CN209569040U - 一种干熄焦再热发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焦化、冶金工程技术领域的余热回收，具体的是一种干熄焦再热发电装置，其特征是：至少包括：其特征是：至少包括：干熄炉、一次除尘器、余热锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、发电机、凝汽器、凝结水泵、水箱、除氧器给水泵、副省煤器、除氧器、锅炉给水泵、二次除尘器、循环风机；所述的干熄炉通过高温循环气体管路经一次除尘器与余热锅炉入口电连接，将干熄炉的高温循环气体送到余热锅炉，余热锅炉的底部连接低温循环器管路，低温循环器管路经二次除尘器、循环风机连接至副省煤器，副省煤器的出口连接干熄炉的底部入口。它提供一种发电功率高和经济效益好的干熄焦再热发电系装置。

Description

一种干熄焦再热发电装置

技术领域

本实用新型涉及焦化、冶金工程技术领域的余热回收，具体的是一种干熄焦再热发电装置。

背景技术

干熄焦余热发电是指采用干熄焦锅炉吸收干熄焦系统惰性循环气体的热量产生蒸汽，然后进入汽轮机将热能转化为动能从而拖动发电机产生电能的工艺系统。

干熄焦余热发电系统最终将红焦的显热转换为电能，能显著降低企业的电耗，并能带来很大的经济效益。

常规的干熄焦发电工艺如图1示，干熄炉出来的高温循环气体，经一次除尘器后进入干熄焦锅炉，与水换热产生蒸汽（常规为中温中压3.82MPa 450℃或高温高压9.81MPa540℃），蒸汽经管道送入常规不再热汽轮机，拖动发电机发电；做完功后的蒸汽经凝汽器冷却成凝结水，经凝结水泵送入除盐水池或除盐水箱，再由除氧器给水泵经副省煤器加热后送入除氧器，除氧完成后的水经锅炉给水泵送入干熄焦锅炉再次产生蒸汽；除氧器加热蒸汽来自汽机抽汽或其他符合要求的汽源。从干熄焦锅炉出来的低温循环气体经二次除尘器、循环风机、副省煤器进入干熄炉循环使用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种发电功率高和经济效益好的干熄焦再热发电系统。

本实用新型的技术方案是：一种干熄焦再热发电装置，其特征是：至少包括：其特征是：至少包括：干熄炉、一次除尘器、余热锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、发电机、凝汽器、凝结水泵、水箱、除氧器给水泵、副省煤器、除氧器、锅炉给水泵、二次除尘器、循环风机；所述的干熄炉通过高温循环气体管路经一次除尘器与余热锅炉入口电连接，将干熄炉的高温循环气体送到余热锅炉，余热锅炉的底部连接低温循环器管路，低温循环器管路经二次除尘器、循环风机连接至副省煤器，副省煤器的出口连接干熄炉的底部入口；所述的余热锅炉经主蒸汽管路和高压缸排汽管路连接汽轮机高压缸，余热锅炉经再热蒸汽管路连接汽轮机低压缸，汽轮机高压缸与汽轮机低压缸级联后控制发电机；所述的汽轮机低压缸有两路输出，两路输出其中一路经低压缸排汽管路连接凝汽器，通过凝汽器7连接凝结水泵，由凝结水泵输送到水箱，水箱经除氧器给水泵也返回到副省煤器；汽轮机低压缸两路输出的另一路经除氧器加热蒸汽管路连接至除氧器，副省煤器经除氧器进水管路也连接至除氧器，除氧器经锅炉给水泵、锅炉给水管路连接余热锅炉。

所述的余热锅炉至少包括：循环气体进口、循环气体出口、高温过热器、蒸汽再热器、低温过热器、光管蒸发器、鳍片管蒸发器、省煤器、锅炉壳体、汽包，在锅炉壳体上端有循环气体进口，在锅炉壳体下端有循环气体出口，循环气体进口和循环气体出口之间依次分布有高温过热器、蒸汽再热器、低温过热器、光管蒸发器、鳍片管蒸发器、省煤器，光管蒸发器、鳍片管蒸发器分别有两路外接管路，依次是光管蒸发器出汽管路、光管蒸发器进水管路、鳍片管蒸发器出汽管路、鳍片管蒸发器进水管路，光管蒸发器和鳍片管蒸发器分别经光管蒸发器出汽管路、光管蒸发器进水管路、鳍片管蒸发器出汽管路、鳍片管蒸发器进水管路连接汽包；所述的低温过热器有两路外接管路，一路经高温过热器的蒸汽管路与高温过热器连接，另一路经低温过热器的蒸汽管路与汽包连接；高温过热器通过高温过热器外供蒸汽管路与主蒸汽外供连接；省煤器在锅炉壳体底部，省煤器有两路外接管路，一路经锅炉汽包上水管路与汽包连接，另一路经锅炉给水管路连接除氧器；所述的蒸汽再热器经再热器进汽管路、再热器出汽管路分别连接外器。

所述的循环气体进口由耐火浇筑料或耐火砖及钢结构做成，是干熄焦循环气体进入余热锅炉的通道。

所述的锅炉壳体是用钢结构做成的支撑结构，内部布置各级受热面，能承受一定荷载。

所述的高温过热器是由蛇形管排列的换热面，它吸收循环气体入口进来的循环气体热量，并将来自低温过热器的蒸汽进一步过热达到要求的温度。

所述的蒸汽再热器是由蛇形管排列的换热面，它吸收高温过热器之后循环气体的热量，并将外部蒸汽加热到一定的温度。

所述的低温过热器是由蛇形管排列的换热面，它吸收蒸汽再热器之后循环气体的热量，并将来自锅筒的饱和蒸汽加热达到一定的过热度。

所述的光管蒸发器是由蛇形光管排列组成的换热面，它吸收低温过热器之后循环气体的热量，并将来自省煤器的热水加热成为饱和蒸汽；鳍片管蒸发器是由蛇形鳍片排列组成的换热面，它吸收光管蒸发器之后循环气体的热量，并将来自省煤器的热水加热成为饱和蒸汽；省煤器是由钢管或铸铁管组成的受热面，安装在锅炉尾部的烟道中，利用锅炉烟道尾部低温循环气体的热量来加热给水，以降低排烟温度，提高锅炉热效率。

在本工艺中，干熄焦锅炉产生更高参数的蒸汽（压力≥9.81MPa，温度≥540℃）；干熄焦锅炉增设了蒸汽再热器；汽轮机分为高压缸和低压缸；蒸汽再热器汽轮机高压缸的排汽全部经蒸汽再热器加热后进入汽轮机低压缸再次做功，再热后蒸汽温度≥540℃；除氧器的加热蒸汽来自汽轮机的低压缸抽汽或其他符合要求的汽源。经过提高蒸汽参数和再热，本工艺的发电功率比常规干熄焦发电工艺，功率能提高7%以上。

本实用新型的效果是：通过本工艺，余热锅炉产生高参数的蒸汽（压力≥9.81MPa，温度≥540℃）；余热锅炉设置了蒸汽再热器，将汽轮机高压缸的排汽经蒸汽再热器加热后进入汽轮机低压缸再次做功，再热后蒸汽温度≥540℃；除氧器的加热蒸汽来自汽轮机的低压缸抽汽或其他符合要求的汽源。经过提高蒸汽参数和再热，本工艺的发电功率比常规干熄焦发电工艺，功率能提高7%以上。

附图说明

下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明：

图1是现有的干熄焦再热发电工艺结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种干熄焦再热发电工艺结构示意图；

图3是本实用新型余热锅炉组成图。

图中：1、干熄炉，2、一次除尘器，3、余热锅炉，4、汽轮机高压缸，5、汽轮机低压缸，6、发电机，7、凝汽器，8、凝结水泵，9、水箱，10、除氧器给水泵，11、副省煤器，12、除氧器，13、锅炉给水泵，14、二次除尘器，15、循环风机，16、高温循环气体管路，17、低温循环器管路，18、主蒸汽管路，19、高压缸排汽管路，20、再热蒸汽管路，21、低压缸排汽管路，22、凝结水管路，23、副省煤器给水管路，24、除氧器进水管路，25、锅炉给水管路，26、除氧器加热蒸汽管路。27、循环气体进口，28、高温过热器，29、蒸汽再热器，30、低温过热器，31、光管蒸发器，32、鳍片管蒸发器，33、省煤器，34、循环气体出口，35、锅炉壳体，36、汽包，37、锅炉汽包上水管路,38、鳍片管蒸发器进水管路，39、光管蒸发器进水管路，40、鳍片管蒸发器出汽管路，41、光管蒸发器出汽管路，42、低温过热器的蒸汽管路，43、高温过热器的蒸汽管路，44、高温过热器外供蒸汽管路，45、热器进汽管路，46、再热器出汽管路。

具体实施方式

如图2所示，一种干熄焦再热发电装置，其特征是：至少包括：干熄炉1、一次除尘器2、余热锅炉3、汽轮机高压缸4、汽轮机低压缸5、发电机6、凝汽器7、凝结水泵8、水箱9、除氧器给水泵10、副省煤器11、除氧器12、锅炉给水泵13、二次除尘器14、循环风机15；

干熄炉1通过高温循环气体管路16经一次除尘器2与余热锅炉3入口电连接，将干熄炉1的高温循环气体送到余热锅炉3，余热锅炉3的底部连接低温循环器管路17，低温循环器管路17经二次除尘器14、循环风机15连接至副省煤器11，副省煤器11的出口连接干熄炉1的底部入口；所述的余热锅炉3经主蒸汽管路18和高压缸排汽管路19连接汽轮机高压缸4，余热锅炉3经再热蒸汽管路20连接汽轮机低压缸5，汽轮机高压缸4与汽轮机低压缸5级联后控制发电机6。

汽轮机低压缸5有两路输出，两路输出其中一路经低压缸排汽管路21连接凝汽器7，通过凝汽器7连接凝结水泵8，由凝结水泵8输送到水箱9，水箱9经除氧器给水泵10也返回到副省煤器11；汽轮机低压缸5两路输出的另一路经除氧器加热蒸汽管路26连接至除氧器12，副省煤器11经除氧器进水管路24也连接至除氧器12，除氧器12经锅炉给水泵13、锅炉给水管路25连接余热锅炉3。

干熄炉1用于将热焦炭通过循环气体冷却为冷焦炭的设备，并将循环气体加热后送出；

一次除尘器2用于将热循环气体中粉尘通过重力方式去除；

余热锅炉3用于将热循环气体和水换热从而降低循环气体温度，并产生蒸汽；

汽轮机高压缸4用于接收来自余热锅炉3的蒸汽，并将蒸汽的热能转化为机械能，同时从排出的蒸汽送入余热锅炉3进行再次加热；

汽轮机低压缸5用于接收来自余热锅炉3的再热蒸汽，并将蒸汽的热能转化为机械能，同时从本设备排除的蒸汽送入凝汽器7；

发电机6用于将汽轮机高压缸4和汽轮机低压缸5的机械能转化为电能；

凝汽器7用于将汽轮机低压缸5排出的蒸汽用循环水或空气冷却成凝结水；

凝结水泵8用于将凝汽器7中的凝结水输送至水箱9；

水箱9是储存凝结水，并接受外部补水；

除氧器给水泵10用于将水箱9中的水送至副省煤器11；

副省煤器11用于利用余热锅炉3排出的低温循环气体，加热水，同时降低进入干熄炉1的循环气体温度；

除氧器12用于使用除氧器加热蒸汽，加热以使来自副省煤器11的给水达到饱和状态脱除水中氧气；

锅炉给水泵13用于向余热锅炉1供水的设备。

二次除尘器14是一种旋风除尘设备，用于将余热锅炉3排出的低温循环气体中的粉尘进一步除去以保护循环风机15；

循环风机15用于将低温循环气体提高压力以克服系统阻力送入副省煤器11及干熄炉1。

本工艺由管路将各设备连接起来，管路包括高温循环气体管路16、低温循环器管路17、主蒸汽管路18、高压缸排汽管路19、再热蒸汽管路20、低压缸排汽管路21、凝结水管路22、副省煤器给水管路23、除氧器进水管路24、锅炉给水管路25、除氧器加热蒸汽管路26。

如图3所示，余热锅炉3至少包括：循环气体进口27、循环气体出口34、高温过热器28、蒸汽再热器29、低温过热器30、光管蒸发器31、鳍片管蒸发器32、省煤器33、锅炉壳体35、汽包36，在锅炉壳体35上端有循环气体进口27，在锅炉壳体35下端有循环气体出口34，循环气体进口27和循环气体出口34之间依次分布有高温过热器28、蒸汽再热器29、低温过热器30、光管蒸发器31、鳍片管蒸发器32、省煤器33，

光管蒸发器31、鳍片管蒸发器32分别有两路外接管路，依次是光管蒸发器出汽管路41、光管蒸发器进水管路39、鳍片管蒸发器出汽管路40、鳍片管蒸发器进水管路38，光管蒸发器31和鳍片管蒸发器32分别经光管蒸发器出汽管路41、光管蒸发器进水管路39、鳍片管蒸发器出汽管路40、鳍片管蒸发器进水管路38连接汽包36；

所述的低温过热器30有两路外接管路，一路经高温过热器的蒸汽管路43与高温过热器28连接，另一路经低温过热器的蒸汽管路42与汽包36连接；

高温过热器28通过高温过热器外供蒸汽管路44与主蒸汽外供连接；

省煤器33在锅炉壳体35底部，省煤器33有两路外接管路，一路经锅炉汽包上水管路37与汽包36连接，另一路经锅炉给水管路25连接除氧器12；所述的蒸汽再热器29经再热器进汽管路45、再热器出汽管路46分别连接外器。

循环气体进口27由耐火浇筑料或耐火砖及钢结构做成，是干熄焦循环气体进入余热锅炉3的通道。

锅炉壳体35是用钢结构做成的支撑结构，内部布置各级受热面，能承受一定荷载。

高温过热器28是由蛇形管排列的换热面，它吸收循环气体入口进来的循环气体热量，并将来自低温过热器的蒸汽进一步过热达到要求的温度。

蒸汽再热器29是由蛇形管排列的换热面，它吸收高温过热器28之后循环气体的热量，并将外部蒸汽加热到一定的温度。

低温过热器30是由蛇形管排列的换热面，它吸收蒸汽再热器29之后循环气体的热量，并将来自锅筒的饱和蒸汽加热达到一定的过热度。

光管蒸发器31是由蛇形光管排列组成的换热面，它吸收低温过热器30之后循环气体的热量，并将来自省煤器的热水加热成为饱和蒸汽。

鳍片管蒸发器32是由蛇形鳍片排列组成的换热面，它吸收光管蒸发器31之后循环气体的热量，并将来自省煤器的热水加热成为饱和蒸汽。

省煤器33是由钢管或铸铁管组成的受热面，安装在锅炉尾部的烟道中，利用锅炉烟道尾部低温循环气体的热量来加热给水，以降低排烟温度，提高锅炉热效率。

循环气体出口34是由钢板焊接组成，通过它，换热完成后的循环气体排出。

在本工艺中，干熄焦锅炉产生更高参数的蒸汽（压力≥9.81MPa，温度≥540℃）；干熄焦锅炉增设了蒸汽再热器；汽轮机分为高压缸和低压缸；蒸汽再热器汽轮机高压缸的排汽全部经蒸汽再热器加热后进入汽轮机低压缸再次做功，再热后蒸汽温度≥540℃；除氧器的加热蒸汽来自汽轮机的低压缸抽汽或其他符合要求的汽源。经过提高蒸汽参数和再热，本工艺的发电功率比常规干熄焦发电工艺，功率能提高7%以上。

Claims (8)

1.一种干熄焦再热发电装置，其特征是：至少包括：干熄炉（1）、一次除尘器（2）、余热锅炉（3）、汽轮机高压缸（4）、汽轮机低压缸（5）、发电机（6）、凝汽器（7）、凝结水泵（8）、水箱（9）、除氧器给水泵（10）、副省煤器（11）、除氧器（12）、锅炉给水泵（13）、二次除尘器（14）、循环风机（15）；所述的干熄炉（1）通过高温循环气体管路（16）经一次除尘器（2）与余热锅炉（3）入口电连接，将干熄炉(1)的高温循环气体送到余热锅炉（3），余热锅炉（3）的底部连接低温循环器管路（17），低温循环器管路（17）经二次除尘器（14）、循环风机（15）连接至副省煤器（11），副省煤器（11）的出口连接干熄炉（1）的底部入口；所述的余热锅炉（3）经主蒸汽管路（18）和高压缸排汽管路（19）连接汽轮机高压缸（4），余热锅炉（3）经再热蒸汽管路（20）连接汽轮机低压缸（5），汽轮机高压缸（4）与汽轮机低压缸（5）级联后控制发电机（6）；所述的汽轮机低压缸（5）有两路输出，两路输出其中一路经低压缸排汽管路（21）连接凝汽器（7），通过凝汽器7连接凝结水泵（8），由凝结水泵（8）输送到水箱（9），水箱（9）经除氧器给水泵（10）也返回到副省煤器（11）；汽轮机低压缸（5）两路输出的另一路经除氧器加热蒸汽管路（26）连接至除氧器（12），副省煤器（11）经除氧器进水管路（24）也连接至除氧器（12），除氧器（12）经锅炉给水泵（13）、锅炉给水管路（25）送连接余热锅炉（3）。

2.根据权利要求1所述的一种干熄焦再热发电装置，其特征是：所述的余热锅炉(3)至少包括：循环气体进口(27)、循环气体出口(34)、高温过热器(28)、蒸汽再热器(29)、低温过热器(30)、光管蒸发器(31)、鳍片管蒸发器(32)、省煤器(33)、锅炉壳体(35)、汽包(36)，在锅炉壳体(35)上端有循环气体进口(27)，在锅炉壳体(35)下端有循环气体出口(34)，循环气体进口(27)和循环气体出口(34)之间依次分布有高温过热器(28)、蒸汽再热器(29)、低温过热器(30)、光管蒸发器(31)、鳍片管蒸发器(32)、省煤器(33)，光管蒸发器(31)、鳍片管蒸发器(32)分别有两路外接管路，依次是光管蒸发器出汽管路(41)、光管蒸发器进水管路(39)、鳍片管蒸发器出汽管路(40)、鳍片管蒸发器进水管路(38)，光管蒸发器(31)和鳍片管蒸发器(32)分别经光管蒸发器出汽管路(41)、光管蒸发器进水管路(39)、鳍片管蒸发器出汽管路(40)、鳍片管蒸发器进水管路(38)连接汽包(36)；所述的低温过热器(30)有两路外接口，一路经高温过热器的蒸汽管路(43)与高温过热器(28)连接，另一路经低温过热器的蒸汽管路(42)与汽包(36)连接；高温过热器（28）通过高温过热器外供蒸汽管路（44）与主蒸汽外供连接；省煤器(33)在锅炉壳体(35)底部，省煤器(33)有两路外接管路，一路经锅炉汽包上水管路（37）与汽包(36)连接，另一路经锅炉给水管路(25)连接除氧器(12)；所述的蒸汽再热器(29)经再热器进汽管路(45)、再热器出汽管路(46)分别连接外器。

3.根据权利要求2所述的一种干熄焦再热发电装置，其特征是：所述的循环气体进口（27）由耐火浇筑料或耐火砖及钢结构做成，是干熄焦循环气体进入余热锅炉（3）的通道。

4.根据权利要求2所述的一种干熄焦再热发电装置，其特征是：锅炉壳体（35）是用钢结构做成的支撑结构。

5.根据权利要求2所述的一种干熄焦再热发电装置，其特征是：所述的高温过热器（28）是由蛇形管排列的换热面。

6.根据权利要求2所述的一种干熄焦再热发电装置，其特征是：所述的蒸汽再热器（29）是由蛇形管排列的换热面。

7.根据权利要求2所述的一种干熄焦再热发电装置，其特征是：所述的低温过热器（30）是由蛇形管排列的换热面。

8.根据权利要求2所述的一种干熄焦再热发电装置，其特征是：所述的光管蒸发器（31）是由蛇形光管排列组成的换热面，鳍片管蒸发器（32）是由蛇形鳍片排列组成的换热面，省煤器（33）是由钢管或铸铁管组成的受热面，安装在锅炉尾部的烟道中。