CN204373429U - 一种焦炉烟气余热回收设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉公开的焦炉烟气余热回收设备包括烟气系统部分、汽水系统部分和发电系统部分，所述焦炉烟气部分的烟气依次通过热管余热锅炉、省煤器（7）由引风机（10）引入烟囱（11）排放；所述汽水系统部分的工业用水（1）经软化、除氧处理后送入省煤器（7）内与热管余热锅炉出来的烟气进行热换后在热管余热锅炉的汽包（8）内使蒸汽与水分离产生0.7～1.0MPa饱和蒸汽；经过汽水分离后的蒸汽进入发电系统部分进行发电，使饱和蒸汽减压至0.3～0.5MPa。本实用新型不仅回收利用烟气余热，同时通过采用蒸汽膨胀发电装置替代减温减压器减少了因原有的减温减压器所损失的热能，既满足了用户的需求，又创造了可观的经济效益和社会效益；具有环保、节能减排的特点，并符合国家政策。

Description

一种焦炉烟气余热回收设备

技术领域

本实用新型属于烟气余热回收装置技术领域，主要涉及的是一种焦炉烟气余热的回收设备，适用于所有焦炉烟气的余热回收利用。

背景技术

  焦化企业是生产钢铁不可或缺的企业，在现代化建设中起着极其重要的作用。同时，这些企业也是耗能大户，能耗占产品成本比例较大。因此，企业的节能降耗显得尤其重要。焦炭是高炉炼钢的主要原材料，在焦化过程中焦炉煤气燃烧后产生的烟气温度为250～300℃左右，以60万吨焦化厂计，烟气量达100000Nm3/h。这些烟气如果不加以利用被排放，不仅会污染环境，而且还会造成能源的浪费。

目前，焦炉烟气的余热回收利用已得以广泛应用。公知的烟风系统改造方案为：在焦化炉烟气出口的主烟道上开一个烟道口，同时在主烟道上设置一台翻板式闸板阀，新开的烟道口通过管道与余热锅炉的进气口连接，并在余热锅炉的进气口前再设置一台翻板闸板阀，使用时，余热锅炉的翻板闸板阀打开，主烟道上的翻板式闸板阀关闭。在引风机的作用下，主烟道中的烟气被引至余热锅炉，与此同时，将除盐水引入锅炉水侧，通过换热产生蒸汽供生产和生活所用。由于生产和生活用气压力一般在0.3～0.5MPa，而余热回收的蒸汽压力为0.7～1.0MPa，为了能够适应生产和生活使用，必须对回收的蒸汽进行减温减压，还需要配置减温减压装置，不仅需增加设备的投入，而且还会造成蒸汽热量的损失。因此，现有焦炉烟气的余热回收利用仍然有一定的局限性。如果直接生产0.3～0.5MPa蒸汽，蒸汽产量相较于生产0.7～1.0MPa蒸汽只能多生产0.1-0.2吨每小时，实际效益不大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种焦炉烟气余热的回收装置。解决了现有减温减压所造成的热能损失问题，进一步提高了焦炉烟气余热的利用率，既能满足生产、生活需求，又能利用压差进行发电，使焦炉烟气的余热回收得以最大化利用。

为了实现上述之目的，本实用新型采用的技术方案为：一种焦炉烟气余热回收设

备，包括包括烟气系统部分、汽水系统部分和发电系统部分，所述焦炉烟气部分的烟气依次通过热管余热锅炉、省煤器由引风机引入烟囱排放；所述汽水系统部分的工业用水经软化、除氧处理后送入省煤器内与热管余热锅炉出来的烟气进行热换后在热管余热锅炉的汽包内使蒸汽与水分离产生0.7～1.0MPa饱和蒸汽；经过汽水分离后的蒸汽进入发电系统部分进行发电，使饱和蒸汽减压至0.3～0.5MPa。

本实用新型所述热管余热锅炉汽包中经汽与水分离产生的饱和蒸汽进入螺杆膨胀发电装置进行发电，发电后的减压蒸汽一部分供用户生产或供暖使用，另一部分供热力除氧器。

本实用新型所述热管余热锅炉由热管蒸发器和汽包组成，所述汽包位于热管蒸发器的上部；所述热管蒸发器包括传热热管和烟箱，传热热管为多个，是系统中的传热原件，冷端均位于汽包内并和汽包密封牢固连接，热端均位于烟箱里。烟箱和焦炉尾气烟道的第二烟道阀相连的管道联接。

本实用新型所述汽包为圆筒状容器。

本实用新型所述引风机为变频调速风机，在该引风机后设置烟道阀门。

本实用新型在所述焦炉烟气从焦炉主烟道烟气出口处至热管蒸发器入口设置有第二翻板阀和膨胀节。

本实用新型在所述引风机与烟囱之间连接有第一烟道阀。

本实用新型由于采用蒸汽螺杆膨胀发电机替代减温减压器，通过余热回收的蒸汽采用螺杆膨胀机发电后供用户，减少了因原有的减温减压装置所损失的热能，既满足了用户的需求，又节约了能源；具有环保、节能减排的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、工业用水，2、软水处理装置，3、软化水箱,4、除氧给水泵，5、热力除氧器,6、锅炉给水泵，7、省煤器,8、汽包,9、热管蒸发器，10、引风机，11、烟囱，12、螺杆膨胀机，13、用户，14、发电机，15、焦炉,16、第一烟道阀，17、原烟道阀，18、第二烟道阀。

具体实施方式

结合附图，通过实施例方式详细说明，但本实用新型不局限以下实施例。

如图1所示：本实施例所述的焦炉烟气余热的回收装置包括烟气部分、汽水部分和发电部分。

所述的烟气部分中的焦炉烟气通过在焦炉15的主烟道开口，通过第二烟道接余热锅炉，通过引风机将烟气引至RKY型热管余热锅炉内进行热交换后再进入省煤器7中，进一步降温到160-170℃左右，由引风机10引入原主烟道预留的进风口进入烟囱11排放。热管余热锅炉由热管蒸发器9和汽包8组成，汽包位于热管蒸发器的上部。汽包是锅炉的关键部件.它的工作好坏直接关系到水循环的安全和输出蒸汽的品质。具体有以下作用:1)贮存一定的水量,增加蒸发设备的水容积,确保水循环的安全，2)汽包内装有汽水分离设备,可有效地进行汽水分离,蒸汽清洗、排污等,保证蒸汽品质.并可进行炉内水处理，3)连接上升管和下降管, 上升管和下降管是自然循环锅炉为保证水循环的安全性而设计的一种非受热管，它们一起组成循环回路保证汽水循环的连续进行。所述热管蒸发器9包括传热热管和烟箱，传热热管为多个，是系统中的传热原件，冷端均位于汽包内并和汽包密封牢固连接，热端均位于烟箱里。烟箱和焦炉尾气烟道的第二烟道阀相连的管道联接。汽包为圆筒状容器，热管蒸发器中产生的蒸汽通过上升管进入汽包，汽包中有一定的液位，不饱和的气冷凝下来，通过下降管进入蒸发器进行换热，饱和蒸汽从汽包上部的蒸汽空间送至用户，形成一个汽水循环。运行时，将焦炉烟气主烟道用闸板闸死，尾气从烟箱通过，使热管受热，靠热管相变传热的原理，将压力容器内的软水加热并产生蒸汽，供生产与生活使用。所述省煤器采用的是公知产品，其工作原理与热管余热锅炉完全相同，引风机10为变频调速风机，以满足烟道出口压力，保持焦炉的正常运行。在引风机10后设置烟道阀门，便于检修，在风机或热管余热锅炉出现故障时，关闭阀门后进行检修，烟气走原有管道，不影响系统运行。

所述汽水部分的工业用水1进入软水处理装置2，通过RLC全自动软水器进行软化处理，经处理后的软化水进入软化水箱3，并由除氧给水泵4将软化水箱3内的水抽入热力除氧器5内对软化水进行除氧处理。软化水在热力除氧器5中溶解于水中的气体量主要由两个方面决定：一方面与水面上该气体的分压力成正比例（即压力越高，该气体在水中的溶解度就越大，反之则越小），另外一方面与水的温度有关（即水的温度越高，那么该气体在水中的溶解度就越小，当温度为相应工作压力下的饱和温度时，气体在水中的溶解度为零）采用热力除氧的方法，即用蒸汽来加热给水，提高水的温度，且使水面上蒸汽的分压力逐步增大，而溶解气体的分压力则渐渐降低，溶解于水中的气体就不断逸出，当水被加热至相应压力下的饱和温度时，水面上全部是水蒸汽，溶解气体的分压力为零，水不再具有溶解气体的能力，亦即溶解于水中的气体，包括氧气均可被除去。经软水、除氧的工业用水1再由给水泵6（DG型水泵）送入省煤器7内与热管余热锅炉出来的烟气进一步换热，使除氧水升温到150度，烟气降温到160-170度排出。预热后的除氧水进入汽包8，然后通过下降管进入热管蒸发器9，吸收烟气中的热量后形成汽水混合物通过上升管进入汽包8，在汽包8内蒸汽与水分离产生0.7～1.0MPa饱和蒸汽；

所述发电部分，汽包8内产生的0.7～1.0MPa饱和蒸汽进入发电机10，通过做功将部分热能转化为电能，通过电力系统拖动水泵、风机做功或者并入电网。所述的发电机10为公知的蒸汽螺杆膨胀发电机。发电后的减压蒸汽（0.3～0.5MPa）一部分供用户13生产或供暖使用，另一部分供热力除氧器5。在焦炉烟气从焦炉主烟道烟气出口处至热管蒸发器9入口设置有翻板阀18、膨胀节，阀门便于检修，膨胀节放置管道伸缩膨胀。在焦炉烟气余热回收系统需要检修时，关闭翻板阀18、16，打开翻板阀17，此时焦炉正常运行，烟气余热回收系统检修。在焦炉烟气从焦炉主烟道的旁路烟气出口处至热管蒸发器9入口的烟道上设置有第二翻板阀18和膨胀节，第二翻板阀18便于检修时关闭使用，膨胀节保证管道的伸缩膨胀。在焦炉烟气从焦炉主烟道烟气出口处至烟囱11的烟道上设置有原烟道阀17，在引风机10与烟囱11之间连接有第一烟道阀16。在焦炉烟气余热回收系统需要检修时，关闭翻板阀18、16，打开翻板阀17，此时焦炉正常运行，烟气余热回收系统检修。

Claims (7)

1.一种焦炉烟气余热回收设备， 包括烟气系统部分、汽水系统部分，其特征是: 还包括发电系统部分，所述焦炉烟气部分的烟气依次通过热管余热锅炉、省煤器（7）由引风机（10）引入烟囱（11）排放；所述汽水系统部分的工业用水（1）经软化、除氧处理后送入省煤器（7）内与热管余热锅炉出来的烟气进行热换后在热管余热锅炉的汽包（8）内使蒸汽与水分离产生0.7～1.0MPa饱和蒸汽；经过汽水分离后的蒸汽进入发电系统部分进行发电，使饱和蒸汽减压至0.3～0.5MPa。

2.根据权利要求1所述的焦炉烟气余热回收设备，其特征是:所述发电系统部分的发电装置为螺杆膨胀发电装置（12），所述热管余热锅炉汽包（8）中经汽与水分离产生的饱和蒸汽进入螺杆膨胀发电装置（12）进行发电，发电后的减压蒸汽一部分供用户（13）生产或供暖使用，另一部分供热力除氧器（5）。

3.根据权利要求1所述的焦炉烟气余热回收设备，其特征是:所述热管余热锅炉由热管蒸发器（9）和汽包（8）组成，所述汽包位于热管蒸发器的上部；所述热管蒸发器包括 传热热管和烟箱，传热热管为多个，是系统中的传热原件，冷端均位于汽包内并和汽包密封牢固连接，热端均位于烟箱里，烟箱和焦炉尾气烟道的第二烟道阀相连的管道联接。

4.根据权利要求1所述的焦炉烟气余热回收设备，其特征是:所述汽包（8）为圆筒状容器。

5.根据权利要求1所述的焦炉烟气余热回收设备，其特征是:所述引风机（10）为变频调速风机，在该引风机后设置烟道阀门。

6.根据权利要求1所述的焦炉烟气余热回收设备，其特征是:在所述焦炉烟气从焦炉主烟道烟气出口处至热管蒸发器（9）入口设置有第二翻板阀（18）和膨胀节。

7.根据权利要求1所述的焦炉烟气余热回收设备，其特征是:在所述引风机（10）与烟囱（11）之间连接有第一烟道阀（16）。