CN207179607U - 一种钢铁厂的余热综合利用发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢铁厂的余热综合利用发电系统，包括煤气锅炉、汽化冷却装置、烧结余热锅炉、蒸汽混合器、调节阀、汽轮机和发电机，调节阀和汽轮机之间的管路上并联有降温器，汽轮机出口端设置有回水装置，本实用新型回收钢铁生产中各工序产生的余热，加以集中经过锅炉产生高温蒸汽，高温蒸汽汇合后进入蒸汽混合器，再输送到汽轮机中带动汽轮机发电，发电后的蒸汽经回水装置回到各个锅炉中再次使用，达到重复循环使用水资源和蒸汽资源的目的，提高了能源的利用率，本实用新型余热回收率高，余热回收范围广，系统运行稳定，具有显著的经济价值和社会价值。

Description

一种钢铁厂的余热综合利用发电系统

技术领域

本实用新型涉及工业余热发电技术领域，具体涉及一种钢铁厂的余热综合利用发电系统。

背景技术

中国目前是全球最大的钢铁生产国，钢铁产量已连续多年保持世界第一，并且遥遥领先于其他国家，钢铁生产主要以高温冶炼为主，工艺流程长、工序多，生产过程中产生大量的余热能源，各种余热能源约占全部生产能耗的68%，这些能源若是直接排放的话，将造成巨大的能源浪费和经济损失，因此，对这些余热进行利用就刻不容缓，相对于发达国家来说，我国钢铁厂的余热回收率普遍不高，平均约30%，先进水平也仅达到40%左右，回收潜力很大，而回收余热进行发电是对余热利用的主要途径之一，目前我国利用余热发电还存在着余热回收率低，发电量小，运行不稳定等问题。因此，研制开发一种余热回收率高，余热回收范围广，系统运行稳定的钢铁厂的余热综合利用发电系统是客观需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种余热回收率高，余热回收范围广，系统运行稳定的钢铁厂的余热综合利用发电系统。

本实用新型的目的是这样实现的，本实用新型包括煤气锅炉、汽化冷却装置、烧结余热锅炉、蒸汽混合器、调节阀、汽轮机和发电机，煤气锅炉、汽化冷却装置和烧结余热锅炉并联后的出口端与蒸汽混合器连通，蒸汽混合器依次与调节阀和汽轮机连通，调节阀和汽轮机之间的管路上并联有降温器，发电机连接在汽轮机上，汽轮机出口端设置有回水装置，回水装置包括依次连通的凝汽器、储水箱、第一水泵、除氧器和第二水泵，除氧器的蒸汽入口与系统蒸汽管路连接，第二水泵的出水口分别与煤气锅炉、汽化冷却装置和烧结余热锅炉的冷水入口连通。

进一步的，煤气锅炉、汽化冷却装置和烧结余热锅炉的出口端均设置有第一流量控制阀。

优选地，凝汽器为水冷装置或风冷装置。

进一步的，煤气锅炉、汽化冷却装置和烧结余热锅炉的冷水入口处均设置有第二流量控制阀。

进一步的，汽轮机上设置有副蒸汽入口，且副蒸汽入口连通系统蒸汽管路。

本实用新型回收钢铁生产中高炉工序，烧结工序以及各工序中的汽化冷却装置等产生的余热，集中到相应的锅炉中产生高温蒸汽，这些蒸汽汇合后进入蒸汽混合器，再输送到汽轮机中带动汽轮机发电，发电后的蒸汽经回水装置的冷却、收集、除氧等处理后得到冷却水，回到各个锅炉中再次使用，达到重复循环使用水资源和蒸汽资源的目的，提高了能源的利用率，本系统将各处蒸汽汇集在蒸汽混合器中，是由于各处收集到的余热温度均存在很大差异，或者是同一处收集到的余热也会产生较大的波动，导致产生的蒸汽温差较大，若各自单独使用，将会由于蒸汽温度过高而损坏汽轮机，或者是蒸汽温度过低，导致汽轮机停机，而蒸汽经过相互混合后，热量会相互交换和传递，使蒸汽的温度得以平均，这样就可以有效保护汽轮机，使其可以在相对稳定的蒸汽温度条件下工作，有利于保持发电工作的正常稳定，也就保证了发电量不会降低，本实用新型余热回收率高，余热回收范围广，系统运行稳定，具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图中：1-煤气锅炉，2-汽化冷却装置，3-烧结余热锅炉，4-蒸汽混合器，5-汽轮机，6-发电机，7-凝汽器，8-储水箱，9-第一水泵，10-除氧器，11-第二水泵，12-系统蒸汽管路，13-调节阀，14-降温器，15-第一流量控制阀，16-第二流量控制阀，17-副蒸汽入口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型包括煤气锅炉1、汽化冷却装置2、烧结余热锅炉3、蒸汽混合器4、调节阀13、汽轮机5和发电机6，煤气锅炉1、汽化冷却装置2和烧结余热锅炉3并联后的出口端与蒸汽混合器4连通，蒸汽混合器4依次与调节阀13和汽轮机5连通，调节阀13的作用是为了稳定从蒸汽混合器4出来的蒸汽压力，避免由于压力不稳，造成对汽轮机5的冲击，调节阀13和汽轮机5之间的管路上并联有降温器14，这是因为：若从蒸汽混合器4出来的蒸汽温度过高，要是直接输送到汽轮机5中，则容易损坏汽轮机5，此时，将蒸汽输送到降温器14中，对蒸汽进行一定的降温，保证输送到汽轮机5中的蒸汽温度在汽轮机5的承受范围内，发电机6连接在汽轮机5上，汽轮机5出口端设置有回水装置，回水装置包括依次连通的凝汽器7、储水箱8、第一水泵9、除氧器10和第二水泵11，凝汽器7为水冷装置或风冷装置，除氧器10的蒸汽入口与系统蒸汽管路12连接，第二水泵11的出水口分别与煤气锅炉1、汽化冷却装置2和烧结余热锅炉3的冷水入口连通。

煤气锅炉1、汽化冷却装置2和烧结余热锅炉3的出口端均设置有第一流量控制阀15，这是因为煤气锅炉1、汽化冷却装置2和烧结余热锅炉3中产生的蒸汽温度差异较大，当把这些蒸汽汇集到蒸汽混合器4中时，混合后的蒸汽温度可能过高或过低，都不利于汽轮机5的正常工作，所以在煤气锅炉1、汽化冷却装置2和烧结余热锅炉3的出口端均设置第一流量控制阀15，根据各个锅炉中产生蒸汽的实际温度情况，分别控制从各个锅炉中进入蒸汽混合器4的蒸汽量，使混合后的蒸汽温度得以相对恒定，再输送到汽轮机5中，有利于发电工作的正常稳定运行。

煤气锅炉1、汽化冷却装置2和烧结余热锅炉3的冷水入口处均设置有第二流量控制阀16，根据煤气锅炉1、汽化冷却装置2和烧结余热锅炉3对冷水的需要，分别通入适量的冷水。

汽轮机5上设置有副蒸汽入口17，且副蒸汽入口17连通系统蒸汽管路12，在发电过程中，动力来源是依赖于从各个锅炉中由余热产生的蒸汽，而由于钢铁生产过程中余热存在很大的波动及不稳定性，可能导致蒸汽量不足，汽轮机5被迫停机，这时，需从汽轮机5上设置的副蒸汽入口17从系统蒸汽管路12中补充蒸汽，以保证发电的连续性。

本实用新型之所以将各处蒸汽汇集在蒸汽混合器4中，是由于各处收集到的余热温度存在很大的差异，或者是同一处收集到的余热也会产生较大的波动，导致产生的蒸汽温差较大，若各自单独使用，将会由于蒸汽温度过高而损坏汽轮机5，或者是蒸汽温度过低，导致汽轮机5停机，也或者由于温度时高时低，这都会影响发电的效率，而蒸汽经过相互混合后，热量会相互交换和传递，使蒸汽的温度得以平均，这样就可以有效保护汽轮机5，使其可以在相对稳定的蒸汽温度条件下工作，有利于保持发电工作的正常稳定，也就保证了发电量不会降低。

本实用新型回收钢铁生产中高炉工序，烧结工序以及各工序中的汽化冷却装置2等产生的余热，集中到相应的锅炉中产生高温蒸汽，这些蒸汽汇合后进入蒸汽混合器4，再输送到汽轮机5中带动汽轮机5发电，发电后的蒸汽经回水装置的冷却、收集、除氧等处理后得到冷却水，冷却水回到各个锅炉中再次使用，这样就重复循环使用水资源和蒸汽资源，提高了能源的利用率。

Claims (5)

1.一种钢铁厂的余热综合利用发电系统，其特征在于：包括煤气锅炉（1）、汽化冷却装置（2）、烧结余热锅炉（3）、蒸汽混合器（4）、调节阀（13）、汽轮机（5）和发电机（6），所述煤气锅炉（1）、汽化冷却装置（2）和烧结余热锅炉（3）并联后的出口端与蒸汽混合器（4）连通，蒸汽混合器（4）依次与调节阀（13）和汽轮机（5）连通，调节阀（13）和汽轮机（5）之间的管路上并联有降温器（14），发电机（6）连接在汽轮机（5）上；

所述汽轮机（5）出口端设置有回水装置，所述回水装置包括依次连通的凝汽器（7）、储水箱（8）、第一水泵（9）、除氧器（10）和第二水泵（11），除氧器（10）的蒸汽入口与系统蒸汽管路（12）连接，第二水泵（11）的出水口分别与煤气锅炉（1）、汽化冷却装置（2）和烧结余热锅炉（3）的冷水入口连通。

2.根据权利要求1所述的一种钢铁厂的余热综合利用发电系统，其特征在于：所述煤气锅炉（1）、汽化冷却装置（2）和烧结余热锅炉（3）的出口端均设置有第一流量控制阀（15）。

3.根据权利要求1所述的一种钢铁厂的余热综合利用发电系统，其特征在于：所述凝汽器（7）为水冷装置或风冷装置。

4.根据权利要求1所述的一种钢铁厂的余热综合利用发电系统，其特征在于：所述煤气锅炉（1）、汽化冷却装置（2）和烧结余热锅炉（3）的冷水入口处均设置有第二流量控制阀（16）。

5.根据权利要求1所述的一种钢铁厂的余热综合利用发电系统，其特征在于：所述汽轮机（5）上设置有副蒸汽入口（17），且副蒸汽入口（17）连通系统蒸汽管路（12）。