CN215890116U - 一种煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，包括至少一台焦炉烟气余热锅炉、至少一台干熄焦余热锅炉和至少一台煤气锅炉，各锅炉所配置的高温高压蒸汽出口管均连接至主蒸汽母管上，由主蒸汽母管向汽轮发电机组供应蒸汽，汽轮发电机组配置有乏汽管路，于乏汽管路上依次布置有凝汽器、凝结水泵和除氧器。本实用新型将焦炉烟气余热锅炉、干熄焦余热锅炉和煤气锅炉产生的高温高压气体由同一主蒸汽母管汇集以用于发电，实现热回收焦炉产生的焦炉烟气、干熄炉烟气和钢企副产煤气耦合发电，使系统稳定性更高，有效地节约占地面积和生产投资，蒸汽供给充足稳定可靠，保证汽轮机发电机组的可持续性运行，相应地提高余热利用价值和经济效益。

Description

一种煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统

技术领域

本实用新型属于钢铁企业余热余能高效利用环保技术领域，具体涉及一种煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统。

背景技术

近年来，随着国家对环保的重视，以及各大钢铁企业降低成本、提高经济效益的需要，对于烟气余热和富余低热值煤气的回收利用越来越受到各企业的重视。钢铁企业热回收焦炉烟气余热和低热值煤气利用的新技术新工艺亦在不断进步与革新，不仅可以实现节能减排，提高自发电率，而且可有效提高能源综合利用效率，为企业创造更好的经济效益。

效益的提升固然是企业所不断追求的，但生产的安全、可靠、稳定亦是企业无法忽视的。小型余热发电机组的高参数化，对发电设备、系统、乃至技术理念的可靠性都提出了更高的要求。

在热回收焦炉生产过程中，可以采用高温烟气余热锅炉、干熄焦锅炉回收烟气余热产生蒸汽，现有工程一般考虑将两种余热发电各自做成独立的系统，整体占地和投资普遍较高。另外，钢铁行业在生产过程中，有大量的高炉、转炉、焦炉等低热值煤气富余，利用这些煤气作为燃料新建发电机组，不仅可以减少向空排放造成的大气污染、改善周边环境，还能节约资源、提高能源利用效率；现有工程一般考虑将煤气发电做成独立的系统，会增加占地及投资。

实用新型内容

本实用新型涉及一种煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型涉及一种煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，包括至少一台焦炉烟气余热锅炉、至少一台干熄焦余热锅炉、至少一台煤气锅炉、主蒸汽母管和汽轮发电机组，各所述焦炉烟气余热锅炉、各所述干熄焦余热锅炉以及各所述煤气锅炉均具有高温高压蒸汽出口管，各所述高温高压蒸汽出口管均连接至所述主蒸汽母管上，所述主蒸汽母管的蒸汽出口端与所述汽轮发电机组连接，所述汽轮发电机组配置有乏汽管路，于所述乏汽管路上依次布置有凝汽器、凝结水泵和除氧器。

作为实施方式之一，各所述焦炉烟气余热锅炉及各所述煤气锅炉均通过主给水管路给水，所述除氧器的出口侧管路连接至所述主给水管路上。

作为实施方式之一，所述乏汽管路上旁接有凝结水供给管并且旁接点位于所述凝结水泵与所述除氧器之间，所述凝结水供给管与所述干熄焦余热锅炉的给水管连接。

作为实施方式之一，所述主蒸汽母管上连接有多个疏水管，各所述疏水管均连接至一疏水箱，所述疏水箱配置有疏水回用管并且该疏水回用管旁接至所述凝结水供给管上。

作为实施方式之一，所述凝结水供给管上设有间接换热器，所述间接换热器的高温介质管与所述煤气锅炉的烟气出口管连接。

作为实施方式之一，所述焦炉烟气余热锅炉、所述干熄焦余热锅炉与所述煤气锅炉的数量比为4:1:1。

作为实施方式之一，所述汽轮发电机组有多组，各所述汽轮发电机组的蒸汽入口管均与所述主蒸汽母管连接。

作为实施方式之一，各所述汽轮发电机组的蒸汽入口管上均设有流量监测单元。

作为实施方式之一，各所述汽轮发电机组的蒸汽入口管上均设有电动隔离阀。

作为实施方式之一，各所述高温高压蒸汽出口管均设有电动隔离阀。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型将焦炉烟气余热锅炉、干熄焦余热锅炉和煤气锅炉产生的高温高压气体由同一主蒸汽母管汇集以用于发电，实现热回收焦炉产生的焦炉烟气、干熄炉烟气和钢企副产煤气耦合发电，使系统稳定性更高，有效地节约占地面积和生产投资，并且蒸汽供给充足稳定可靠，保证汽轮机发电机组的可持续性运行，相应地提高余热利用价值和经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，本实用新型实施例提供一种煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，包括至少一台焦炉烟气余热锅炉1、至少一台干熄焦余热锅炉2、至少一台煤气锅炉3、主蒸汽母管4和汽轮发电机组5，各所述焦炉烟气余热锅炉1、各所述干熄焦余热锅炉2以及各所述煤气锅炉3均具有高温高压蒸汽出口管，各所述高温高压蒸汽出口管均连接至所述主蒸汽母管4上，所述主蒸汽母管4的蒸汽出口端与所述汽轮发电机组5连接，所述汽轮发电机组5配置有乏汽管路，于所述乏汽管路上依次布置有凝汽器61、凝结水泵62和除氧器63。

焦炉烟气余热锅炉1、干熄焦余热锅炉2和煤气锅炉3均为本领域常规设备，具体结构此处不作赘述。热回收焦炉排出的焦炉烟气温度一般在850～1200℃，干熄炉排出的烟气温度一般在850～1000℃，在煤气锅炉3中，燃烧室产生的高温烟气的温度也优选为控制在约1000℃，再结合各锅炉中受热面的布置，以使各锅炉所产高温高压蒸汽的参数尽量接近，使主蒸汽母管4中的蒸汽品质保持稳定，保证后续汽轮发电机组5的工作稳定性。

在其中一个实施例中，所述焦炉烟气余热锅炉1、所述干熄焦余热锅炉2与所述煤气锅炉3的数量比为4:1:1，可较好地适配热回收焦炉的焦炉煤气产量、干熄炉烟气量和富余低热值煤气量；当然，并不限于上述锅炉数量控制。

其中，可选地，煤气锅炉3所用煤气源采用高炉煤气或焦炉煤气，具有就近采用的特点，可减少煤气管道的敷设长度。

在其中一个实施例中，如图1，所述汽轮发电机组5有多组，各所述汽轮发电机组5的蒸汽入口管均与所述主蒸汽母管4连接。基于母管制结构，形成多炉对多机方式，一方面，可通过多组汽轮发电机组5共同消化各锅炉产生的蒸汽，避免各焦炉烟气余热锅炉1、各干熄焦余热锅炉2以及各煤气锅炉3产生的高温高压蒸汽用于一组汽轮发电机组5时形成较大的富余而造成浪费，另一方面，各汽轮发电机组5可互为备用，生产灵活度较高，在保障生产顺行的同时可达到更加节能的效果。优选地，如图1，各所述汽轮发电机组5的蒸汽入口管上均设有电动隔离阀91，可控制所在汽轮发电机组5是否投入运行，同时具有较好的防泄漏性；进一步地，在该蒸汽入口管的入口侧(即与主蒸汽母管4连接点附近)和出口侧(即与汽轮机连接点附近)分别设置电动隔离阀91，可靠性更高。

另外，优选地，各所述汽轮发电机组5的蒸汽入口管上均设有流量监测单元92，可实时监测汽轮发电机组5的蒸汽供给量，保证汽轮发电机组5的正常稳定运行；相应地，在该蒸汽入口管上一般还设置流量调节阀等阀门或阀组。上述流量监测单元92可采用常规的气体流量计等。

同样地，各所述高温高压蒸汽出口管均设有电动隔离阀91，可控制所在高温高压蒸汽出口管是否向主蒸汽母管4供给蒸汽，同时具有较好的防泄漏性，可防止蒸汽串流；进一步优选地，在高温高压蒸汽出口管的入口侧(即锅炉出口附近)和出口侧(即与主蒸汽母管4连接点附近)分别设置电动隔离阀91，可靠性更高。

同样地，在各高温高压蒸汽出口管上均设有流量监测单元92，可实时监测各高温高压蒸汽出口管的蒸汽流量，一方面便于前序锅炉运行的控制，另一方面便于后续汽轮发电机组5的生产控制。上述流量监测单元92可采用常规的气体流量计等。

进一步优化上述系统，焦炉烟气锅炉和煤气锅炉3的正常给水来自主给水系统，也即：各焦炉烟气余热锅炉1及各煤气锅炉3均通过主给水管路8给水。进一步地，如图1，所述除氧器63的出口侧管路连接至所述主给水管路8上，既可以消化这些废水，同时能节约给水量。

在其中一个实施例中，干熄焦余热锅炉2的正常给水采用凝结水，相应地，如图1，所述乏汽管路上旁接有凝结水供给管7并且旁接点位于所述凝结水泵62与所述除氧器63之间，所述凝结水供给管7与所述干熄焦余热锅炉2的给水管连接。

优选地，在各锅炉的给水管路上可分别设置锅炉给水调节阀组93和流量监测单元94。

进一步优选地，所述主蒸汽母管4上连接有多个疏水管，各所述疏水管均连接至一疏水箱，所述疏水箱配置有疏水回用管并且该疏水回用管旁接至所述凝结水供给管7上。上述疏水管可排出主蒸汽母管4中的凝结水等，一般在疏水管上配置疏水阀，此为本领域常规结构；疏水管的数量可根据主蒸汽母管4的长度等因素进行考量确定，各疏水管收集的凝结水由疏水箱汇集；通过疏水箱向凝结水供给管7供水，一方面能实现这部分凝结水的回收利用，并且无需额外设置利用设备，另一方面，可利用疏水箱内的凝结水的余热提高凝结水供给管7中的水温，既能提高干熄焦余热锅炉2的运行效率和节能效果，而且可避免疏水余热的浪费。

在另外可选的实施例中，所述凝结水供给管7上设有间接换热器，所述间接换热器的高温介质管与所述煤气锅炉3的烟气出口管连接，利用煤气锅炉3出口烟气的余热提高凝结水供给管7中的水温，既能提高干熄焦余热锅炉2的运行效率和节能效果，而且可避免烟气余热的浪费。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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)

1.一种煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，其特征在于：包括至少一台焦炉烟气余热锅炉、至少一台干熄焦余热锅炉、至少一台煤气锅炉、主蒸汽母管和汽轮发电机组，各所述焦炉烟气余热锅炉、各所述干熄焦余热锅炉以及各所述煤气锅炉均具有高温高压蒸汽出口管，各所述高温高压蒸汽出口管均连接至所述主蒸汽母管上，所述主蒸汽母管的蒸汽出口端与所述汽轮发电机组连接，所述汽轮发电机组配置有乏汽管路，于所述乏汽管路上依次布置有凝汽器、凝结水泵和除氧器。

2.如权利要求1所述的煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，其特征在于：各所述焦炉烟气余热锅炉及各所述煤气锅炉均通过主给水管路给水，所述除氧器的出口侧管路连接至所述主给水管路上。

3.如权利要求1或2所述的煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，其特征在于：所述乏汽管路上旁接有凝结水供给管并且旁接点位于所述凝结水泵与所述除氧器之间，所述凝结水供给管与所述干熄焦余热锅炉的给水管连接。

4.如权利要求3所述的煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，其特征在于：所述主蒸汽母管上连接有多个疏水管，各所述疏水管均连接至一疏水箱，所述疏水箱配置有疏水回用管并且该疏水回用管旁接至所述凝结水供给管上。

5.如权利要求3所述的煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，其特征在于：所述凝结水供给管上设有间接换热器，所述间接换热器的高温介质管与所述煤气锅炉的烟气出口管连接。

6.如权利要求1所述的煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，其特征在于：所述焦炉烟气余热锅炉、所述干熄焦余热锅炉与所述煤气锅炉的数量比为4:1:1。

7.如权利要求1所述的煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，其特征在于：所述汽轮发电机组有多组，各所述汽轮发电机组的蒸汽入口管均与所述主蒸汽母管连接。

8.如权利要求7所述的煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，其特征在于：各所述汽轮发电机组的蒸汽入口管上均设有流量监测单元。

9.如权利要求7所述的煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，其特征在于：各所述汽轮发电机组的蒸汽入口管上均设有电动隔离阀。

10.如权利要求1所述的煤气与热回收焦炉烟气耦合发电系统，其特征在于：各所述高温高压蒸汽出口管均设有电动隔离阀。

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