CN218064821U - 一种硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其设备包括硅铁、硅锰铁；余热利用系统设置硅铁余热锅炉、硅锰铁余热锅炉、汽轮机和发电机。采用上述技术方案，通过在硅铁及硅锰铁的生产设备中设置余热发电系统，充分利用合金生产的余热资源，实现节能减排、保护环境；该系统结构简单，造价低廉，不仅增加了系统运行稳定性，减少除氧器的汽耗量；同时增加了系统发电量，提高了能量回收利用的效率；因此，该余热回收利用系统取得很高的综合经济效益和社会效益，具有重要的现实意义和推广价值。

Description

一种硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统

技术领域

本实用新型属于合金生产设备的热量回收利用的技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统。

背景技术

硅铁及硅锰铁等合金行业，属于能耗大户，冶炼用的矿热炉排气烟温达360-600℃。但是，目前硅铁及硅锰铁生产企业的余热发电技术还不成熟，存在很大缺陷，没有考虑到硅铁及硅锰铁生产特点，因此，余热发电的利用率不高，造成了能源浪费，并对环境造成了很大的污染。

实用新型内容

本实用新型提供一种硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其目的是实现节能减排、保护环境，提高能量利用的效率。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，所述的硅铁、硅锰铁生产设备包括硅铁炉和硅锰铁炉；

所述的余热利用系统设置硅铁余热锅炉、硅锰铁余热锅炉、汽轮机和发电机；

所述的硅铁炉的烟气输出管道与硅铁余热锅炉的烟气输入管道连通；所述的硅锰铁炉的烟气输出管道与硅锰铁余热锅炉的烟气输入管道连通；所述的硅铁余热锅炉和硅锰铁余热锅炉的排烟管道分别与烟囱连通；

所述的硅铁余热锅炉、硅锰铁余热锅炉高压蒸汽输出管路分别与汽轮机的蒸汽进口连接。

所述的余热利用系统设置高压闪蒸器、低压闪蒸器、除氧器、锅炉给水泵、凝汽器；

所述的汽轮机的蒸汽出口与凝汽器连接；所述的凝汽器的冷凝水出口通过汽封加热器与除氧器连接；

所述的除氧器的出水管路通过锅炉给水泵增压分两路分别进入硅铁余热锅炉、硅锰铁余热锅炉的省煤器进行加热。

经过硅铁余热锅炉省煤器加热后的高温水，分别通过三条管路送到硅铁锅炉汽包、高压闪蒸器和除氧器内；进入硅铁锅炉汽包内的高温水在锅炉内循环受热，最终产生过热蒸汽，过热蒸汽汇集后通过管路进入汽轮机。

经过硅锰铁余热锅炉省煤器加热后的高温水，分别通过三条管路送到硅锰铁锅炉汽包、高压闪蒸器和除氧器内；进入硅锰铁锅炉汽包内的高温水在锅炉内循环受热，最终产生过热蒸汽，过热蒸汽汇集后通过管路进入汽轮机。

所述的高压闪蒸器的蒸汽出水管与汽轮机连通；所述的高压闪蒸器的底部出水管与低压闪蒸器连接；所述的低压闪蒸器的蒸汽出水管与汽轮机连通；所述的低压闪蒸器底部出水管与除氧器的出水管路连通。

所述的硅铁余热锅炉或硅锰铁余热锅炉与烟囱连通的排烟管道上，依次设置旋风分离器、除尘器和风机。

所述的余热利用系统设置冷却器；所述的冷却器设置在与所述的硅铁余热锅炉或硅锰铁余热锅炉并联的管道上。

在所述的凝汽器的冷凝水出口与汽封加热器连接的管道上，设置凝结水泵。

所述的凝汽器的冷却水循环管路与冷却塔连接；在凝汽器的冷却水进口的管路上，设置循环冷却水泵。

所述的冷却塔的循环冷却水管路还与辅机设备冷却管路连通。

所述的凝汽器的冷凝水出口还与补充水管连通。

所述的冷却器的进气管路和出气管路上均设置挡板阀。

本实用新型采用上述技术方案，通过在硅铁及硅锰铁的生产设备中设置余热发电系统，充分利用合金生产的余热资源，实现节能减排、保护环境；该系统结构简单，造价低廉，除氧器的汽耗量少，不仅增加了系统运行稳定性，同时增加了系统发电量，提高了能量回收利用的效率；因此，该余热回收利用系统取得很高的综合经济效益和社会效益，具有重要的现实意义和推广价值。

附图说明

附图所示内容及图中的标记简要说明如下：

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标记为：

1、硅铁炉，2、硅锰铁炉，3、硅铁余热锅炉，4、硅铁锅炉汽包，5、硅锰铁余热锅炉，6、硅锰铁锅炉汽包，7、冷却器、8、旋风分离器，9、除尘器，10、风机，11、烟囱， 12、高压闪蒸器，13、低压闪蒸器，14、除氧器，15、锅炉给水泵，16、凝结水泵，17、汽封加热器，18、凝汽器，19、汽轮机，20、发电机，21、冷却塔，22、循环冷却水泵， 23、补充水管，24、辅机设备冷却管路，25、挡板阀。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示本实用新型的结构，为一种硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，所述的硅铁、硅锰铁生产设备包括硅铁炉1和硅锰铁炉2。

为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现节能减排、保护环境，提高能量利用的效率的发明目的，本实用新型采取的技术方案为：

如图1所示，本实用新型的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统设置硅铁余热锅炉3、硅锰铁余热锅炉5、汽轮机19和发电机20。

汽轮机19的输出轴与发电机20的主轴固定连接，汽轮机19的输出轴的旋转驱动发电机20的主轴的旋转，进而发电机20产生电能，并通过电力线路输入电网。

所述的硅铁炉1的烟气输出管道与硅铁余热锅炉3的烟气输入管道连通；所述的硅锰铁炉2的烟气输出管道与硅锰铁余热锅炉5的烟气输入管道连通；所述的硅铁余热锅炉3和硅锰铁余热锅炉5的排烟管道分别与烟囱11连通；

硅铁余热锅炉3和硅锰铁余热锅炉5为卧式自然循环锅炉，低温余热烟气在余热锅炉内部流动方向为水平方向，内部受热面按烟气流动方向排列依次为过热器、蒸发器和省煤器。各受热面管子排列方式均为顺排，可防止烟气中的粉尘在换热管表面的堆积，并能降低烟气在锅炉内部流动时的阻力损失，降低尾部排风机的负荷。

所述的硅铁余热锅炉3、硅锰铁余热锅炉5高压蒸汽输出管路分别与汽轮机19的蒸汽进口连接。

硅铁余热锅炉3、硅锰铁余热锅炉5与烟气进行热量交换，产生的过热蒸汽导入汽轮机19进行做功，汽轮机19带动发电机20向外输出电能。

本实用新型利用卧式自然循环余热锅炉代替空气冷却器运行，锅炉内部设置过热器、蒸发器、省煤器，管排为垂直布置，同时，根据锅炉面积在侧面配置若干乙炔吹灰装置，满足除尘要求；通过在硅铁、硅锰铁生产设备中设置余热发电系统，充分利用余热资源，实现节能减排，特别是对保护环境具有重要的现实意义。主要通过卧式余热锅炉利用矿热炉排除的高温尾气，产生过热蒸汽，利用带闪蒸系统的余热发电系统发电，完成余热利用。

所述的余热利用系统设置高压闪蒸器12、低压闪蒸器13、除氧器14、锅炉给水泵15、凝汽器18；

本实用新型利用二级(高压、低压)闪蒸系统，采用复合闪蒸技术补汽式热力系统，因此，该系统结构简单，造价低廉，不仅增加了系统运行稳定性，减少了除氧器的汽耗量，同时增加了系统发电量。

所述的汽轮机19的蒸汽出口与凝汽器18连接；所述的凝汽器18的冷凝水出口通过汽封加热器17与除氧器14连接；

所述的除氧器14的出水管路通过锅炉给水泵15增压分两路分别进入硅铁余热锅炉 3、硅锰铁余热锅炉5的省煤器进行加热。

经过硅铁余热锅炉3省煤器加热后的高温水，分别通过三条管路送到硅铁锅炉汽包4、高压闪蒸器12和除氧器14内；进入硅铁锅炉汽包4内的高温水在锅炉内循环受热，最终产生过热蒸汽，过热蒸汽汇集后通过管路进入汽轮机19。

经过硅锰铁余热锅炉5省煤器加热后的高温水，分别通过三条管路送到硅锰铁锅炉汽包6、高压闪蒸器12和除氧器14内；进入硅锰铁锅炉汽包6内的高温水在锅炉内循环受热，最终产生过热蒸汽，过热蒸汽汇集后通过管路进入汽轮机19。

高压闪蒸器与低压闪蒸器的连接：

所述的高压闪蒸器12的蒸汽出水管与汽轮机19连通；所述的高压闪蒸器12的底部出水管与低压闪蒸器13连接；所述的低压闪蒸器13的蒸汽出水管与汽轮机19连通；所述的低压闪蒸器13底部出水管与除氧器14的出水管路连通。

进入闪蒸器(两级闪蒸)的高温水通过闪蒸汽化原理，产生一定压力下的饱和蒸汽，进入汽轮机19后级起辅助做功作用；进入除氧器14的高温水作为除氧器除氧的热源。做过功后的蒸汽经过凝汽器18冷凝后，形成凝结水重新参与系统循环。

所述的硅铁余热锅炉3或硅锰铁余热锅炉5与烟囱11连通的排烟管道上，依次设置旋风分离器8、除尘器9和风机10。

本实用新型硅铁炉(或硅锰炉)排出高温尾气进入余热锅炉(硅铁余热锅炉3或硅锰铁余热锅炉5)，经余热锅炉吸热降温后，进入旋风分离器8预除尘，再进入除尘器9，通过引风机10后进入烟囱11排入大气。

所述的余热利用系统设置冷却器7；所述的冷却器7设置在与所述的硅铁余热锅炉3 或硅锰铁余热锅炉5并联的管道上。

所述的冷却器7作为余热锅炉旁路与硅铁炉(或硅锰炉)及旋风分离器8连接。

在所述的凝汽器18的冷凝水出口与汽封加热器17连接的管道上，设置凝结水泵16。

所述的凝汽器18的冷却水循环管路与冷却塔21连接；在凝汽器18的冷却水进口的管路上，设置循环冷却水泵22。

做过功后的蒸汽经凝汽器18冷凝成凝结水，经凝结水泵16送入除氧器14中进行除氧；除氧后的给水与低压闪蒸器13出水汇合，通过锅炉给水泵15增压，分别进入硅铁余热锅炉3或硅锰铁余热锅炉5的省煤器进行加热，经省煤器加热后的高温水分三路分别送到余热锅炉汽包、高压闪蒸器12、低压闪蒸器13和除氧器14内。进入锅炉汽包内的高温水在锅炉内循环受热，最终产生过热蒸汽，过热蒸汽汇集后进入汽轮机19。

所述的冷却塔21的循环冷却水管路还与辅机设备冷却管路24连通。

系统中的高温辅机设备，通过辅机设备冷却管路24进行冷却，循环后的高温水在冷却塔21进行冷却，冷却后的冷却水再参与循环。

所述的凝汽器18的冷凝水出口还与补充水管23连通。

在循环过程中消耗掉的水由纯水装置制取出的纯水，通过补充水管23补充到系统中。

所述的冷却器7的进气管路和出气管路上均设置挡板阀25。

挡板阀25用于控制硅铁炉1和硅锰铁炉2产生的高温烟气是否进入冷却器7。根据实际需要进行控制。同样，在硅铁余热锅炉3或硅锰铁余热锅炉5的烟气进口管路上也设有挡板阀25进行烟气控制。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，所述的硅铁、硅锰铁生产设备包括硅铁炉(1)和硅锰铁炉(2)，其特征在于：

所述的余热利用系统设置硅铁余热锅炉(3)、硅锰铁余热锅炉(5)、汽轮机(19)和发电机(20)；

所述的硅铁炉(1)的烟气输出管道与硅铁余热锅炉(3)的烟气输入管道连通；所述的硅锰铁炉(2)的烟气输出管道与硅锰铁余热锅炉(5)的烟气输入管道连通；所述的硅铁余热锅炉(3)和硅锰铁余热锅炉(5)的排烟管道分别与烟囱(11)连通；

所述的硅铁余热锅炉(3)、硅锰铁余热锅炉(5)高压蒸汽输出管路分别与汽轮机(19)的蒸汽进口连接。

2.按照权利要求1所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：所述的余热利用系统设置高压闪蒸器(12)、低压闪蒸器(13)、除氧器(14)、锅炉给水泵(15)、凝汽器(18)；

所述的汽轮机(19)的蒸汽出口与凝汽器(18)连接；所述的凝汽器(18)的冷凝水出口通过汽封加热器(17)与除氧器(14)连接；

所述的除氧器(14)的出水管路通过锅炉给水泵(15)增压分两路分别进入硅铁余热锅炉(3)、硅锰铁余热锅炉(5)的省煤器进行加热。

3.按照权利要求2所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：经过硅铁余热锅炉(3)省煤器加热后的高温水，分别通过三条管路送到硅铁锅炉汽包(4)、高压闪蒸器(12)和除氧器(14)内；进入硅铁锅炉汽包(4)内的高温水在锅炉内循环受热，最终产生过热蒸汽，过热蒸汽汇集后通过管路进入汽轮机(19)。

4.按照权利要求2所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：经过硅锰铁余热锅炉(5)省煤器加热后的高温水，分别通过三条管路送到硅锰铁锅炉汽包(6)、高压闪蒸器(12)和除氧器(14)内；进入硅锰铁锅炉汽包(6)内的高温水在锅炉内循环受热，最终产生过热蒸汽，过热蒸汽汇集后通过管路进入汽轮机(19)。

5.按照权利要求2所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：所述的高压闪蒸器(12)的蒸汽出水管与汽轮机(19)连通；所述的高压闪蒸器(12)的底部出水管与低压闪蒸器(13)连接；所述的低压闪蒸器(13)的蒸汽出水管与汽轮机(19)连通；所述的低压闪蒸器(13)底部出水管与除氧器(14)的出水管路连通。

6.按照权利要求1所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：所述的硅铁余热锅炉(3)或硅锰铁余热锅炉(5)与烟囱(11)连通的排烟管道上，依次设置旋风分离器(8)、除尘器(9)和风机(10)。

7.按照权利要求6所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：所述的余热利用系统设置冷却器(7)；所述的冷却器(7)设置在与所述的硅铁余热锅炉(3)或硅锰铁余热锅炉(5)并联的管道上。

8.按照权利要求2所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：在所述的凝汽器(18)的冷凝水出口与汽封加热器(17)连接的管道上，设置凝结水泵(16)。

9.按照权利要求2所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：所述的凝汽器(18)的冷却水循环管路与冷却塔(21)连接；在凝汽器(18)的冷却水进口的管路上，设置循环冷却水泵(22)。

10.按照权利要求9所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：所述的冷却塔(21)的循环冷却水管路还与辅机设备冷却管路(24)连通。

11.按照权利要求2所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：所述的凝汽器(18)的冷凝水出口还与补充水管(23)连通。

12.按照权利要求7所述的硅铁、硅锰铁生产的余热利用系统，其特征在于：所述的冷却器(7)的进气管路和出气管路上均设置挡板阀(25)。

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