CN214120805U - 转炉余热回收补汽系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转炉余热回收补汽系统，包括通过管道与转炉来汽管道连接的高压分汽缸、蓄热器、低压分汽缸、锅炉和对系统进行控制的PLC控制器；所述锅炉连接有燃烧装置，锅炉内设置有三个省煤器和一个过热器；所述蓄热器通过管道与省煤器连接成回路；所述过热器的蒸汽进口通过管道连接低压分汽缸，过热器的蒸汽出口通过主蒸汽管道连接汽水分离器，主蒸汽管道通过接通的主蒸汽分支管道连接喷射泵；所述喷射泵的低压蒸汽入口通过管道连接加热炉来汽管道，喷射泵的蒸汽出口通过管道依次连接补汽速关调节阀和汽轮机。本实用新型可充分回收转炉余热；可为汽轮机提供连续、充足的蒸汽源，使汽轮发电机组高效、稳定发电。

Description

转炉余热回收补汽系统

技术领域

本实用新型涉及转炉余热回收技术领域，具体涉及一种转炉余热回收补汽系统。

背景技术

转炉是用于吹炼钢铁的冶金炉，其炉体可以转动因此称作转炉。转炉在冶炼过程中产生大量的热量，除一部分用于冶炼外，其他很大一部分热量(余热)都散失掉了，因此不符合节能减排的的环保理念。

目前，为了减少转炉余热资源的浪费，回收利用转炉余热的发电技术已有应用。但转炉余热回收及发电机组在现有生产条件下，由于转炉操作的间断性和特定的冶炼周期，使得蒸汽压力和产量波动非常大，导致汽轮机主蒸汽及补汽流量、压力、温度等达不到机组额定参数，造成汽轮发电机组长期低负荷运行，严重影响发电机组的经济性和设备利用率。因此如何高效回收转炉余热的同时为汽轮发电机组提供连续、充足的蒸汽，是现阶段本技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种转炉余热回收补汽系统，可高效回收转炉余热并为汽轮发电机组提供连续、充足的蒸汽。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

转炉余热回收补汽系统，包括通过管道与转炉来汽管道连接的高压分汽缸、与高压分汽缸的蒸汽出口通过管道连接的若干个蓄热器、与各蓄热器的蒸汽出口通过管道连接的低压分汽缸、与低压分汽缸蒸汽出口通过饱和蒸汽管道连接的锅炉和对系统进行在线控制的PLC控制器；所述锅炉连接有对锅炉进行加热的燃烧装置，锅炉内顺应燃烧装置燃烧产生的烟气行走方向依次设置有通过管道连接的第一个省煤器、第二个省煤器和第三个省煤器以及位于第一个和第二个省煤器之间的过热器；所述蓄热器的出水口通过循环水管道连接第三个省煤器的入水口，蓄热器的回水口通过回水管道连接第一个省煤器的出水口；所述过热器的蒸汽进口通过饱和蒸汽管道连接低压分汽缸的蒸汽出口，过热器的蒸汽出口通过主蒸汽管道连接汽水分离器，主蒸汽管道通过接通的主蒸汽分支管道连接喷射泵；所述喷射泵的低压蒸汽入口通过补汽管道连接加热炉来汽管道，喷射泵的蒸汽出口通过补汽管道依次连接补汽速关调节阀和汽轮机，补汽速关调节阀与汽轮机的补汽口补汽压力连锁，补汽速关调节阀的受控端连接PLC控制器的输出端。

优选的，所述蓄热器的进水口通过补水管道连接至凝结水管。

优选的，所述过热器出口设置有用于测量过热器出口集箱蒸汽压力的过热器出口远程压力表，过热器出口远程压力表与燃烧装置连锁，过热器出口远程压力表的输出端连接PLC控制器的输入端。

优选的，所述主蒸汽分支管道上设置有用于调节进入喷射泵主蒸汽量的高压蒸汽压力调节阀，高压蒸汽压力调节阀与喷射后蒸汽压力连锁，高压蒸汽压力调节阀的受控端连接PLC控制器的输出端。

优选的，所述喷射泵的蒸汽出口设置有用于测量喷射后低压蒸汽压力的喷射后蒸汽压力表，喷射后蒸汽压力表的输出端连接PLC控制器的输入端。

优选的，所述汽轮机的补汽口设置有用于测量汽轮机补汽口补汽压力的汽轮机补汽口压力表，汽轮机补汽口压力表的输出端连接PLC控制器的输入端。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型通过循环水，可充分回收转炉热能；通过锅炉对循环水加热产生的饱和蒸汽再经过热后补给低压分汽缸的来汽不足，可为汽轮机主蒸汽口提供连续、充足的蒸汽源；通过喷射泵将加热炉来汽与部分主蒸汽口蒸汽源混合喷射至汽轮机补汽口，可为汽轮机提供连续、充足的补汽口蒸汽源；可使汽轮发电机组高效、稳定发电。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1.低压分汽缸、2.高压分汽缸、3.蓄热器、4.出汽调节电动阀、5.省煤器、6.循环水管道、61.循环泵、62.备用循环泵、63.循环水流量表、8.回水管道、81.回水分支管道、82.回水调节电动阀、9.补水管道、10.过热器、11.锅炉、112.燃烧装置、23.饱和蒸汽管道、24.主蒸汽管道、25.主蒸汽分支管道、26.高压蒸汽压力调节阀、27.补汽管道、28.低压蒸汽压力调节阀、29.喷射泵、30.过热器出口远程压力表、31.喷射后蒸汽压力表、32.补汽速关调节阀、33.汽轮机补汽口压力表。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。

一种转炉余热回收补汽系统，结合图1所示，包括低压分汽缸1、高压分汽缸2、蓄热器3、锅炉11、喷射泵和对系统进行在线控制的PLC控制器。

锅炉11连接有燃烧装置112，燃烧装置112用于对锅炉11进行加热。锅炉11内顺应燃烧装置112燃烧产生的烟气行走方向依次设置有第一个省煤器5、第二个省煤器5和第三个省煤器5以及位于第一个和第二个省煤器5之间的过热器10。三个省煤器5通过管道依次连接，过热器10用于将饱和蒸汽加热为过热蒸汽。

高压分汽缸2的蒸汽入口通过管道里连接转炉来汽管道，高压分汽缸2的蒸汽出口通过管道连接两个蓄热器3的蒸汽入口(每个高压分汽缸2连接的蓄热器3的数量可根据实际需求情况变动)；各蓄热器3的蒸汽出口通过管道连接低压分汽缸1的蒸汽入口，低压分汽缸1的蒸汽出口通过饱和蒸汽管道23连接过热器10的蒸汽进口，过热器10的蒸汽出口通过主蒸汽管道24连接汽水分离器；主蒸汽管道24通过接通的主蒸汽分支管道25连接喷射泵29，喷射泵29通过补汽管道27连接汽轮机。

高压分汽缸2的数量根据转炉数量相应设置，用于将高温的转炉来汽分配到各个蓄热器3中。高压分汽缸2间可通过管道接通，以便各转炉来汽不均衡时，调节不同转炉来汽下蓄热器的蒸汽分配量。

蓄热器3的进水口通过补水管道9连接至凝结水管，凝结水管连接至汽轮机凝汽器热水井，凝结水经凝结水泵加压通过补水管道9进入蓄热器3，对蓄热器3进行补水。各蓄热器3的进水口端设置有通断补水的阀门。

蓄热器3的出水口通过循环水管道6连接第三个省煤器5的入水口，蓄热器3的出水口上设置有取水手阀，取水手阀为常开状态。当蓄热器3内因蒸汽增多，导致压力增大时，出水口通过出水分支管道将部分循环水汇集到循环水管道6中。循环水管道6上设置有互为备用的循环泵61和备用循环泵62，当循环泵61出现故障时，启动备用循环泵62，当两台循环泵同事出现故障时，系统在线控制停机保护，循环泵61和备用循环泵62的受控端连接PLC控制器的输出端；循环泵用于将高温的循环水与净水进行换热，回收热资源，并将换热后的循环水泵入省煤器5。第三个省煤器5的入水口处设置有循环水流量表63，循环水流量表63用于测量循环水流量，循环水流量表63的输出端连接PLC控制器的输入端。

第一个省煤器5的出水口通过回水管道8和回水分支管道81连接至蓄热器3的回水口，将循环水送回至蓄热器3。各回水分支管道81上设置有回水调节电动阀82，回水调节电动阀82用于控制相应蓄热器3的回水量，回水调节电动阀82与相应蓄热器3的液位连锁，回水调节电动阀82的受控端连接PLC控制器的输出端。回水调节电动阀82的前后各设置有一个闸阀，闸阀用于手动控制通断回水，闸阀通常为开启状态，当回水调节电动阀82出现故障，关闭闸阀，对出汽调节电动阀82进行检修。各回水分支管道81上还接通有旁通管道，旁通管道上设置有一个旁通阀，旁通阀通常为关闭状态，当出汽调节电动阀82出现故障，闸阀关闭，旁通阀开启，保障系统的正常运行。

各蓄热器3蒸汽出口连接低压分汽缸1蒸汽入口的管道上设置有出汽调节电动阀4，出汽调节电动阀4用于调节蓄热器3内的出汽量。出汽调节电动阀4连锁相应蓄热器3的液位并连接有PLC控制器，PLC控制器用于根据蓄热器3内液位控制出汽调节电动阀的开度，从而保持各蓄热器3内压力相同和液位相等，进而控制蓄热器3出水口的出水量均匀。出汽调节电动阀4的前后通过管道连接各设置有一个闸阀，闸阀用于通断蒸汽流入低压分汽缸1。闸阀通常为开启状态，当出汽调节电动阀4出现故障，关闭闸阀，对出汽调节电动阀4进行检修。蓄热器3至低压分汽缸1间设有旁路管道，旁路管道上设有一个与出汽调节电动阀4和闸阀并联的旁通阀，旁通阀通常为关闭状态，当出汽调节电动阀4出现故障，闸阀关闭，旁通阀开启，保障系统的正常运行。

低压分汽缸1蒸汽出口连接至过热器10蒸汽进口的饱和蒸汽管23道上设置有过热器进口电动闸阀，过热器进口电动闸阀用于通断低压分汽缸1出来的蒸汽进入过热器10。

过热器10用于将饱和蒸汽过热为汽轮机用的过热蒸汽，过热器10的蒸汽出口通过主蒸汽管道24连接汽水分离器，汽水分离器的蒸汽出口连接汽轮机的主蒸汽口。汽水分离器用于将过热蒸汽进行汽水分离。过热器10出口依次设置有过热蒸汽出口放散阀、过热器出口远程温度表、过热器出口就地压力表、过热器出口远程压力表和过热器出口远程压力表30。过热蒸汽出口放散阀与过热器出口远程压力连锁，当过热器10出口压力过大，过热蒸汽出口放散阀自动打开泄压，过热蒸汽出口放散阀的受控端连接PLC控制器的输出端；过热器出口远程温度表用于监测过热器出口温度，过热器出口远程温度表的输出端连接PLC控制器的输入端；过热器出口就地压力表用于现场监测压力值；过热器出口远程压力表30用于测量过热器出口集箱蒸汽压力，过热器出口远程压力表30与燃烧装置连锁，用于燃烧控制，增减燃料保证汽轮机用汽点温度；过热器出口远程压力表30的输出端连接PLC控制器的输入端。就地压力表不会出现电子测量原件的信号传输偏差问题，当两块压力表数值出现偏差，可提醒操作人员压力有问题，从而有助于维护系统。

主蒸汽管道24上设置有过热器出口电动闸阀，过热器出口电动闸阀用于通断过热器10出来的过热蒸汽进入汽水分离器。饱和蒸汽管23和主蒸汽管道24之间接通有联络管道，接通点位于过热器进口电动闸阀的来汽端和过热器出口电动闸阀的出汽端。联络管道上设置有过热器进出口电动联络闸阀，过热器进出口电动联络闸阀用于调节饱和蒸汽和过热蒸汽的流向。

主蒸汽管道24近过热器10出口端通过接通的主蒸汽分支管道25连接喷射泵29的高压蒸汽入口。主蒸汽分支管道25上依次设置有高压蒸汽压力调节阀26和喷射泵前高压蒸汽压力表。高压蒸汽压力调节阀26用于调节进入喷射泵29的主蒸汽量。高压蒸汽压力调节阀26与喷射后蒸汽压力连锁，高压蒸汽压力调节阀26的受控端连接PLC控制器的输出端。喷射泵前高压蒸汽压力表用于将喷射泵前高压蒸汽压力传送至PLC控制器，以便在线监测压力值；喷射泵前高压蒸汽压力表的输出端连接PLC控制器的输入端。

喷射泵29的低压蒸汽入口通过补汽管道27连接加热炉来汽管道，喷射泵29与加热炉来汽管道之间通过补汽管道27依次设置有喷射泵前低压蒸汽压力表、低压蒸汽压力调节阀28、轧钢加热炉蒸汽温度表和轧钢加热炉蒸汽压力表。

喷射泵前低压蒸汽压力表用于将喷射泵前加热炉蒸汽传送至PLC控制器，以便在线监测压力值；喷射泵前低压蒸汽压力表的输出端连接PLC控制器的输入端。低压蒸汽压力调节阀28用于调节加热炉蒸汽压力，低压蒸汽压力调节阀28的受控端连接PLC控制器的输出端。低压蒸汽压力调节阀28的前后通过管道连接各设置有一个闸阀，闸阀用于通断加热炉蒸汽。闸阀通常为开启状态，当低压蒸汽压力调节阀28出现故障，关闭闸阀，对低压蒸汽压力调节阀28进行检修。补汽管道27接通有旁路管道，旁路管道上设有一个与低压蒸汽压力调节阀28和闸阀并联的旁通阀，旁通阀通常为关闭状态，当低压蒸汽压力调节阀28出现故障，闸阀关闭，旁通阀开启，保障系统的正常运行。轧钢加热炉蒸汽温度表和轧钢加热炉蒸汽压力表分别用来将加热炉蒸汽温度和加热炉蒸汽压力传送至PLC控制器，以便在线监测压力值；轧钢加热炉蒸汽温度表和轧钢加热炉蒸汽压力表的输出端连接PLC控制器的输入端。

喷射泵29的蒸汽出口通过补汽管道27连接汽轮机的补汽口。喷射泵29和汽轮机之间的补汽管道27依次设置有喷射泵后蒸汽温度表、喷射后蒸汽压力表31、补汽速关调节阀32、汽轮机补汽口压力表33和汽轮机补汽口进汽温度表。

喷射泵后蒸汽温度表用于将喷射后低压蒸汽温度传送至PLC控制器，以便在线监测压力值。喷射后蒸汽压力表31用于将喷射后的低压蒸汽压力传送至PLC控制器，喷射后蒸汽压力表31的输出端连接PLC控制器的输入端。补汽速关调节阀32快速通断喷射后的低压蒸汽进入汽轮机的补汽口，补汽速关调节阀32与汽轮机的补汽口补汽压力连锁，补汽速关调节阀32的受控端连接PLC控制器的输出端。汽轮机补汽口压力表33用于汽轮机补汽口补汽压力传送至PLC控制器，以便在线监测压力值。汽轮机补汽口压力表33的输出端连接PLC控制器的输入端。

PLC控制器用于在线控制系统，并监测、记录各计量表数据，当计量表传来的数据超限会及时发出报警，提示相关人员，有助于系统的自动性和安全性。

本实用新型在使用时，将蓄热器3常压充水；通过高压分汽缸2将转炉来汽分配给各蓄热器3；蓄热器3将热能以饱和水的形式储存，通过出汽调节电动阀4控制蓄热器3内压力和液位，使各蓄热器内出水口均匀出水，且满足循环水流量值；当循环水流量值不能满足要求，通过蓄热器3进水口连接的凝结水补水，使循环水流量能满足要求。

低压分汽缸1将饱和蒸汽输送至过热器10过热成过热蒸汽，过热蒸汽量不能满足连续、充足供给汽轮机，锅炉11通过燃烧装置112对省煤器5内的循环水加热产生饱和蒸汽，再通过过热器10过热成过热蒸汽。过热蒸汽通过管道大部分输送至汽水分离器进行汽水分离后供给给汽轮机的主蒸汽口，小部分通过管道输送至喷射泵29，经喷射泵29与加热炉来汽混合喷射成低压蒸汽后，供给给汽轮机的补汽口。

Claims (6)

1.转炉余热回收补汽系统，其特征在于：包括通过管道与转炉来汽管道连接的高压分汽缸(2)、与高压分汽缸(2)的蒸汽出口通过管道连接的若干个蓄热器(3)、与各蓄热器(3)的蒸汽出口通过管道连接的低压分汽缸(1)、与低压分汽缸(1)蒸汽出口通过饱和蒸汽管道(23)连接的锅炉(11)和对系统进行在线控制的PLC控制器；所述锅炉(11)连接有对锅炉进行加热的燃烧装置(112)，锅炉(11)内顺应燃烧装置(112)燃烧产生的烟气行走方向依次设置有通过管道连接的第一个省煤器(5)、第二个省煤器(5)和第三个省煤器(5)以及位于第一个和第二个省煤器(5)之间的过热器(10)；所述蓄热器(3)的出水口通过循环水管道(6)连接第三个省煤器(5)的入水口，蓄热器(3)的回水口通过回水管道(8)连接第一个省煤器(5)的出水口；所述过热器(10)的蒸汽进口通过饱和蒸汽管道(23)连接低压分汽缸(1)的蒸汽出口，过热器(10)的蒸汽出口通过主蒸汽管道(24)连接汽水分离器，主蒸汽管道(24)通过接通的主蒸汽分支管道(25)连接喷射泵(29)；所述喷射泵(29)的低压蒸汽入口通过补汽管道(27)连接加热炉来汽管道，喷射泵(29)的蒸汽出口通过补汽管道(27)依次连接补汽速关调节阀(32)和汽轮机，补汽速关调节阀(32)与汽轮机的补汽口补汽压力连锁，补汽速关调节阀(32)的受控端连接PLC控制器的输出端。

2.根据权利要求1所述的转炉余热回收补汽系统，其特征在于：所述蓄热器(3)的进水口通过补水管道(9)连接至凝结水管。

3.根据权利要求1所述的转炉余热回收补汽系统，其特征在于：所述过热器(10)出口设置有用于测量过热器出口集箱蒸汽压力的过热器出口远程压力表(30)，过热器出口远程压力表(30)与燃烧装置连锁，过热器出口远程压力表(30)的输出端连接PLC控制器的输入端。

4.根据权利要求1所述的转炉余热回收补汽系统，其特征在于：所述主蒸汽分支管道(25)上设置有用于调节进入喷射泵(29)主蒸汽量的高压蒸汽压力调节阀(26)，高压蒸汽压力调节阀(26)与喷射后蒸汽压力连锁，高压蒸汽压力调节阀(26)的受控端连接PLC控制器的输出端。

5.根据权利要求4所述的转炉余热回收补汽系统，其特征在于：所述喷射泵(29)的蒸汽出口设置有用于测量喷射后低压蒸汽压力的喷射后蒸汽压力表(31)，喷射后蒸汽压力表(31)的输出端连接PLC控制器的输入端。

6.根据权利要求1所述的转炉余热回收补汽系统，其特征在于：所述汽轮机的补汽口设置有用于测量汽轮机补汽口补汽压力的汽轮机补汽口压力表(33)，汽轮机补汽口压力表(33)的输出端连接PLC控制器的输入端。

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