CN214745679U - 干熄焦余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种干熄焦余热回收系统。该干熄焦余热回收系统包括：干熄焦锅炉内设置有蒸发器、过热器及再热器等受热面，干熄焦锅炉所产的过热蒸汽最终经过主蒸汽管道送往汽轮发电站使用，主蒸汽在汽轮机高压缸做功后，经管道连接进入干熄焦锅炉再热器进一步吸热，最终将超高温再热蒸汽送往汽轮机中低压缸继续做功。再最终做功后的乏汽经冷凝器冷凝成凝结水，经第一水泵送往除盐水箱继续参与汽水循环。本申请实施例大幅提高超高压及以上参数余热回收效率，进而大幅提高经济环保效益。

Description

干熄焦余热回收系统

技术领域

本申请涉及焦化余热利用技术领域，具体而言，本申请涉及一种干熄焦余热回收系统。

背景技术

目前，改革开放以来我国炼焦化学工业在钢铁工业跨越发展推动下高速发展，如何实现行业高效、洁净、可持发展受到社会高度关注以及企业高度重视。干熄焦技术作为焦化企业绿色转型的支撑技术受到企业和政府部门的高度重视。目前钢铁企业干熄焦配置率已达98％以上。随着我国热力工业技术及装备制造的进步经历了由3.8MPa提高至5.4MPa中温中压再到9.8MPa高温高压的发展历程,但是现有技术中对于干熄焦超高压及以上参数的显热回收效率较低,并且经济效益不佳。

为进一步提高干熄焦显热的回收效率，提高干熄焦余热发电的经济效益，研究开发干熄焦超高压及以上参数的余热发电系统势在必行。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种干熄焦余热回收系统，用以解决现有技术存在的超高压及以上参数余热回收效率较低以及经济效益不佳的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种干熄焦余热回收系统，包括：干熄焦锅炉、发电装置及水处理装置；所述干熄焦锅炉内设置有过热器及再热器，所述过热器与所述发电装置连接，用于向所述发电装置供应过热蒸汽；所述再热器与所述发电装置连接，用于向所述发电装置供应再热蒸汽；所述发电装置包括汽轮机及发电机，所述汽轮机与所述过热器及所述再热器连接，并且所述汽轮机与所述水处理装置连接；所述发电机与所述汽轮机连接，用于在所述汽轮机的驱动下进行发电；所述水处理装置包括第一水泵、除盐水箱及冷凝器，所述第一水泵与所述过热器及所述除盐水箱连接，以为所述过热器提供除盐水，所述冷凝器与所述汽轮机及所述除盐水箱连接，以将所述汽轮机产生的乏汽冷凝为凝结水并输送至所述除盐水箱。

于本申请的一实施例中，所述汽轮机包括有高压缸及中压缸，所述高压缸的主汽门与所述过热器连接，所述高压缸的排汽口与所述再热器连接，用于将做功完成的过热蒸汽传送至所述再热器以形成再热蒸汽，所述中压缸的排汽口与所述冷凝器连接。

于本申请的一实施例中，所述第一水泵的扬程为18～21MPa，所述过热器出口处过热蒸汽的压力为11.8～14.7MPa，以及温度为540～571℃。

于本申请的一实施例中，所述过热器出口处过热蒸汽的压力为14.2MPa，以及温度为571℃。

于本申请的一实施例中，所述高压缸主汽门处的过热蒸汽的压力为12.7～13.7MPa，以及温度为546～566℃。

于本申请的一实施例中，所述发电机的发电功率为30～40MW。

于本申请的一实施例中，所述汽轮机包括纯凝汽轮机，或者所述汽轮机采用纯凝工况。

于本申请的一实施例中，所述水处理装置还包括除氧器及加热器，所述除氧器通过所述加热器与所述除盐水箱连接，并且与所述第一水泵连接。

于本申请的一实施例中，所述除氧器包括大气式低压旋膜除氧器，所述加热器包括热管换热器。

于本申请的一实施例中，所述水处理装置还包括第二水泵及第三水泵，所述第二水泵设置于所述加热器及所述除盐水箱之间，所述第三水泵设置于所述除盐水箱与所述冷凝器之间。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：

本申请实施例通过在干熄焦锅炉内设置有过热器及再热器，使得过热器及再热器可以分别向汽轮机供应过热蒸汽及再热蒸汽，过热蒸汽及再热蒸汽分别驱动汽轮机做功，并且做功完成后产生的乏汽可以经由水处理装置处理再次进行循环，以使得本申请实施例适用于超高压超高温的干熄焦余热回收，从而大幅提高超高压及以上参数余热回收效率，进而大幅提高本申请实施例的经济环保效益。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种干熄焦余热回收系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本申请实施例提供了一种干熄焦余热回收系统，该干熄焦余热回收系统的结构示意图如图1所示，包括：干熄焦锅炉1、发电装置2及水处理装置3；干熄焦锅炉1内设置有过热器11及再热器12，过热器11与发电装置2连接，用于向发电装置2供应过热蒸汽；再热器12与发电装置2连接，用于向发电装置2供应再热蒸汽；发电装置2包括汽轮机21及发电机22，汽轮机21与过热器11及再热器12连接，并且汽轮机21与水处理装置3连接；发电机22与汽轮机21连接，用于在汽轮机21的驱动下进行发电；水处理装置3包括第一水泵311、除盐水箱32及冷凝器33，第一水泵311与过热器11及除盐水箱32连接，以为过热器11提供除盐水，冷凝器33与汽轮机21及除盐水箱32连接，以将汽轮机21产生的乏汽冷凝为凝结水并输送至除盐水箱32。

如图1所示，干熄焦锅炉1可以与锅炉系统(图中未示出)连接，锅炉系统内循环气体与过热器11进行热交换，以产生超高温超高压的过热蒸汽，干熄干焦锅炉1例如可以与干熄焦装置连接，但是本申请实施例并不以此为限。汽轮机21与过热器11及再热器12连接，并且与水处理装置3连接，过热器11产生的过热蒸汽驱动汽轮机21做功，汽轮机21与发电机22同轴相连以带动发电机22发电，发电机22可以并入电网以将电能输送至电网内，从而完成干熄焦余热的回收。过热蒸汽在汽轮机21内做功完成后，输送到再热器12内以进行再次换热以产生超高温的再热蒸汽，再热蒸汽驱动汽轮机21再次做功，再热蒸汽在汽轮机21内完全做功后形成乏汽以输送至水处理装置3进行处理。水处理装置3具体包括第一水泵311、除盐水箱32及冷凝器33，冷凝器33与汽轮机21连接，用于将汽轮机21产生的乏汽冷凝为凝结水，并且将凝结水输送至除盐水箱32。除盐水箱32通过第一水泵311与干熄焦锅炉1内的过热器11连接，除盐水在过热器11内与锅炉系统的循环气体进行热交换以产生过热蒸汽，从而完成干熄焦余热回收系统的循环。可选地，干熄焦锅炉1内还设置有蒸发器(图中未示出)，蒸发器分别与第一水泵311及干熄焦锅炉1内的过热器11连接，蒸发器具体可以将除盐水处理为饱和蒸汽，并且将饱和蒸汽输送到过热器11内与锅炉系统内的循环气体进行热交换，从而以产生超高温超高压过热蒸汽，从而进一步提高超高压及以上参数余热回收效率，但是本申请实施例并不以此为限。

本申请实施例通过在干熄焦锅炉内设置有过热器及再热器，使得过热器及再热器可以分别向汽轮机供应过热蒸汽及再热蒸汽，过热蒸汽及再热蒸汽分别驱动汽轮机做功，并且做功完成后产生的乏汽可以经由水处理装置处理再次进行循环，以使得本申请实施例适用于超高压超高温的干熄焦余热回收，从而大幅提高超高压及以上参数余热回收效率，进而大幅提高本申请实施例的经济环保效益。

需要说明的是，本申请实施例并不限定发电机22必须与电网连接，例如发电机22可以与厂务的供电系统连接，以用于为厂务供电。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。

于本申请的一实施例中，如图1所示，汽轮机21包括有高压缸211及中压缸212，高压缸211的主汽门与过热器11连接，高压缸211的排汽口与再热器12连接，用于将做功完成的过热蒸汽传送至再热器12以形成再热蒸汽，中压缸212的排汽口与冷凝器33连接。具体来说，高压缸211的主汽门可以通过管路与过热器11连接，以使得过热器11通过管路向高压缸211内供应过热蒸汽。高压缸211的排汽门可以通过管路与再热器12连接，当过热蒸汽在高压缸211内做完成后形成再热蒸汽，再热蒸汽经过该管路进入再热器12内再次进行换热后进入中压缸212内再次做功，并且经由中压缸212的排汽口进入冷凝器33冷凝为凝结水。采用上述设计，不仅能进一步提干熄焦余热回收效率，而且还能大幅提高本申请的适用性及适用范围。

需要说明的是，本申请实施例并不限定汽轮机21的具体实施方式，例如汽轮机21还可以包括有低压缸，中压缸212的排汽口可以通过低压缸与冷凝器33连接，从而进一步提高干熄焦的余热利用率。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。

于本申请的一实施例中，如图1所示，第一水泵311的扬程为18～21MPa，过热器11出口处过热蒸汽的压力为11.8～14.7MPa，以及温度为540～571℃。可选地，过热器11出口处过热蒸汽的压力为14.2MPa，以及温度为571℃。具体来说，第一水泵311用于对除盐水进行加压后输送至过热器11内，例如第一水泵311的扬程可以为18～21MPa，但是本申请实施例并不以此为限。过热器11出口处的过热蒸汽压力具体为12.5MPa、13.1MPa及14.5MPa等数值，而其温度则可以为545℃、550℃、561℃、565℃及571℃等数值。采用上述设计，使得本申请实施例能适用于超高压超高温的干熄焦锅炉1，从而不仅提高干熄焦余热的回收效率及经济效益，并且还能大幅提高本申请实施例的适用性及适用范围。于本申请的一具体实施例中，过热器11出口处的过热蒸汽压力具体为14.2MPa，以及温度为571℃，从而使得本申请实施例相对于现有技术中的干熄焦余热回收系统吨焦发电增加约15％，进而大幅提高申请实施例的经济效益。需要说明的是，本申请实施例并不限定过热器11出口处过热蒸汽的具体数值，例如本申请实施例同样可以应用于高温高压或低温低压的干熄焦锅炉1。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。

于本申请的一实施例中，如图1所示，高压缸211主汽门处的过热蒸汽的压力为12.7～13.7MPa，以及温度为546～566℃。具体来说，高压缸211主汽门处的过热蒸汽的具体压力为13.2MPa，而温度为566℃，以使得汽轮机21与过热器11相匹配，避免产生热能浪费以及安全事故。但是本申请实施例并不限高压缸211主汽门处的过热蒸汽的具体数值，只要其能与过热器11匹配设置即可。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。

于本申请的一实施例中，如图1所示，发电机22的发电功率为30～35MW。可选地，汽轮机21包括纯凝汽轮机21，或者汽轮机21采用纯凝工况。具体来说，发电机22的发电功率具体为40MW，即本申请实施例适用于170t/h以上的干熄焦装置，从而大幅提高本申请实施例的经济环保效益。汽轮机21具体采用采用纯凝机组，或者汽轮机21仅工作在纯凝工况，从而大幅提高申请实施例的发电效率，例如以250t/h干熄焦装置、汽轮机21采用纯凝机组(直接空冷型)为例，经过实验可知本申请实施例相对于现有技术来说，吨焦发电增加约15％，从而大幅提高经济及环保效益。

于本申请的一实施例中，如图1所示，水处理装置3还包括除氧器34及加热器35，除氧器34通过加热器35与除盐水箱32连接，并且与第一水泵311连接。可选地，除氧器34包括大气式低压旋膜除氧器34，加热器35包括热管换热器。具体来说，除氧器34用于对除盐水箱32内除盐水进行除氧，以避免对加热器35及汽轮机21造成腐蚀，从而大幅延长使用寿命。除氧器34具体可以采用大气式低压旋膜除氧器34，能使得本申请实施例运行较为稳定，其不仅除氧效率高且适应性能好，从而进一步提高安全性及降低故障率。加热器35具体设置于除氧器34及除盐水箱32之间，用于对除盐水加热至一预设温度，该预设温度例如可以为104℃，以便于除盐水进入过热器11内进行热交换。加热器35具体可以采用热管换热器，由于其具有传热效率高、结构紧凑、压力损失小、有利于控制露点腐蚀等优点，使得本申请实施例不仅结构简单，而且还能大幅提高稳定性以及降低故障率。

于本申请的一实施例中，如图1所示，水处理装置3还包括第二水泵312及第三水泵313，第二水泵312设置于加热器35及除盐水箱32之间，第三水泵313设置于除盐水箱32与冷凝器33之间。具体来说，第二水泵312设置加热器35及除盐水箱32之间，用于提高除盐水箱32内的除盐水的流动速率；而第三水泵313设置于除盐水箱32及冷凝器33之间，用于加速冷凝器33的凝结水快速流向除盐水箱32。采用上述设计，不仅能提高本申请实施例的工作效率，而且还能提高大幅降低应用及维护成本，从而进一步提高经济及环保效益。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

本申请实施例通过在干熄焦锅炉内设置有过热器及再热器，使得过热器及再热器可以分别向汽轮机供应过热蒸汽及再热蒸汽，过热蒸汽及再热蒸汽分别驱动汽轮机做功，并且做功完成后产生的乏汽可以经由水处理装置处理再次进行循环，以使得本申请实施例适用于超高压超高温的干熄焦余热回收，从而大幅提高超高压及以上参数余热回收效率，进而大幅提高本申请实施例的经济环保效益。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种干熄焦余热回收系统，其特征在于，包括：干熄焦锅炉、发电装置及水处理装置；

所述干熄焦锅炉内设置有过热器及再热器，所述过热器与所述发电装置连接，用于向所述发电装置供应过热蒸汽；所述再热器与所述发电装置连接，用于向所述发电装置供应再热蒸汽；

所述发电装置包括汽轮机及发电机，所述汽轮机与所述过热器及所述再热器连接，并且所述汽轮机与所述水处理装置连接；所述发电机与所述汽轮机连接，用于在所述汽轮机的驱动下进行发电；

所述水处理装置包括第一水泵、除盐水箱及冷凝器，所述第一水泵与所述过热器及所述除盐水箱连接，以为所述过热器提供除盐水，所述冷凝器与所述汽轮机及所述除盐水箱连接，以将所述汽轮机产生的乏汽冷凝为凝结水并输送至所述除盐水箱。

2.如权利要求1所述的干熄焦余热回收系统，其特征在于，所述汽轮机包括有高压缸及中压缸，所述高压缸的主汽门与所述过热器连接，所述高压缸的排汽口与所述再热器连接，用于将做功完成的过热蒸汽传送至所述再热器以形成再热蒸汽，所述中压缸的排汽口与所述冷凝器连接。

3.如权利要求2所述的干熄焦余热回收系统，其特征在于，所述第一水泵的扬程为18～21MPa，所述过热器出口处过热蒸汽的压力为11.8～14.7MPa，以及温度为540～571℃。

4.如权利要求3所述的干熄焦余热回收系统，其特征在于，所述过热器出口处过热蒸汽的压力为14.2MPa，以及温度为571℃。

5.如权利要求2所述的干熄焦余热回收系统，其特征在于，所述高压缸主汽门处的过热蒸汽的压力为12.7～13.7MPa，以及温度为546～566℃。

6.如权利要求2所述的干熄焦余热回收系统，其特征在于，所述发电机的发电功率为30～40MW。

7.如权利要求1所述的干熄焦余热回收系统，其特征在于，所述汽轮机包括纯凝汽轮机，或者所述汽轮机采用纯凝工况。

8.如权利要求1至7的任一所述的干熄焦余热回收系统，其特征在于，所述水处理装置还包括除氧器及加热器，所述除氧器通过所述加热器与所述除盐水箱连接，并且与所述第一水泵连接。

9.如权利要求8所述的干熄焦余热回收系统，其特征在于，所述除氧器包括大气式低压旋膜除氧器，所述加热器包括热管换热器。

10.如权利要求8所述的干熄焦余热回收系统，其特征在于，所述水处理装置还包括第二水泵及第三水泵，所述第二水泵设置于所述加热器及所述除盐水箱之间，所述第三水泵设置于所述除盐水箱与所述冷凝器之间。

Images