CN201496110U - 一种煤气余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤气余热利用系统，包括煤气余热锅炉汽化冷却装置，所述冷却装置后还通过管道(13)连接有利用蒸汽做功的汽轮机(8)，汽轮机(8)带动泵或风机(9)做功。管道(13)上还并联和/或串联有蓄热器(6)。本实用新型为转炉煤气余热锅炉产生的蒸汽提供了一个合理的使用途径，是实现负能炼钢和钢铁企业节能减排的重要技术，具有较高的经济效益和社会效益，具有较强的推广价值。

Description

一种煤气余热利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种煤气余热利用系统。

背景技术

在利用转炉炼钢的过程中，产生大量高温的转炉煤气，利用转炉煤气余热锅炉汽化冷却装置可以产生蒸汽。该转炉煤气余热锅炉汽化冷却装置包括转炉煤气余热锅炉、汽包和水循环管道，转炉煤气余热锅炉设置在转炉上方，转炉煤气余热锅炉的进水口与出汽口分别通过管道与汽包连接，转炉煤气余热锅炉回收转炉冶炼时产生的煤气中的显热，经过循环产生蒸汽，并从汽包排出供用户使用。由于转炉炼钢工艺的不连续性，利用转炉煤气的显热产生的蒸汽也是不连续的，随着转炉的操作呈周期性变化。利用转炉煤气余热锅炉产生的蒸汽为饱和蒸汽，其参数较低，压力、温度也具有一定的波动性，属于低参数的低品质蒸汽。随着钢铁企业对节能减排的重视，各种余热回收技术在钢铁企业得到推广，利用各种余热回收技术得到的低参数低品质蒸汽越来越多，满足冶炼工艺用汽有富余，多余蒸汽的放散带来了巨大的浪费，如何合理高效地使用这些余热蒸汽是钢铁企业能源系统的关键技术之一。

另一方面，钢铁企业也有大量的泵或风机(如转炉煤气冷却、净化系统的给水泵、循环泵、引风机等)，这些泵与风机是也是电力的重要用户，要消耗大量的电力。钢铁企业消耗的电力主要通过自备电厂发电或者购入，消耗了大量的能源，电力成本是钢铁企业的主要成本之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤气余热利用系统，利用煤气余热锅炉产生的蒸汽推动汽轮机，实现转炉煤气余热蒸汽的合理利用。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种煤气余热利用系统，包括煤气余热锅炉汽化冷却装置，其特征在于：所述冷却装置后还通过管道连接有利用蒸汽做功的汽轮机，并利用汽轮机带动泵或风机。

为了向蒸汽轮机发电装置提供稳定的蒸汽源，所述管道上还并联和/或串联有蓄热器，其中蓄热器为微过热蓄热器。

为了充分使用蒸汽，所述汽轮机后还通过管道连接有冷凝器及除氧器，除氧器的出水口通过带有给水泵的管道连接至汽包。

为了对管道内的蒸汽进行流量控制，所述蓄热器的前后依次设有阀门。

其中除氧器为热力除氧器，汽轮机通过管道连接至热力除氧器的除氧器进气口，从汽轮机中抽汽为热力除氧器提供启动蒸汽和加热蒸汽。

为了向用户提供低压蒸汽，所述汽轮机和/或蓄热器上连接有供低压蒸汽用户使用的管道。

本实用新型的有益效果为：

利用转炉余热锅炉产生的蒸汽发电，为转炉煤气余热锅炉产生的蒸汽提供了一个合理的使用途径，可以减少富裕的低压蒸汽的放散量。本系统利用蒸汽拖动泵或风机，可以减少炼钢车间从电网的购电量，节约了买电的成本。

特别是当本系统中采用微过热蓄热器时，由于微过热蓄热器释放的蒸汽具有一定的过热度，可以更好的适应汽轮机对蒸汽的要求，提高汽轮机效率，简化了转炉余热蒸汽泵或风机系统。

一些钢铁企业占地很大，原有的蒸汽管网庞大而复杂，在蒸汽的长距离输送过程中，损失大量的热量和压力，经济性很差，利用本系统利用蒸汽就近带动蒸汽泵或者风机，可以提高余热利用效率。

汽轮机可以采用变频式汽轮机，根据泵或风机的工作条件改变转速，提高泵或风机的效率。

综上所述，本实用新型是炼钢车间转炉煤气余热蒸汽的一种利用技术，为转炉煤气余热锅炉产生的蒸汽提供了一个合理的使用途径，是实现负能炼钢和钢铁企业节能减排的重要技术，具有较高的经济效益和社会效益，具有较强的推广价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

图中，件1为转炉；件2为转炉煤气余热锅炉；件3为汽包，件4、5、7为阀门，件6为蓄热器，件8为汽轮机，件9为泵或风机，件10为冷凝器，件11为除氧器，件12为给水泵，件13为管道。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型做详细说明。

实施例1：如图1所示，转炉煤气余热锅炉2设置在转炉1上方，转炉煤气余热锅炉的进水口与出汽口分别通过管道与汽包3连接，汽包3的出汽管通过管道13连接有汽轮机8并通过汽轮机8带动泵或风机9，管道13上还并联有微过热蓄热器6。管道13上还依次设有阀门4、5、7。汽轮机8后还通过管道连接有冷凝器10及除氧器11。除氧器11的出水口通过带有给水泵12的管道连接至汽包3。

转炉1炼钢时产生大量高温的转炉煤气，高温的转炉煤气通过转炉煤气余热锅炉2其显热被回收，产生蒸汽，在汽包3内进行汽水分离并排出蒸汽。由汽包3排出的蒸汽通过阀门4、7送至汽轮机8，由汽轮机8带动泵或风机9。在汽轮机8内完成做功以后，蒸汽参数进一步降低，送入冷凝器10中冷凝成冷凝水，冷凝水的水质较好，送入除氧器11除氧，然后通过给带有水泵12的管道送入汽包3供转炉煤气余热锅炉2循环使用。由于转炉煤气余热锅炉2产生的蒸汽是呈周期性变化的，为了满足汽轮机8对稳定的蒸汽源的要求，在蒸汽系统中还设置了蓄热器6，当转炉余热锅炉2产生的蒸汽量大于汽轮机8的蒸汽消耗量时，转炉余热锅炉2产生的蒸汽被导入蓄热器6中；当转炉余热锅炉2产生的蒸汽量小于汽轮机8的蒸汽消耗或者转炉余热锅炉2不产生蒸汽时，蓄热器6向汽轮机8提供蒸汽。其中，因为蓄热器的凝结水水质好，排水量大，可以回收到汽包3。当泵或风机不工作时，可以通过阀门5将蒸汽放散或者引入别的蒸汽系统，避免主蒸汽管道蒸汽压力过高。

提高进入汽轮机8的蒸汽的干度可以提高汽轮机的发电效率，本实施例的蓄热器6可以采用微过热蓄热器，采用微过热蓄热器时，其释放的蒸汽具有一定的过热度，其过热度可达5～15℃，能够更好地满足汽轮机8的用汽要求，不需要在汽轮机8前安装蒸汽过热装置、汽水分离器等设备。

为了满足车间低压蒸汽管网对低压蒸汽的需求，也可以将蓄热器与低压蒸汽管路相连，这时，需要根据转炉煤气余热锅炉2产生蒸汽的量与厂区低压蒸汽管网的蒸汽消耗量确定汽轮机8和泵或风机的选型。

本实施例中的汽轮机8采用可变频运行，可以根据泵或风机9的工况修改汽轮机8的转速，可以提高泵或风机9的工作效率，进一步提高能源的使用效率。

在本系统中，根据转炉煤气余热锅炉2产生蒸汽的参数、蒸汽量和产汽周期以及汽轮机8对蒸汽的消耗量计算确定蓄热器6的数量和容积。当蓄热器6的进口蒸汽压力一定时，出口蒸汽的压力越高，其焓值越高，单位质量蒸汽的焓值越大，可以在汽轮机中做更多的功；但是出口蒸汽的压力越高，需要的蓄热器6总容积越大，系统建设成本越高，应该综合考虑确定蓄热器6的总容积。

为了满足炼钢车间其他工艺过程对蒸汽的需求(如活动烟罩的蒸汽密封)，转炉煤气余热锅炉2产生的蒸汽可以部分送入车间低压蒸汽管网。转炉煤气余热锅炉2产生的蒸汽部分送入车间低压蒸汽管网时，需要考虑这部分的蒸汽消耗量来选择汽轮机8和泵或者风机9的型号。

实施例2：如图2所示，与实施例1不同的是：其中除氧器11使用热力除氧器，汽轮机8中通过管道连接至热力除氧器11的进气口。由于热力除氧器11运行时需要一定量的蒸汽加热，启动时还需要一定量的启动蒸汽，除氧器11对加热蒸汽的参数要求很低，直接利用车间低压蒸汽管网的蒸汽是一种浪费，可以从汽轮机8中抽汽作为除氧器11的加热蒸汽和启动蒸汽，进一步提高蒸汽的使用效率。汽轮机8的抽汽也可以供车间内其他低压蒸汽用户使用。

采用本实用新型时，实现了利用转炉煤气余热锅炉2产生的蒸汽拖动泵或风机，使转炉冶炼过程中煤气汽化冷却装置产生的蒸汽得到了有效合理的利用，可以减少转炉煤气余热蒸汽的放散，节约了能源。

当然其中实施例1和2中微过热蓄热器可以串联在管道13上，这同样也受到本实用新型的保护。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，在本实用新型权利要求的范围内的任何修改、等同变化与修饰，均属落在本实用新型保护范围内。

Claims (9)

1.一种煤气余热利用系统，包括煤气余热锅炉汽化冷却装置，其特征在于：所述冷却装置后还通过管道(13)连接有利用蒸汽做功的汽轮机(8)，汽轮机(8)带动泵或风机(9)做功。

2.如权利要求1所述的煤气余热利用系统，其特征在于：所述管道(13)上还并联和/或串联有蓄热器(6)。

3.如权利要求2所述的煤气余热利用系统，其特征在于：所述蓄热器(6)为微过热蓄热器。

4.如权利要求3所述的煤气余热利用系统，其特征在于：所述汽轮机(8)后还通过管道连接有冷凝器(10)及除氧器(11)，利用冷凝器(10)回收蒸汽冷凝水。

5.如权利要求4所述的煤气余热利用系统，其特征在于：所述除氧器(11)的出水口通过带有给水泵(12)的管道连接至汽包(3)。

6.如权利要求5所述的煤气余热利用系统，其特征在于：所述蓄热器(6)的前后依次设有阀门(4、5、7)。

7.如权利要求6所述的煤气余热利用系统，其特征在于：所述除氧器(11)为热力除氧器，汽轮机(8)通过管道连接至热力除氧器的(11)进气口。

8.如权利要求1至7任一所述的煤气余热利用系统，其特征在于：所述汽轮机(8)和/或蓄热器(6)上连接有供低压蒸汽用户使用的管道。

9.如权利要求1至7任一所述的煤气余热利用系统，其特征在于，汽轮机(8)为变频式汽轮机。

Images