源，在370℃中溫熱源處布置蒸發器和一級省煤器，在低溫熱源225℃處布置二級省煤器，在420℃高溫熱源處布置一級過熱器。通過換熱，環冷機熱煙氣可生產1.5MPa-320℃的過熱蒸汽。
為保持三處熱源廢氣溫度和氣量的穩定性，提高熱量利用率，在環冷機罩內設置廢氣擋板，擋板位置如圖3所示，擋板高度控制其下緣略高於料層頂部。
為進一步提高汽輪發電機的效率，設置補燃式二級過熱器系統將蒸汽溫度提高至400℃，補燃所用燃料為煉鋼廠富餘高爐煤氣，在高爐煤氣量不足時補充少量柴油。
通過二級過熱後的蒸汽適宜中溫低壓參數汽輪機，與飽和蒸汽或低溫低壓參數汽輪機相比較，可使熱力循環系統效率大幅提高，最大限度將餘熱轉換為電能。
權利要求
1.煉鋼燒結環冷機中低溫餘熱發電系統，包括煉鋼燒結環冷機汽輪機、發電機、一級省煤器、二級省煤器、蒸發器、一級過熱器，其特徵在於在燒結環冷機上方自入料口沿紅礦輸送方向的高溫、中溫、低溫三處熱源上依次布置一級過熱器、蒸發器+一級省煤器、二級省煤器，在一級過熱器之後設置有補燃式二級過熱器，通過燃燒高爐煤氣或柴油等進一步加熱來自一級過熱器的蒸汽。
2.根據權利要求1所述的煉鋼燒結環冷機中低溫餘熱發電系統，其特徵在於所述的一級過熱、蒸發器、一級省煤器、二級省煤器中的換熱空間與環冷機煙囪串接。
3.根據權利要求1所述的煉鋼燒結環冷機中低溫餘熱發電系統，其特徵在於所述的蒸發器、一級省煤器、二級省煤器採用熱管器換熱元件。
4.根據權利要求1所述的煉鋼燒結環冷機中低溫餘熱發電系統，其特徵在於所述的環冷機罩內設置廢氣擋板。
5.根據權利要求1所述的煉鋼燒結環冷機中低溫餘熱發電系統，其特徵在於所述的汽輪發電機選用中溫低壓參數汽輪發電機。
全文摘要
本發明涉及一種純中低溫餘熱發電系統，尤其是配套煉鋼廠燒結環冷機使用的純中低溫餘熱發電系統。煉鋼燒結環冷機中低溫餘熱發電系統，包括煉鋼燒結環冷機汽輪機、發電機、一級省煤器、二級省煤器、蒸發器、一級過熱器，其特徵在於在燒結環冷機上方自入料口沿紅礦輸送方向的高溫、中溫、低溫三處熱源上依次布置一級過熱器、蒸發器+一級省煤器、二級省煤器，在一級過熱器之後設置有補燃式二級過熱器，優點在於結構簡單，充分利用煉鋼廠自產的煤氣和燒結環冷機廢氣餘熱最大限度地轉化成為電能，餘熱發電能力與現有的燒結環冷機純中低溫飽和蒸汽餘熱發電技術相比提高50％以上，並改善了排放對環境的影響。
文檔編號F01K27/00GK101071043SQ200710065858
公開日2007年11月14日 申請日期2007年5月9日 優先權日2007年5月9日
發明者劉連城, 楊振立 申請人:昆明陽光數位技術股份有限公司