專利名稱：?jiǎn)螇弘p通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵行業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對(duì)燒結(jié)煙氣廢熱高效利用的余熱鍋爐系統(tǒng)，采用單壓雙通道余熱鍋爐產(chǎn)生高品位中壓蒸汽與燒結(jié)冷卻余熱鍋爐中壓蒸汽并網(wǎng)供汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，提高發(fā)電效率。
背景技術(shù)：
目前在燒結(jié)工序總能耗中，有近50%的熱能以燒結(jié)機(jī)煙氣和冷卻機(jī)廢氣的顯熱排入大氣，其中燒結(jié)機(jī)煙氣廢熱約占15%。燒結(jié)機(jī)尾部幾個(gè)風(fēng)箱的煙氣溫度在300°C以上，具有余熱利用價(jià)值?？晒┯酂崂玫臒Y(jié)煙氣量約占全部燒結(jié)煙氣的15% 20%。目前國內(nèi)鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣余熱利用仍未普遍推行，僅有的個(gè)案也只停留在利用燒結(jié)機(jī)尾部高溫?zé)?氣生產(chǎn)低品位工質(zhì)供熱。目前國內(nèi)130m2規(guī)模以上燒結(jié)機(jī)，冷卻機(jī)冷卻廢氣余熱利用發(fā)電已普遍實(shí)施，主流技術(shù)為雙通道雙壓余熱鍋爐配補(bǔ)汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組高效利用技術(shù)。由于燒結(jié)原料變換和燒結(jié)工藝對(duì)余熱利用發(fā)電系統(tǒng)影響大，已實(shí)施項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力普遍大于實(shí)際運(yùn)行出力，汽輪發(fā)電機(jī)組的富裕能力普遍有20% 30%。補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)設(shè)計(jì)低壓蒸汽進(jìn)汽量一般占中壓蒸汽進(jìn)汽量的30%，運(yùn)行最大不超過50%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)目前的燒結(jié)冷卻機(jī)熱廢氣和燒結(jié)機(jī)熱煙氣余熱利用現(xiàn)狀，提出了一種單壓雙通道余熱鍋爐高效利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，充分利用燒結(jié)機(jī)煙氣余熱生產(chǎn)中壓蒸汽，提高燒結(jié)余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的能力和效率。本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，包括燒結(jié)機(jī)、燒結(jié)機(jī)尾部的風(fēng)箱和單壓雙通道余熱鍋爐，燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)終點(diǎn)及其后端所在風(fēng)箱為高溫?zé)煔怙L(fēng)箱且燒結(jié)機(jī)尾部的其余風(fēng)箱為低溫?zé)煔怙L(fēng)箱，所述單壓雙通道余熱鍋爐內(nèi)設(shè)有高溫段和低溫段，并相應(yīng)的設(shè)有高溫段進(jìn)口、低溫段進(jìn)口和煙氣出口，該系統(tǒng)還包括單根主降塵管或多根主降塵管，并在單根主降塵管或多根主降塵管中的第一主降塵管內(nèi)沿該主降塵管徑向設(shè)置兩個(gè)隔離件而將該主降塵管分隔出高溫?zé)煔鈪^(qū)、低溫?zé)煔鈪^(qū)和煙氣匯合區(qū)，且高溫?zé)煔怙L(fēng)箱與高溫?zé)煔鈪^(qū)連通而低溫?zé)煔怙L(fēng)箱與低溫?zé)煔鈪^(qū)連通；所述高溫?zé)煔鈪^(qū)通過帶第一風(fēng)門的第一煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐的高溫段進(jìn)口，低溫?zé)煔鈪^(qū)通過帶第二風(fēng)門的第二煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐的低溫段進(jìn)口；所述單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口經(jīng)帶風(fēng)門的煙氣輸出管路連接到單根主降塵管的煙氣匯合區(qū)或單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口經(jīng)帶第三風(fēng)門的第一煙氣輸出管路連接到多根主降塵管中的第一主降塵管的煙氣匯合區(qū)及帶第四風(fēng)門的第二煙氣輸出管路連接到其他主降塵管。所述單壓雙通道余熱鍋爐高溫段內(nèi)設(shè)有中壓過熱器。所述單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口外設(shè)有引風(fēng)機(jī)，并通過引風(fēng)機(jī)與第一煙氣輸出管路和第二煙氣輸出連接。所述第一煙氣輸入管路上設(shè)有高溫?zé)煿軕T性除塵裝置。所述第二煙氣輸入管路上設(shè)有低溫?zé)煿軕T性除塵裝置。所述第一風(fēng)門和第二風(fēng)門為電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門。 所述第三風(fēng)門和第四風(fēng)門為電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門。所述隔離件為電動(dòng)插板閥。 燒結(jié)機(jī)尾部的3 5個(gè)風(fēng)箱，熱煙氣含硫量低于400mg/Nm3、溫度彡300°C、含塵濃度<3 g/Nm3(有鋪底料)，燒結(jié)終點(diǎn)風(fēng)箱處煙溫一般大于350°C。燒結(jié)工藝生產(chǎn)中燒結(jié)終點(diǎn)控制在燒結(jié)機(jī)倒數(shù)第二個(gè)風(fēng)箱位置，因此，燒結(jié)機(jī)尾部2個(gè)風(fēng)箱熱煙氣接入單壓雙通道余熱鍋爐高溫段，燒結(jié)終點(diǎn)之前I 3個(gè)風(fēng)箱熱煙氣接入單壓雙通道余熱鍋爐低溫段。余熱利用的煙氣量約占全部燒結(jié)煙氣量的15% 20%。燒結(jié)機(jī)尾部風(fēng)箱接入單根主降塵管或多根主降塵管中的第一主降塵管進(jìn)行一次慣性除塵，在單根主降塵管或多根主降塵管中的第一主降塵管上按煙氣溫度品位高低分段設(shè)電動(dòng)插板閥而將單根主降塵管或多根主降塵管中的第一主降塵管分隔出高溫?zé)煔鈪^(qū)、低溫?zé)煔鈪^(qū)和煙氣匯合區(qū)，且所述燒結(jié)機(jī)尾部高溫?zé)煔怙L(fēng)箱和低溫?zé)煔怙L(fēng)箱分別接入該主降塵管內(nèi)的高溫?zé)煔鈪^(qū)和低溫?zé)煔鈪^(qū)；所述高溫?zé)煔鈪^(qū)和低溫?zé)煔鈪^(qū)分別通過帶風(fēng)門的煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐的高溫段進(jìn)口和低溫段進(jìn)口，所述單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口經(jīng)帶風(fēng)門的煙氣輸出管路分別連接到第一主降塵管的煙氣匯合區(qū)和其他主降塵管；高溫?zé)煔馔ㄟ^輸入管路上設(shè)置的高溫?zé)煿軕T性除塵裝置二次慣性除塵后經(jīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門接到單壓雙通道余熱鍋爐高溫段進(jìn)口 ；低溫?zé)煔馔ㄟ^輸入管路上設(shè)置的低溫?zé)煿軕T性除塵裝置二次慣性除塵后經(jīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門接到單壓雙通道余熱鍋爐低溫段進(jìn)口。燒結(jié)煙氣引出系統(tǒng)僅需在燒結(jié)主降塵管上加裝兩個(gè)電動(dòng)插板閥和引出管道開孔，改造工作量小、時(shí)間短、投資省，可利用燒結(jié)系統(tǒng)計(jì)劃停機(jī)期間進(jìn)行改造，基本不會(huì)影響燒結(jié)工藝生產(chǎn)。對(duì)于有鋪底料運(yùn)行的燒結(jié)機(jī)，燒結(jié)煙氣經(jīng)二次除塵，除塵效率可達(dá)到70%，進(jìn)入單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣含塵濃度可降到lg/Nm3以下，可有效減輕管道和設(shè)備的磨損。在單壓雙通道余熱鍋爐的高溫段設(shè)有中壓過熱器，高溫段煙氣經(jīng)中壓過熱器降溫后在單壓雙通道余熱鍋爐的二級(jí)蒸發(fā)器入口匯合，匯合后的燒結(jié)煙氣經(jīng)二級(jí)蒸發(fā)器、一級(jí)蒸發(fā)器、省煤器換熱后排出，設(shè)計(jì)排煙溫度不低于190°C。鍋爐排出的燒結(jié)煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)及其后管道上電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門(抽送回第一主降塵管的煙氣匯合區(qū)和其他主降塵管。引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速不高于740rpm，采用變頻調(diào)速，可減輕設(shè)備磨損，延長使用壽命。所述煙氣輸入管路上的電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門和煙氣輸出管路上的電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門及引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)組成一個(gè)協(xié)同控制系統(tǒng)，可有效保持燒結(jié)機(jī)工藝生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定。冷卻機(jī)余熱鍋爐電動(dòng)給水泵送來的高壓自除氧給水經(jīng)單壓雙通道各受熱面換熱后產(chǎn)生中壓過熱蒸汽，并入中壓蒸汽管網(wǎng)后供汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。針對(duì)燒結(jié)機(jī)規(guī)模不同，單壓雙通道余熱鍋爐生產(chǎn)的中壓蒸汽壓力在I. 5 2. IMPa、溫度320°C 380°C范圍。燒結(jié)煙氣余熱利用系統(tǒng)在傳輸同等熱量條件下，生產(chǎn)中壓過熱蒸汽相比低壓過熱蒸汽用于發(fā)電(前提是低壓蒸汽全部進(jìn)入汽輪機(jī)，不考慮汽輪機(jī)低壓補(bǔ)汽量設(shè)計(jì)允許范圍)，系統(tǒng)發(fā)電效率可提高10%以上，同時(shí)，可減少循環(huán)冷卻水消耗。
本發(fā)明燒結(jié)煙氣余熱利用系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、投資少，除塵效率高，改造周期短、使用壽命長、不會(huì)對(duì)燒結(jié)工藝生產(chǎn)造成影·響；采用單壓雙通道余熱鍋爐對(duì)燒結(jié)煙氣余熱實(shí)施梯級(jí)利用，生產(chǎn)中壓過熱蒸汽，可有效提高系統(tǒng)發(fā)電效率；同時(shí)，熱力系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合可有效提高冷卻機(jī)余熱鍋爐余熱利用效率。本發(fā)明可以推進(jìn)燒結(jié)煙氣余熱利用的普遍實(shí)施，提升鋼鐵行業(yè)節(jié)能技術(shù)水平。


圖I為本發(fā)明所述余熱利用系統(tǒng)一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，包括燒結(jié)機(jī)I、燒結(jié)機(jī)I尾部的風(fēng)箱2、17和單壓雙通道余熱鍋爐11，燒結(jié)機(jī)I的燒結(jié)終點(diǎn)及其后端所在風(fēng)箱2為高溫?zé)煔怙L(fēng)箱且燒結(jié)機(jī)I尾部的其余風(fēng)箱17為低溫?zé)煔怙L(fēng)箱，所述單壓雙通道余熱鍋爐內(nèi)設(shè)有高溫段和低溫段，并相應(yīng)的設(shè)有高溫段進(jìn)口 18、低溫段進(jìn)口 19和煙氣出口 20，該系統(tǒng)還包括2根主降塵管3、4，并在2根主降塵管3、4中的第一主降塵管3內(nèi)沿該主降塵管徑向設(shè)置兩個(gè)隔離件5、6而將該主降塵管分隔出高溫?zé)煔鈪^(qū)21、低溫?zé)煔鈪^(qū)22和煙氣匯合區(qū)23，且高溫?zé)煔怙L(fēng)箱2與高溫?zé)煔鈪^(qū)21連通而低溫?zé)煔怙L(fēng)箱17與低溫?zé)煔鈪^(qū)22連通；所述高溫?zé)煔鈪^(qū)21通過帶第一風(fēng)門9的第一煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐11的高溫段進(jìn)口 18，低溫?zé)煔鈪^(qū)22通過帶第二風(fēng)門10的第二煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐11的低溫段進(jìn)口 19 ;單壓雙通道余熱鍋爐11的煙氣出口20經(jīng)帶第三風(fēng)門13的第一煙氣輸出管路連接到多根主降塵管中的第一主降塵管3的煙氣匯合區(qū)23及帶第四風(fēng)門14的第二煙氣輸出管路連接到其他主降塵管4。單壓雙通道余熱鍋爐11高溫段內(nèi)設(shè)有中壓過熱器。單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口 20外設(shè)有引風(fēng)機(jī)12，并通過引風(fēng)機(jī)12與第一煙氣輸出管路和第二煙氣輸出連接。第一煙氣輸入管路上設(shè)有高溫?zé)煿軕T性除塵裝置7。第二煙氣輸入管路上設(shè)有低溫?zé)煿軕T性除塵裝置8。第一風(fēng)門9和第二風(fēng)門10為電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門。第三風(fēng)門13和第四風(fēng)門14為電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門。隔離件5，6為電動(dòng)插板閥。
權(quán)利要求
1.一種單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，包括燒結(jié)機(jī)(I)、燒結(jié)機(jī)(I)尾部的風(fēng)箱(2，17)和單壓雙通道余熱鍋爐(11)，燒結(jié)機(jī)(I)的燒結(jié)終點(diǎn)及其后端所在風(fēng)箱(2)為高溫?zé)煔怙L(fēng)箱且燒結(jié)機(jī)(I)尾部的其余風(fēng)箱(17)為低溫?zé)煔怙L(fēng)箱，所述單壓雙通道余熱鍋爐內(nèi)設(shè)有高溫段和低溫段，并相應(yīng)的設(shè)有高溫段進(jìn)口(18)、低溫段進(jìn)口(19)和煙氣出口(20)，其特征是，該系統(tǒng)還包括單根主降塵管或多根主降塵管(3，4)，并在單根主降塵管或多根主降塵管(3，4)中的第一主降塵管(3)內(nèi)沿該主降塵管徑向設(shè)置兩個(gè)隔離件(5，6)而將該主降塵管分隔出高溫?zé)煔鈪^(qū)(21)、低溫?zé)煔鈪^(qū)(22)和煙氣匯合區(qū)(23)，且高溫?zé)煔怙L(fēng)箱(2)與高溫?zé)煔鈪^(qū)(21)連通而低溫?zé)煔怙L(fēng)箱(17)與低溫?zé)煔鈪^(qū)(22)連通；所述高溫?zé)煔鈪^(qū)(21)通過帶第一風(fēng)門(9)的第一煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐(11)的高溫段進(jìn)口(18)，低溫?zé)煔鈪^(qū)(22)通過帶第二風(fēng)門(10)的第二煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐(11)的低溫段進(jìn)口(19);所述單壓雙通道余熱鍋爐(11)的煙氣出口(20)經(jīng)帶第三風(fēng)門的煙氣輸出管路連接到單根主降塵管(3)的煙氣匯合區(qū)(23) 或單壓雙通道余熱鍋爐(11)的煙氣出口( 20 )經(jīng)帶第三風(fēng)門(13 )的第一煙氣輸出管路連接到多根主降塵管中的第一主降塵管(3)的煙氣匯合區(qū)(23)及帶第四風(fēng)門(14)的第二煙氣輸出管路連接到其他主降塵管(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述單壓雙通道余熱鍋爐(11)高溫段內(nèi)設(shè)有中壓過熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口(20)外設(shè)有引風(fēng)機(jī)(12)，并通過引風(fēng)機(jī)(12)與第一煙氣輸出管路和第二煙氣輸出連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述第一煙氣輸入管路上設(shè)有高溫?zé)煿軕T性除塵裝置(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述第二煙氣輸入管路上設(shè)有低溫?zé)煿軕T性除塵裝置(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述第一風(fēng)門(9)和第二風(fēng)門(10)為電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述第三風(fēng)門(13)和第四風(fēng)門(14)為電動(dòng)調(diào)節(jié)型風(fēng)門。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結(jié)煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述隔離件(5，6)為電動(dòng)插板閥。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋼鐵行業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對(duì)燒結(jié)煙氣廢熱高效利用的余熱鍋爐系統(tǒng)，采用單壓雙通道余熱鍋爐對(duì)燒結(jié)煙氣余熱實(shí)施梯級(jí)利用，生產(chǎn)中壓過熱蒸汽，可有效提高系統(tǒng)發(fā)電效率；同時(shí)，熱力系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合可有效提高冷卻機(jī)余熱鍋爐余熱利用效率。
文檔編號(hào)F27D17/00GK102748958SQ20121025019
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者倪錕鵬, 劉志永, 卜文平, 周治軍, 陳立武 申請(qǐng)人:湖南永清環(huán)保股份有限公司