CN207262969U - 一种烧结余热发电系统 - Google Patents

Abstract

一种烧结余热发电系统，包括烧结环冷余热锅炉、烧结机主烟道余热锅炉、给水泵、汽轮机、发电机，烧结环冷余热锅炉包括第一汽包、第二汽包、第一省煤器、第一过热器，第一汽包比第二汽包压力高，烧结机主烟道余热锅炉包括第三汽包和第二省煤器，第二汽包出水口与给水泵进水口连通，给水泵出水口与第一省煤器和第二省煤器进水口连通，第一省煤器出水口与第一汽包进水口连通，第二省煤器出水口与第三汽包进水口连通，第一汽包、第三汽包出汽口都与第一过热器进汽口连通，第一过热器产生过热蒸汽冲转汽轮机做功带动发电机发电。避免烧结机主烟道排烟温度过低，烧结主抽风机及烟气处理时出现低温腐蚀。提高烧结机主烟道余热锅炉蒸汽温度，增加发电量。

Description

一种烧结余热发电系统

技术领域

本实用新型涉及余热利用领域，具体地说，涉及一种烧结余热发电系统。

背景技术

在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的10％，仅次于炼铁工序。在烧结工序总能耗中，有近50％的热能以烧结机和环冷机废气的显热形式排入大气。

常规烧结余热回收系统设置完全独立的烧结环冷余热锅炉和烧结机主烟道余热锅炉，烧结环冷余热锅炉为双压过热蒸汽锅炉，烧结机主烟道余热锅炉为单压饱和蒸汽锅炉，烧结环冷余热锅炉产生的过热蒸汽与烧结机主烟道余热锅炉产生的过热蒸汽混合后进汽轮机发电，烧结环冷余热锅炉低压蒸汽作为补汽补入汽轮机发电。

常规烧结机主烟道余热锅炉采用汽轮机凝结水给水，给水温度低(约40℃)，产汽量小，且烧结机主烟道余热锅炉需设置复杂省煤器系统且锅炉排烟温度不可控。

实用新型内容

考虑节能增效，进一步提高余热利用效率，本实用新型提供一种烧结余热发电系统，采用烧结环冷余热锅炉与烧结机主烟道余热锅炉系统联合设计，能够更高效回收烧结余热，提高余热回收系统发电量。

一种烧结余热发电系统，包括烧结环冷余热锅炉、烧结机主烟道余热锅炉、给水泵、汽轮机以及发电机，其中，烧结环冷余热锅炉包括第一汽包、第二汽包、第一省煤器、第一过热器，且第一汽包比第二汽包的压力高，烧结机主烟道余热锅炉包括第三汽包和第二省煤器，第二汽包的出水口与给水泵的进水口连通，给水泵的出水口又分别与第一省煤器和第二省煤器的进水口连通，第一省煤器的出水口与第一汽包的进水口连通，第二省煤器的出水口与第三汽包的进水口连通，第一汽包与第三汽包的出汽口都与第一过热器的进汽口连通，第一过热器的出气口与汽轮机的主蒸汽进口相连，汽轮机与发电机连接，蒸汽冲转汽轮机做功带动发电机发电。

优选地，烧结环冷余热锅炉还包括第二过热器，并且，第一过热器比第二过热器的压力高，第二汽包的出汽口与第二过热器的进汽口连通，第二过热器的出汽口与汽轮机的补汽进口相连。

优选地，第二汽包的上方还安装有除氧器，第二汽包兼做除氧器的水箱。

优选地，烧结余热发电系统还设置有凝汽器、凝结水泵，汽轮机的排汽管道与凝汽器、凝结水泵、第二汽包上方的除氧器的进水口沿凝结水流程依次连通。

优选地，烧结环冷余热锅炉还设置有凝结水加热器，凝结水经凝结水泵加压后先送至凝结水加热器，经凝结水加热器加热后再进入第二汽包。

优选地，环冷机与烧结环冷余热锅炉相连接，环冷机包括结环冷机烟罩，按照从高温至低温的顺序，烧结环冷机烟罩的一个或多个温区的出气口排出的高温烟气分别进入烧结环冷机余热锅炉，循环风机将在烧结环冷机余热锅炉内热交换后的低温烟气引出并输送至环冷机下部烟道，再次循环冷却环冷机内的烧结矿料。

优选地，所述循环风机的入口前设有补风口，并且在补风口设置有调节风量的调节挡板，通过调节补风量平衡系统风压。

优选地，烧结环冷机烟罩上设置有排放烟囱，所述排放烟囱上设置有调节排放风量的电动风门。

优选地，循环风机的出口管道上设置有排空口，在所述排空口上设置有关断阀，在烧结矿成品超温时进行排空。

优选地，烧结机主烟道余热锅炉的受热面采用内置式，按照从高温至低温的顺序，布置在烧结机主烟道至少一个温区的出口烟道内。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本实用新型实施例涉及的烧结环冷机烟气流动示意图；

图2是表示本实用新型实施例涉及的烧结机主烟道烟气流动示意图；

图3是表示本实用新型实施例涉及的烧结余热发电系统的工艺流程图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本实用新型所述的烧结余热发电系统的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

本实用新型的烧结余热发电系统包括烧结环冷余热锅炉1和烧结机主烟道余热锅炉2，本实施例将烧结环冷余热锅炉1和烧结机主烟道余热锅炉2综合利用，以提高热效率。下文中水、蒸汽以及废气的流动方向沿图中箭头方向所示。

图1是烧结环冷机的烟气流动示意图。烧结环冷机烟罩101的一个或多个温区的高温烟气分别通过取风风道103进入烧结环冷机余热锅炉1，循环风机104将在烧结环冷机余热锅炉1内热交换后的低温烟气引出并加压到一定的压力后，通过环冷机回风管道105送回至环冷机下部烟道，再次循环冷却烧结矿料。优选地，烧结环冷机的余热烟气分为4～5区，一般一区余热烟气在400℃以上，二区余热烟气在300℃以上，高温烟气来自一区和二区出口。

烧结机主烟道高温烟气来自烧结机尾部几个高温风室202，烧结机主烟道的烟气温度在300℃以上。烧结机主烟道余热锅炉烟气阻力小于300Pa，由烧结机主抽风机201来克服新增余热利用系统的烟气阻力损失，对烧结主抽系统运行无影响。

本实施例主要考虑烧结环冷机一区、二区的烟气和烧结机主烟道的烟气余热利用。烧结环冷余热锅炉的一区、二区的烟气进入烧结环冷余热锅炉，烧结机主烟道的烟气进入烧结机主烟道余热锅炉。

烧结环冷机余热锅炉1为双压余热锅炉，烧结环冷余热锅炉1至少包括第一汽包13、第二汽包11、第一省煤器12、第二过热器15和第一过热器14，其中第一汽包比第二汽包的压力高，第一过热器比第二过热器的压力高。

烧结机主烟道余热锅炉2包括第三汽包21和第二省煤器22。

外部给水或汽轮机凝结水首先进入第二汽包11，由第二汽包11给第一汽包13和第三汽包21供水，具体说，第二汽包11的出水口与给水泵31的进水口连通，给水泵31的出水口又分别与第一省煤器12和第二省煤器22的进水口连通。第一省煤器12的出水口与第一汽包13的进水口连通，第二省煤器22的出水口与第三汽包21的进水口连通。第一汽包13与第三汽包21的出汽口都与第一过热器14连通。第一过热器14的出汽口与汽轮机41的主蒸汽进口相连，第二汽包11的出汽口还与第二过热器15连通，第二过热器15的出汽口与汽轮机41的补汽进口相连，汽轮机41与发电机42连接，蒸汽冲转汽轮机41做功带动发电机42发电。

通过以上布置方式，第二汽包11的出水经给水泵31通过第一省煤器12和第二省煤器22泵入第一汽包13和第三汽包21中。第一汽包13、第三汽包21的蒸汽混合后进入第一过热器，产生过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机驱动汽轮机做功。第二汽包11的低压蒸汽则从汽轮机的补汽进口进入汽轮机。优选地，在低压蒸汽进入汽轮机补汽口的管路上设置有开度可调的补汽阀。

本实施例中，烧结机主烟道余热锅炉给水来自第二汽包，给水温度高，提高了烧结机主烟道余热锅炉蒸发量，稳定了烧结机主烟道锅炉排烟温度，避免烧结机主烟道排烟温度过低，后续烧结主抽风机及烟气处理出现低温腐蚀。烧结机主烟道锅炉产饱和蒸汽与环冷余热锅炉高压余热蒸汽汇合后在烧结环冷余热锅炉第一过热器中过热，提高烧结机主烟道余热锅炉蒸汽温度，增加系统发电量。

在一个可选实施例中，第二汽包11的上方还安装有除氧器，第二汽包11兼做除氧器的水箱。

在一个可选实施例中，汽轮机41还设置有凝汽器(未示出)、凝结水泵(未示出)，汽轮机排汽凝结水由凝汽器引出，汽轮机41的排汽管道与凝汽器、凝结水泵、第二汽包上方的除氧器的进水口沿凝结水流程依次连通。可以设置两台凝结水泵，一台运行，一台备用。

在一个可选实施例中，还设置有凝结水加热器(未示出)，凝结水经凝结水泵加压后先送至凝结水加热器，经凝结水加热器加热后再进入第二汽包。

在一个可选实施例中，循环风机104的入口前设有补风口，并在补风口设置有调节挡板，通过调节补风量来调整烟气系统“0压点”的位置，使“0压点”处于环冷机料层上方合适的位置，以平衡系统正压部分的泄漏风量和负压部分的吸入风量，减少系统的热量损失。优选地，设置电动调节装置调节调节挡板。

在一个可选实施例中，烧结环冷机烟罩101上设置有排放烟囱102，排放烟囱上设置调节排放风量的电动风门。

在一个可选实施例中，循环风机104出口管道上设有一个排空口106，在所述排空口106上设置有关断阀，在烧结成品矿超温时排空。

在一个可选实施例中，烧结机主烟道余热锅炉2的受热面(即省煤器、蒸发器)采用内置式，布置在烧结机主烟道各高温区出口烟道，第一汽包、第二汽包采用外置式，安装在烧结机运行层。

在一个可选实施例中，在混合蒸汽进入汽轮机主汽门前的管路上设置有电动闸阀，混合蒸汽经主汽门进入汽轮机。

在一个可选实施例中，给水泵31还并联有一台给水泵32，低压汽包出水分别接至两台给水泵的入口，其中一台备用。给水泵容量为110％。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)烧结余热发电系统的烧结机主烟道余热锅炉给水由第二汽包供给，给水温度高(约160℃)，提高了烧结机主烟道余热锅炉蒸发量，给水经省煤器进入第三汽包，稳定了烧结机主烟道锅炉排烟温度，避免烧结机主烟道排烟温度过低，后续的烧结主抽风机及烟气处理过程中出现低温腐蚀问题。

(2)常规烧结机主烟道余热锅炉进口烟气温度低，产汽为饱和蒸汽，其品质低，导致发电量较低。本系统将烧结机主烟道锅炉产饱和蒸汽与环冷余热锅炉高压余热蒸汽在环冷余热锅炉的第一过热器中过热，提高烧结机主烟道余热锅炉蒸汽温度，增加系统发电量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烧结余热发电系统，其特征在于，包括烧结环冷余热锅炉(1)、烧结机主烟道余热锅炉(2)、给水泵(31)、汽轮机(41)以及发电机(42)，

其中，烧结环冷余热锅炉(1)包括第一汽包(13)、第二汽包(11)、第一省煤器(12)、第一过热器(14)，且第一汽包比第二汽包的压力高，

烧结机主烟道余热锅炉(2)包括第三汽包(21)和第二省煤器(22)，

第二汽包(11)的出水口与给水泵(31)的进水口连通，给水泵(31)的出水口又分别与第一省煤器(12)和第二省煤器(22)的进水口连通，第一省煤器(12)的出水口与第一汽包(13)的进水口连通，第二省煤器(22)的出水口与第三汽包(21)的进水口连通，

第一汽包(13)与第三汽包(21)的出汽口都与第一过热器(14)的进汽口连通，第一过热器(14)的出气口与汽轮机(41)的主蒸汽进口相连，汽轮机(41)与发电机(42)连接，蒸汽冲转汽轮机(41)做功带动发电机(42)发电。

2.根据权利要求1所述的烧结余热发电系统，其特征在于，烧结环冷余热锅炉还包括第二过热器(15)，并且，第一过热器比第二过热器的压力高，

第二汽包(11)的出汽口与第二过热器(15)的进汽口连通，第二过热器(15)的出汽口与汽轮机(41)的补汽进口相连。

3.根据权利要求1所述的烧结余热发电系统，其特征在于，第二汽包的上方还安装有除氧器，第二汽包兼做除氧器的水箱。

4.根据权利要求3所述的烧结余热发电系统，其特征在于，烧结余热发电系统还设置有凝汽器、凝结水泵，汽轮机的排汽管道与凝汽器、凝结水泵、第二汽包上方的除氧器的进水口沿凝结水流程依次连通。

5.根据权利要求4所述的烧结余热发电系统，其特征在于，烧结环冷余热锅炉还设置有凝结水加热器，凝结水经凝结水泵加压后先送至凝结水加热器，经凝结水加热器加热后再进入第二汽包。

6.根据权利要求1所述的烧结余热发电系统，其特征在于，环冷机与烧结环冷余热锅炉相连接，环冷机包括结环冷机烟罩，按照从高温至低温的顺序，烧结环冷机烟罩的一个或多个温区的出气口排出的高温烟气分别进入烧结环冷机余热锅炉，循环风机将在烧结环冷机余热锅炉内热交换后的低温烟气引出并输送至环冷机下部烟道，再次循环冷却环冷机内的烧结矿料。

7.根据权利要求6所述的烧结余热发电系统，其特征在于，所述循环风机的入口前设有补风口，并且在补风口设置有调节风量的调节挡板，通过调节补风量平衡系统风压。

8.根据权利要求6所述的烧结余热发电系统，其特征在于，烧结环冷机烟罩上设置有排放烟囱，所述排放烟囱上设置有调节排放风量的电动风门。

9.根据权利要求6所述的烧结余热发电系统，其特征在于，循环风机的出口管道上设置有排空口，在所述排空口上设置有关断阀，在烧结矿成品超温时进行排空。

10.根据权利要求1所述的烧结余热发电系统，其特征在于，烧结机主烟道余热锅炉的受热面采用内置式，按照从高温至低温的顺序，布置在烧结机主烟道至少一个温区的出口烟道内。