CN107462078A - 一种能够充分利用锅炉预热的发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种充分利用锅炉预热的发电装置，它包括环形加热炉，环形加热炉连通出口烟道，出口烟道下方设有热交换器，热交换器下方设有热交换器后烟道、空气管,热交换器后烟道连通烟道，烟道连通余热锅炉内部，余热锅炉内设有水热交换器、空气预热器，水热交换器与空气预热器连通，水热交换器输入端连通进水管，其输出端连通发电设备；空气管穿设空气预热器；余热锅炉下方设有排气烟道，排气烟道下方设有烟囱。本发明通过在满足环形加热炉的送风温度在400℃的前提下，使得热交换器可以向余热锅炉提供约700℃的热烟气，能使发电的过热蒸汽到达3.0Mpa压力下、温度为540℃，提高了发电效率。

Description

一种能够充分利用锅炉预热的发电装置
技术领域
本发明涉及一种能够充分利用锅炉预热的发电装置，主要应该在炼钢行业。
背景技术
随着经济的发展，能源问题逐渐得到人们的关注。热能作为一种主要能源，在炼钢、发电领域有着极其重要的地位。如图1，冷风通过空气管16进入热交换器5预热，预热后的热空气进入环形加热炉1的烧嘴，在里面和煤气混合燃烧，为了使得通过烟道排出的剩余热能能够充分利用，一般都会用来发电，环形加热炉1排出热烟气体依次通过出口烟道4、热交换器5、热交换器后烟道6、烟道7进入余热锅炉8，余热锅炉8通过水热交换器9将进水管12中的水加热为水蒸汽推动发电设备13发电。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：实践证明，在3.0Mpa压力下、温度为540℃的蒸汽提供给蒸汽轮机时转化电能的效率最高。现在技术中，20℃左右的冷风（环形加热炉用风）直接通过热交换器，使得热交换器内的热能一部分将20℃冷风升高为400℃后再进入环形锅炉，由于能量守恒，经过热交换器进入余热锅炉的废烟气温度达不到400℃，余热锅炉送出的蒸汽温度更低，转化电能效率较低。
如果强行升高热交换器排向余热锅炉的温度，会导致环形加热炉用的助燃风的温度将而无法达到400℃，无法满足环形加热炉的工艺需要。目前该矛盾无法解决。
本发明的技术方案具体为：
一种充分利用锅炉预热的发电装置，它包括环形加热炉，环形加热炉连通出口烟道，出口烟道下方设有热交换器，热交换器下方设有热交换器后烟道、空气管,热交换器后烟道连通烟道，烟道连通余热锅炉内部，余热锅炉内设有水热交换器、空气预热器，水热交换器与空气预热器连通，水热交换器输入端连通进水管，其输出端连通发电设备；空气管穿设空气预热器；余热锅炉下方设有排气烟道，排气烟道下方设有烟囱；环形加热炉设有送风管，送风管先后穿设余热锅炉内的空气预热器、热交换器，再连通环形加热炉；余热锅炉内部按照其内的温度分为高温区、中温区、低温区，水热交换器从输入端到输出端依次通过低温区、中温区、高温区。
水热交换器(9)S状设置。
相较于现有技术，本发明通过在满足环形加热炉的送风温度在400℃的前提下，使得热交换器可以向余热锅炉提供约700℃的热烟气，能使发电的过热蒸汽到达3.0Mpa压力下、温度为540℃，提高了发电效率。
附图说明
图1是现有技术的示意图。
图2是本发明的示意图。
图3是水热交换器的示意图。
具体实施方式
如附图2、3所示，一种充分利用锅炉预热的发电装置，它包括环形加热炉1，环形加热炉1连通出口烟道4，出口烟道4下方设有热交换器5，热交换器5下方设有热交换器后烟道6、空气管16,热交换器后烟道6连通烟道7，烟道7连通余热锅炉8内部，余热锅炉8内设有水热交换器9、空气预热器10，水热交换器9与空气预热器10连通，水热交换器9输入端连通进水管12，其输出端连通发电设备13（就是蒸汽汽轮发电机）；空气管16穿设空气预热器8。
余热锅炉8下方设有排气烟道14，排气烟道14下方设有烟囱15。
为了有较好的换热效果，余热锅炉8内部按照其内的温度分为高温区、中温区、低温区，发电蒸汽管从输入端到输出端依次通过低温区、中温区、高温区，这样在低温区将冷水加热为水蒸汽，中温区加热为较高的水蒸汽，高温区加热为535℃的过热蒸汽，最后送入到发电设备的汽轮发电机。
为了延长热气室的加热区，热气室9S状设置。
本发明工作原理如下：
空气管16经过两次预热，进入环形加热炉1时的温度大概为400℃，这点和现有技术一样，不影响环形加热炉1的工艺要求。
煤气和空气在环形加热炉混合燃烧，加热管坯，燃烧后产生的热烟气800℃经过出口烟道4进入热交换器5，经过热量交换后降为700℃烟气。因为进风空气经过了第一次预热，其温度升高到了180℃，和现有技术直接进入室温空气相比，在热交换器5内被进风空气带走的热量下降，所以，经过热量交换后降后，烟气的温度还在700℃。
700℃的烟气经过热交换器后烟道6、烟道7进入余热锅炉8，和余热锅炉内的水热交换器9经过热交换，然后再和空气预热器10热交换后的烟气温度降为150℃左右经过烟道7进入烟囱15排到大气中。
进入余热锅炉的水经过水热交换器9和热烟气进行热交换，由于进锅炉的烟气温度由现有技术的400℃提高到了700℃，所以产生蒸汽参数提高，温度由原来的300℃提高到了540℃，压力由1.3MPa提高到了3.5MPa，高品质的蒸汽进行发电，发电效率大大提高了。
现有技术中，从水热交换器9排出的烟气直接排出大气，本申请继续利用其预热通向空气预热器10，对室温空气进行第一次预热，预热后的空气（温度达到180℃左右）经过空气管16进入热交换器5进行二次加热（加热后的温度保持在原来的400℃不变），加热后的空气和煤气进入环形加热炉燃烧。这样，节省了热交换器5进行加热的能量损失，给进入热交换器5的烟气到达700℃提供了可能。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种充分利用锅炉预热的发电装置，它包括环形加热炉（1），环形加热炉（1）连通出口烟道（4），出口烟道(4)下方设有热交换器(5)，热交换器(5)下方设有热交换器后烟道(6)、空气管(16),热交换器后烟道(6)连通烟道(7)，烟道(7)连通余热锅炉(8)内部，余热锅炉(8)内设有水热交换器(9)、空气预热器(10)，水热交换器(9)与空气预热器(10)连通，水热交换器(9)输入端连通进水管(12)，其输出端连通发电设备(13)；空气管(16)穿设空气预热器(8)；
余热锅炉下方设有排气烟道(14)，排气烟道(14)下方设有烟囱(15)；
环形加热炉(1)设有送风管(16)，送风管(16)先后穿设余热锅炉(8)内的空气预热器(10)、热交换器(5)，再连通环形加热炉(1)；
余热锅炉(8)内部按照其内的温度分为高温区、中温区、低温区，水热交换器(9)从输入端到输出端依次通过低温区、中温区、高温区。
2.如权利要求1所述的利用锅炉预热的发电装置，其特征在于：水热交换器(9)S状设置。
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