CN116465211A - 烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，包括：烧结机，其排烟口设有锅炉送风机；一对高温蓄热炉，其连通设有第一煤气预热器，所述第一煤气预热器交替向一对高温蓄热炉供应预热后的高炉煤气，所述锅炉送风机交替向一对高温蓄热炉供应烧结烟气；发电机构，其与所述高温蓄热炉连通，其中，一对所述高温蓄热炉交替向所述发电机构供应蓄热后的烧结烟气；烟气净化机构，其与所述发电机构连通。本发明通过蓄热的烧结烟气为发电机构提供部分燃烧和助燃剂，有效利用了烧结烟气的物理显热和CO气体的化学热。本发明提供了一种方法，通过蓄热后的烧结烟气为高炉煤气助燃，耦合烧结余热为发电机构提供热量，提高发电效率。

Description

烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置及方法

技术领域

本发明烧结烟气处理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置及方法。

背景技术

烧结是一种为高炉冶炼提供精料的加工方法：烧结厂按一定比例将各种原料(精矿、矿粉、燃料、熔剂、返矿及含铁生产废料等)进行配料，混合加水制粒后，将混合料平铺在烧结机上，点火抽风烧结，从而得到符合要求的烧结料。然而烧结所用的铁矿石中通常会含有以化合物和含氧酸盐存在的硫、氮和碳，在烧结过程中以单质或化合物形式存在的硫、氮、碳通常在氧化反应中以气态氧化物的形式释放出来。这样就会导致烧结烟气中存在大量SO₂、NOx、CO等有害气体，从而污染大气环境。

在烧结过程中会产生大量的烧结烟气，往往经过简单的除尘和除SO₂后就直接排放，而烧结烟气中NO_X、CO等均未经处理就接放空，且烧结机年作业率高，达90％以上，烟气排放量大，对环境造成了严重的影响。

随着我国环境质量要求的提高以及总量控制的需要，对烧结机外排烟气中的各污染物浓度和排放量进行限制，并将采用相应的处理措施予以治理。目前我国烧结烟气处理现状并不乐观，多数对烧结烟气处理工艺方法仅仅考虑对烧结烟气进行脱硫/脱硝处理，无法处理烧结烟气中含有的CO气体，还是会造成严重的环境污染，且在烟气处理过程中既无法回收烧结烟气所含有的物理显热，又无法回收烧结烟气中所含CO气体的化学热，造成大量余热浪费。

同时，烧结工序中产生的余热资源量约占吨钢余热资源总量的19.3％，如何有效地回收利用这部分热量已经引起了人们的高度重视。目前，多采用烧结余热发电技术来降低烧结工序能耗、提高能源利用效率，其基本原理为：烧结矿在带冷机或环冷机上是通过鼓风进行冷却，由底部鼓入的冷风在穿过热烧结矿层时被预热，成为高温废气，将这些高温的废气通过引风机引入锅炉，预热锅炉内的水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动带动发电机发电。但在现有技术中，由于烧结环冷机热风温度有限，烧结余热只能采用低压蒸汽参数双压发电，发电效率很低。因此，如何将烟气处理技术和烧结余热发电技术结合，以获得有效处理烧结烟气中的CO气体、有效利用CO气体的化学热、提高发电效率的有益效果是值得深思的。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，包括：

烧结机，其排烟口通过管道连通设有锅炉送风机；

至少一对高温蓄热炉，所述高温蓄热炉的热流进口端通过管道连通设有第一煤气预热器，所述第一煤气预热器的冷风出口端通过管道交替向一对高温蓄热炉供应预热后的高炉煤气，所述锅炉送风机的出风口通过管道交替向一对高温蓄热炉的冷流进口端供应烧结烟气；

发电机构，其燃料入口端通过管道与所述高温蓄热炉的冷流出口端连通，其中，一对所述高温蓄热炉的冷流出口端通过管道交替向所述发电机构供应蓄热后的烧结烟气；

烟气净化机构，其烟气入口端通过管道与所述发电机构的炉膛烟气出口端连通；

其中，所述第一煤气预热器的冷风进口端通过管道与高炉煤气供应端连通，管道上均设有阀门。

优选的是，所述发电结构包括：

第二煤气预热器，其冷风进口端通过管道与高炉煤气供应端连通；

发电锅炉，其燃料入口端通过管道与所述高温蓄热炉的冷流出口端连通，以及通过管道与所述第二煤气预热器的冷风出口端连通；

蒸汽轮机，其主蒸汽入口端通过管道与所述发电锅炉的蒸汽出口端连通，所述蒸汽轮机的转子上通过联轴器连接有发电机；

其中，管道上均设有阀门。

优选的是，还包括：

环冷机，其进料端与所述烧结机的出料端连接；

烧结余热锅炉，其烟气进口端通过管道与所述环冷机的高温烟气出口端连通，所述烧结余热锅炉的烟气出口端通过管道与所述发电锅炉的内置省煤器进口端连通，所述烧结余热锅炉的蒸汽出口端通过管道与所述蒸汽轮机的补汽入口端连通；

其中，管道上均设有阀门。

优选的是，所述环冷机的低温烟气出口端通过管道与所述锅炉送风机的进风口连通，管道上设有阀门。

优选的是，一对高温蓄热炉的热流出口端通过管道与所述第一煤气预热器的热风进口端连通，所述第一煤气预热器的热风出口端通过管道与所述净化机构的烟气入口端连通，管道上均设有阀门。

优选的是，所述发电锅炉的炉膛烟气出口端通过管道与所述第二煤气预热器的热风进口端连通，所述第二煤气预热器的热风出口端通过管道与所述净化机构的烟气入口端连通，管道上均设有阀门。

优选的是，所述烟气净化机构包括：

烟气净化器，其烟气入口端分别通过管道与所述第二煤气预热器的热风出口端、所述第一煤气预热器的热风出口端连通；

排烟风机，其进风端通过管道与所述烟气净化器的出烟端连通；

排烟烟囱，其进烟端通过管道与所述排烟风机的出风端连通；

其中，所述烟气净化器为脱硫脱硝塔，管道上均设有阀门。

优选的是，还包括：

除尘结构，其进口端通过管道与所述烧结机的排烟口连通；

抽风机，其进风端通过管道与所述除尘结构的出口端连通，所述抽风机的出风端分别通过管道与所述锅炉送风机的进风口连通；

其中，所述除尘结构为布袋除尘器，管道上均设有阀门。

优选的是，所述第一煤气预热器、所述第二煤气预热器的热风进口端通过管道与高温燃烧烟气的供应端连通。

提供一种基于权利所述烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置的方法，包括以下步骤：

S1、高炉煤气经预热后，交替进入一对高温蓄热炉，在高温蓄热炉中放热；

S2、烧结机排出的烧结烟气交替进入经步骤S1预热完成的高温蓄热炉，蓄热到600～1200℃，进入发电锅炉的炉膛；

S3、高炉煤气经预热后进入发电锅炉的炉膛中，与烧结烟气混合燃烧；

S4、采用环冷机收集烧结矿余热并传递至烧结余热锅炉，烧结余热锅炉产生的烟气热量与发电锅炉的内置省煤器混合并预热发电锅炉的加热工质，预热发电锅炉；

S5、燃烧高炉煤气以加热发电锅炉的工质，以产生主蒸汽，进入蒸汽轮机做功，蒸汽轮机转子将做功产生的机械能传递给发电机转变为电能；

其中，当烧结余热锅炉只产生中压的热水时，发电锅炉的尾部受热面为中压的热水提供热源使其形成过热蒸汽，过热蒸汽作为补汽进入蒸汽轮机做功；

S6、从发电锅炉的炉膛燃烧后的烟气进入烟气净化机构，经净化后排放。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明采用蓄热后的烧结烟气为发电锅炉的燃料——高炉煤气助燃，充分利用了烧结烟气的物理显热，而烧结烟气中的CO气体也会在发电锅炉中被燃烧，使CO气体的化学热也得以有效利用。

第二、本发明采用蓄热后的烧结烟气为高炉煤气助燃，耦合烧结余热一起为发电机构提供热量，加热工质以产生高压主蒸汽，进入蒸汽轮机转化为机械能，在发电机中转化为电能，发电锅炉充分利用了烧结烟气以及烧结余热从而提高发电效率。

第三、本发明采用将发电锅炉燃烧产生的烟气以及未燃烧的烧结烟气，从热风进口端进入第二煤气预热器，以回收利用烟气余，为预热高炉煤气节约能源。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案的所述发电装置的管道连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，包括：

烧结机1，其排烟口通过管道连通设有锅炉送风机2，所述烧结机1可为环式烧结机1、带式烧结机1或步进式烧结机1，所述锅炉送风机2可为离心式送风机或轴流式送风机，所述锅炉送风机2将烧结机1炉膛中燃料燃烧所产生的烧结烟气吸出；

至少一对高温蓄热炉3，所述高温蓄热炉3的热流进口端通过管道连通设有第一煤气预热器4，所述第一煤气预热器4的冷风出口端通过管道交替向一对高温蓄热炉3供应预热后的高炉煤气，所述锅炉送风机2的出风口通过管道交替向一对高温蓄热炉3的冷流进口端供应烧结烟气；所述第一煤气预热器4可为间壁式换热器，所述第一煤气预热器4将高炉煤气预热后，并通过其冷风出口以及管道交替向一对高温蓄热炉3供应预热后的高炉煤气，所述锅炉送风机2通过其出风口以及管道交替向一对高温蓄热炉3供应所述烧结机1排出的烧结烟气，烧结烟气与经预热的高炉煤气逆向交替流过一对高温蓄热炉3，利用预热的高炉煤气对烧结烟气蓄热；

发电机构5，其燃料入口端通过管道与所述高温蓄热炉3的冷流出口端连通，其中，一对所述高温蓄热炉3的冷流出口端通过管道交替向所述发电机构5供应蓄热后的烧结烟气，所述发电机构5可由发电锅炉53、蒸汽轮机54以及发电机55组成，经蓄热的烧结烟气中CO气体为所述发电机构5提供部分燃料，烧结烟气的O₂为所述发电机构5的燃料燃烧助燃，所述发电机构5的燃料可为煤气、天然气或液态石油气，烧结烟气蓄热后通过提供CO气体和助燃介质加剧所述发电机构5的燃料燃烧，即可使烧结烟气中CO气体的化学热得以有效利用；

烟气净化机构6，其烟气入口端通过管道与所述发电机构5的炉膛烟气出口端连通，燃料经蓄热后的烧结烟气助燃，在所述发电机构5的炉膛内剧烈燃烧，燃烧产生的烟气通过所述烟气净化机构6排出，有效处理了烧结烟气以及所述发电机构5燃烧的烟气，减少了烟气对大气环境的污染；

其中，所述第一煤气预热器4的冷风进口端通过管道与高炉煤气供应端连通，管道上均设有阀门，所述第一煤气预热器4的冷风进口端亦可与空气供应端连通，所述第一煤气预热器4的热风进口端可与高温燃烧烟气的供应端连通。

在上述技术方案中，高炉煤气经所述第一煤气预热器4预热后，由其冷风出口端通过管道交替流向一对高温蓄热炉3的热流进口端，所述烧结机1排出的烧结烟气经所述锅炉送风机2的出风口交替流向一对高温蓄热炉3，其中某一时刻，当预热后的高炉煤气进入高温蓄热炉31对其蓄热体放热后，烧结烟气逆向流过高温蓄热炉31从其蓄热体中吸热；其中另一时刻，当预热后的高炉煤气进入高温蓄热炉32对其蓄热体放热后，烧结烟气逆向流过高温蓄热炉32从其蓄热体中吸热，利用一对高温蓄热体交替循环对烧结烟气蓄热后，流向所述发电机构5的燃料入口，经蓄热的烧结烟气中的助燃介质O₂为所述发电机构5的燃料助燃，从而产生大量热量进行发电，其中，经蓄热后烧结烟气中的CO气体可为所述发电机构5提供部分燃料进行燃烧放热，实现烧结烟气中CO气体化学热的有效利用；并且烧结烟气经蓄热后全部进入发电机构5，因此，所述发电机构5实现了烧结烟气中物理显热的充分利用；在充分利用烧结烟气以及燃料后，经所述发电机构5炉膛的燃烧后的烧结烟气以及所述发电机构5燃料产生的烟气通过所述烟气净化机构6净化后排出，减小了烟气对大气环境的污染。

在另一种技术方案中，所述发电结构包括：

第二煤气预热器56，其冷风进口端通过管道与高炉煤气供应端连通，所述第二煤气预热器56可为间壁式换热器，所述第二煤气预热器56的热风进口端通过管道可与高温燃烧烟气的供应端连通，所述第二煤气预热器56通过高温燃烧烟气对从其冷风进口端流入的高炉煤气进行换热预热；

发电锅炉53，其燃料入口端通过管道与所述高温蓄热炉3的冷流出口端连通，以及通过管道与所述第二煤气预热器56的冷风出口端连通，一对高温蓄热炉3从其冷流出口端交替向所述发电锅炉53炉膛的燃料入口供应蓄热后的烧结烟气，与经所述第二煤气预热器56预热后从其冷风出口端进入所述发电锅炉53炉膛燃料入口的高炉煤气混合，蓄热后的烧结烟气在所述发电锅炉53的炉膛内为预热后的高炉煤气燃烧助燃，且其中的CO气体被燃烧，实现CO气体化学热的有效利用，高炉煤气于所述发电锅炉53炉膛内燃烧的方式采用扩散燃烧；

蒸汽轮机54，其主蒸汽入口端通过管道与所述发电锅炉53的蒸汽出口端连通，所述蒸汽轮机54的转子上通过联轴器连接有发电机55，所述发电锅炉53炉膛内高炉煤气和蓄热后烧结烟气燃烧的热量，加热所述发电锅炉53内的工质，产生主蒸汽，主蒸汽通过所述发电锅炉53的蒸汽出口端，从所述蒸汽轮机54上的主蒸汽入口进入所述蒸汽轮机54做功，所述蒸汽轮机54转子将做功产生的机械能通过联轴器传递给所述发电机55转变为电能，实现从热量→蒸汽，燃料内能→蒸汽内能→机械能→电能的转变；

其中，管道上均设有阀门。

在上述技术方案中，经所述第二煤气预热器56预热的高炉煤气从所述发电锅炉53燃料入口进入所述发电锅炉53的炉膛，结合从所述高温蓄热炉3蓄热后的烧结烟气进入所述发电锅炉53的炉膛进行燃烧，所述发电锅炉53既能够有效利用烧结烟气的物理显热，又能够将烧结烟气中的CO等可燃性气体燃烧，使其化学热得以充分利用，且烧结烟气中的O₂等助燃介质为高炉煤气的燃烧助燃，所述发电锅炉53充分利用烧结烟气和高炉煤气燃烧后的热量，为其工质加热，以产生主蒸汽进入所述蒸汽轮机54，并做功产生机械能，通过所述蒸汽轮机54的转子，将机械能传递给所述发电机55转化为电能并发电，其中，所述发电锅炉53将燃料的内能转变为蒸汽内能，所述蒸汽轮机54将蒸汽内能转变为机械能，所述发电机55将机械能转变为电能。

在另一种技术方案中，还包括：

环冷机51，其进料端与所述烧结机1的出料端连接，所述环冷机51通过冷空气将从所述烧结机1烧结完成，并转移至所述环冷机51内的烧结矿进行冷却，将烧结矿余热换热形成热废气；

烧结余热锅炉52，其烟气进口端通过管道与所述环冷机51的高温烟气出口端连通，所述烧结余热锅炉52的烟气出口端通过管道与所述发电锅炉53的内置省煤器进口端连通，所述烧结余热锅炉52的蒸汽出口端通过管道与所述蒸汽轮机54的补汽入口端连通，所述环冷机51产生的热废气通过其高温烟气出口端，从烟气进口端进入所述烧结余热锅炉52，为所述烧结余热锅炉52预热并结合其燃烧的烟气进入所述发电锅炉53，所述发电锅炉53的内置省煤器吸收烟气热量为所述发电锅炉53进行预热，所述烧结余热锅炉52将烧结矿的余热得以充分利用；所述烧结余热锅炉52工质与所述发电锅炉53的内置省煤器混合共同为发电锅炉53的工质提供预热热，烧结余热锅炉52相当于以烧结余热为热源的发电锅炉53的外置式省煤器，其中，当所述烧结预热锅炉只产生中压的热水时，所述发电锅炉53的尾部受热面为中压的热水提供热源使其形成过热蒸汽，过热蒸汽作为补汽通过管道从所述蒸汽轮机54的补汽口进入蒸汽轮机54做功，此时所述烧结余热锅炉52需增加一套中压给水抽汽回热系统，且抽汽回收级数少于所述发电锅炉53给水的抽汽回热级数；

其中，管道上均设有阀门。

在上述技术方案中，所述环冷机51将烧结矿余热通过冷空气换热出来并产生热废气，所述烧结余热锅炉52充分利用烧结余热进行预热，其工质与所述发电锅炉53的内置省煤器混合共同为发电锅炉53的工质提供预热热，其中，烧结余热锅炉52相当于以烧结余热为热源的发电锅炉53的外置式省煤器，所述环冷机51、所述烧结余热锅炉52的设置使烧结矿的余热得以充分利用。

在另一种技术方案中，所述环冷机51的低温烟气出口端通过管道与所述锅炉送风机2的进风口连通，管道上设有阀门，所述环冷机51的冷空气换热产生的低温烟气，流通进入所述锅炉送风机2，从而进入所述高温蓄热炉3进行蓄热，低温烟气中含有助燃介质O₂，因此，从所述环冷机51出来的低温烟气亦可为高炉煤气燃烧助燃；其中，当所述烧结机1停止工作时，可利用环冷机51中的冷空气或换热产生的低温烟气，代替烧结烟气进入高温蓄热炉3内蓄热，为进入所述发电锅炉53的高炉煤气燃烧助燃。

在另一种技术方案中，一对高温蓄热炉3的热流出口端通过管道与所述第一煤气预热器4的热风进口端连通，所述第一煤气预热器4的热风出口端通过管道与所述净化机构的烟气入口端连通，管道上均设有阀门，向高温蓄热炉3放热后的高炉煤气从所述高温蓄热炉3的热流出口端流出，通过管道进入所述第一煤气预热器4的热风进口端，可与从所述第一煤气预热器4冷风进口端进入的高炉煤气进行换热，以回收其余热；高温燃烧烟气经换热后产生的低温燃烧烟气从所述第二煤气预热器56的热风出口进入所述烟气净化机构6净化，所述第一煤气预热器4回收烟气余热，为高炉煤气预热提供部分热量，实现烟气余热的有效回收利用。

在另一种技术方案中，所述发电锅炉53的炉膛烟气出口端通过管道与所述第二煤气预热器56的热风进口端连通，所述第二煤气预热器56的热风出口端通过管道与所述净化机构的烟气入口端连通，管道上均设有阀门，所述发电锅炉53燃烧产生的烟气，以及经蓄热后未参与燃烧的部分烧结烟气经所述发电锅炉53的炉膛烟气出口端排出，通过管道进入所述第二煤气预热器56的热风进口端，与从所述第二煤气预热器56冷风进口端进入的高炉煤气进行换热，以回收其余热，高温燃烧烟气经换热后产生的低温燃烧烟气低温的烟气从所述第二煤气预热器56的热风出口进入所述净化机构进行净化，所述第二煤气预热器56回收烟气余热，为高炉煤气预热提供部分热量，实现烟气余热的有效回收利用。

在另一种技术方案中，所述烟气净化机构6包括：

烟气净化器61，其烟气入口端分别通过管道与所述第二煤气预热器56的热风出口端、所述第一煤气预热器4的热风出口端连通，所述烟气净化器61可为脱硫脱硝塔或混烟SCR脱硝塔，从所述发电锅炉53产生并经所述第二煤气预热器56热风出口排出的燃烧烟气，与从所述第一煤气预热器4的热风出口端排出的低温烟气混合后，进入所述烟气净化器61净化后排出，所述烟气净化器61使燃烧烟气以及烧结烟气得以净化，排出的气体不含硝、硫等污染气体；

排烟风机62，其进风端通过管道与所述烟气净化器61的出烟端连通；

排烟烟囱63，其进烟端通过管道与所述排烟风机62的出风端连通；

其中，所述烟气净化器61为脱硫脱硝塔，管道上均设有阀门。

在上述技术方案中，采用所述烟气净化器61，将从所述发电锅炉53产生并经所述第二煤气预热器56热风出口排出的燃烧烟气，以及从所述第一煤气预热器4热风出口端排出的低温烟气进行脱硝脱硫净化后，然后经排烟风机62、排烟烟囱63排入大气环境或水中。

在另一种技术方案中，还包括：

除尘结构7，其进口端通过管道与所述烧结机1的排烟口连通，所述除尘结构7可为静电除尘器或布袋除尘器，所述除尘结构7将从所述烧结机1排烟口排出的烧结烟气中的粉尘去除，减小粉尘对后续流程中设备性能产生影响；

抽风机8，其进风端通过管道与所述除尘结构7的出口端连通，所述抽风机8的出风端分别通过管道与所述锅炉送风机2的进风口连通，所述抽风机8连通所述烧结机1和所述锅炉送风机2，所述抽风机8通过对所述烧结机1的排烟口进行抽风，产生负压，使烧结料面与点好的火充分接触，烧结料中的固体燃料充分燃烧，同时将烧结过程中产生的各种烟气途经排烟口排出；

其中，所述除尘结构7为布袋除尘器，管道上均设有阀门，布袋除尘器的结构简单，且使用灵活、除尘效率高。

在上述技术方案中，所述烧结机1产生的烧结烟气经排烟口进入所述除尘结构7，有效除去烧结烟气中的粉尘后，经所述抽风机8为烧结料中的固体燃烧提供负压，并将经除尘后的烧结烟气排出，进入所述锅炉送风机2。

在另一种技术方案中，所述第一煤气预热器4、所述第二煤气预热器56的热风进口端通过管道与高温燃烧烟气的供应端连通，高温燃烧烟气为通过所述第一煤气预热器4、所述第二煤气预热器56内部的散热片将进入所述高温蓄热炉3或所述发电锅炉53前的高炉煤气预热到一定温度的受热面，能有效提高所述高温蓄热炉3或所述发电锅炉53的热交换性能，降低能量消耗。

提供一种基于所述烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置的方法，包括以下步骤：

S1、高炉煤气经预热后，交替进入一对高温蓄热炉3，在高温蓄热炉3中放热；高炉煤气经第一煤气预热器4预热后，交替进入一对高温蓄热炉3，并在高温蓄热炉3中向其蓄热体放热，为烧结烟气的蓄热做准备；

S2、烧结机1排出的烧结烟气交替进入经步骤S1预热完成的高温蓄热炉3，蓄热到600～1200℃，进入发电锅炉53的炉膛；从烧结机1排出的烧结烟气经除尘结构7、抽风机8除尘送风后进入锅炉送风机2，并由锅炉送风机2交替进入经步骤S1预热完成的高温蓄热炉3，交替对烧结烟气蓄热，当蓄热到600～1200℃时，进入发电锅炉53的炉膛；

S3、高炉煤气经预热后进入发电锅炉53的炉膛中，与烧结烟气混合燃烧，蓄热后的烧结烟气为进入发电锅炉53炉膛的高炉煤气燃烧进行助燃，烧结烟气中的CO等可燃气体在炉膛中也被燃烧，充分利用了烧结烟气的物理显热和CO气体的化学热；

S4、采用环冷机51收集烧结矿余热并传递至烧结余热锅炉52，烧结余热锅炉52产生的烟气热量与发电锅炉53的内置省煤器混合并预热发电锅炉53的加热工质，预热发电锅炉53，环冷机51通过换热收集烧结矿余热并传递给烧结余热锅炉52，为其预热，烧结余热锅炉52预热发电锅炉53，使烧结余热得以充分利用，节约高炉煤气的用量；

S5、燃烧高炉煤气以加热发电锅炉53的工质，以产生主蒸汽，进入蒸汽轮机54做功，蒸汽轮机54转子将做功产生的机械能传递给发电机55转变为电能，燃烧高炉煤气以加热发电锅炉53使其产生高压的主蒸汽，主蒸汽达到一定规定参数后进入蒸汽轮机54做功产生机械能，并传递给发电机55，由发电机55转化为电能以实现发电；

其中，当烧结余热锅炉52只产生中压的热水时，发电锅炉53的尾部受热面为中压的热水提供热源使其形成过热蒸汽，过热蒸汽作为补汽进入蒸汽轮机54做功；

S6、从发电锅炉53的炉膛燃烧后的烟气进入烟气净化机构6，经净化后排放，燃烧后的烟气经烟气净化机构6中的烟气净化器61进行脱硫脱硝后，通过排烟风机62、排烟烟囱63排放至大气环境中，其中，经第一煤气预热器4换热后的低温烟气也需净化后再排出。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，其特征在于，包括：

烧结机，其排烟口通过管道连通设有锅炉送风机；

至少一对高温蓄热炉，所述高温蓄热炉的热流进口端通过管道连通设有第一煤气预热器，所述第一煤气预热器的冷风出口端通过管道交替向一对高温蓄热炉供应预热后的高炉煤气，所述锅炉送风机的出风口通过管道交替向一对高温蓄热炉的冷流进口端供应烧结烟气；

发电机构，其燃料入口端通过管道与所述高温蓄热炉的冷流出口端连通，其中，一对所述高温蓄热炉的冷流出口端通过管道交替向所述发电机构供应蓄热后的烧结烟气；

烟气净化机构，其烟气入口端通过管道与所述发电机构的炉膛烟气出口端连通；

其中，所述第一煤气预热器的冷风进口端通过管道与高炉煤气供应端连通，管道上均设有阀门。

2.如权利要求1所述的烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，其特征在于，所述发电结构包括：

第二煤气预热器，其冷风进口端通过管道与高炉煤气供应端连通；

发电锅炉，其燃料入口端通过管道与所述高温蓄热炉的冷流出口端连通，以及通过管道与所述第二煤气预热器的冷风出口端连通；

蒸汽轮机，其主蒸汽入口端通过管道与所述发电锅炉的蒸汽出口端连通，所述蒸汽轮机的转子上通过联轴器连接有发电机；

其中，管道上均设有阀门。

3.如权利要求2所述的烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，其特征在于，还包括：

环冷机，其进料端与所述烧结机的出料端连接；

烧结余热锅炉，其烟气进口端通过管道与所述环冷机的高温烟气出口端连通，所述烧结余热锅炉的烟气出口端通过管道与所述发电锅炉的内置省煤器进口端连通，所述烧结余热锅炉的蒸汽出口端通过管道与所述蒸汽轮机的补汽入口端连通；

其中，管道上均设有阀门。

4.如权利要求3所述的烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，其特征在于，所述环冷机的低温烟气出口端通过管道与所述锅炉送风机的进风口连通，管道上设有阀门。

5.如权利要求1所述的烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，其特征在于，一对高温蓄热炉的热流出口端通过管道与所述第一煤气预热器的热风进口端连通，所述第一煤气预热器的热风出口端通过管道与所述净化机构的烟气入口端连通，管道上均设有阀门。

6.如权利要求2所述的烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，其特征在于，所述发电锅炉的炉膛烟气出口端通过管道与所述第二煤气预热器的热风进口端连通，所述第二煤气预热器的热风出口端通过管道与所述净化机构的烟气入口端连通，管道上均设有阀门。

7.如权利要求2所述的烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，其特征在于，所述烟气净化机构包括：

烟气净化器，其烟气入口端分别通过管道与所述第二煤气预热器的热风出口端、所述第一煤气预热器的热风出口端连通；

排烟风机，其进风端通过管道与所述烟气净化器的出烟端连通；

排烟烟囱，其进烟端通过管道与所述排烟风机的出风端连通；

其中，所述烟气净化器为脱硫脱硝塔，管道上均设有阀门。

8.如权利要求1所述的烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，其特征在于，还包括：

除尘结构，其进口端通过管道与所述烧结机的排烟口连通；

抽风机，其进风端通过管道与所述除尘结构的出口端连通，所述抽风机的出风端分别通过管道与所述锅炉送风机的进风口连通；

其中，所述除尘结构为布袋除尘器，管道上均设有阀门。

9.如权利要求2所述的烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置，其特征在于，所述第一煤气预热器、所述第二煤气预热器的热风进口端通过管道与高温燃烧烟气的供应端连通。

10.基于权利要求1～9任一项所述的烧结烟气蓄热助燃高炉煤气耦合烧结余热发电装置的方法，包括以下步骤：

S1、高炉煤气经预热后，交替进入一对高温蓄热炉，在高温蓄热炉中放热；

S2、烧结机排出的烧结烟气交替进入经步骤S1预热完成的高温蓄热炉，蓄热到600～1200℃，进入发电锅炉的炉膛；

S3、高炉煤气经预热后进入发电锅炉的炉膛中，与烧结烟气混合燃烧；

S4、采用环冷机收集烧结矿余热并传递至烧结余热锅炉，烧结余热锅炉产生的烟气热量与发电锅炉的内置省煤器混合并预热发电锅炉的加热工质，预热发电锅炉；

S5、燃烧高炉煤气以加热发电锅炉的工质，以产生主蒸汽，进入蒸汽轮机做功，蒸汽轮机转子将做功产生的机械能传递给发电机转变为电能；

其中，当烧结余热锅炉只产生中压的热水时，发电锅炉的尾部受热面为中压的热水提供热源使其形成过热蒸汽，过热蒸汽作为补汽进入蒸汽轮机做功；

S6、从发电锅炉的炉膛燃烧后的烟气进入烟气净化机构，经净化后排放。