一種燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)，屬于工業(yè)余熱利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，燒結(jié)余熱利用的主要方式是將溫度在300°C-450°C的燒結(jié)機煙氣或冷卻機廢氣引入余熱鍋爐，通過余熱鍋爐來生產(chǎn)蒸汽以推動汽輪發(fā)電機組做功發(fā)電。這種燒結(jié)余熱利用方式存在的主要問題是:
[0003](I)余熱鍋爐進口煙氣溫度低，所產(chǎn)蒸汽壓力和溫度較低，一般蒸汽壓力在3.0MPa以下，導(dǎo)致發(fā)電效率低，一般在25%以下；同時，蒸汽過熱度也受到限制，蒸汽過熱度低會造成汽輪機排汽干度下降，對汽輪機末級的安全性和經(jīng)濟性不利，對此，如采用雙壓發(fā)電系統(tǒng)，雖然可提高燒結(jié)余熱利用率，但其系統(tǒng)較為復(fù)雜，投資也較大，而且余熱鍋爐排煙溫度一般在130°C左右，溫度仍較高；
[0004](2)受燒結(jié)工藝變化影響，煙氣溫度波動大，主蒸汽溫度不穩(wěn)定，蒸汽溫度過低將威脅汽輪機安全運行，造成汽輪機停機，使余熱不能得到回收利用，而且頻繁的啟停還會降低設(shè)備的壽命；
[0005](3)如采用補燃措施提高和穩(wěn)定煙氣溫度，又會增加外來能源消耗；
[0006](4)燒結(jié)設(shè)備投產(chǎn)后隨著設(shè)備老化以及設(shè)備磨損變形，漏風(fēng)率不斷升高，降低了余熱鍋爐進口煙氣的溫度，使余熱回收量不斷減少，無法取得預(yù)想的發(fā)電收益，不能按期收回投資。
[0007]常規(guī)的蒸汽動力循環(huán)，可以通過提高蒸汽壓力、溫度和采用冷凝水回?zé)醽硖岣甙l(fā)電效率，發(fā)電效率可提高到40%以上，目前鋼鐵企業(yè)普遍配備了采用抽汽回?zé)崂淠拇笕萘扛邷馗邏赫羝l(fā)電機組，如高溫高壓煤氣發(fā)電機組和高溫高壓干熄焦發(fā)電機組等。
[0008]中國發(fā)明專利CN101699207A提供了一種將燒結(jié)余熱發(fā)電熱力循環(huán)與常規(guī)高爐煤氣發(fā)電熱力循環(huán)相耦合的方法，即將燒結(jié)余熱鍋爐作為高爐煤氣鍋爐的外置省煤器，將部分鍋爐給水加熱到飽和，外置省煤器與高爐煤氣鍋爐的省煤器并聯(lián)，甚至也和汽輪機高壓加熱器并聯(lián)，雖然能部分減少汽輪機抽汽，但對高爐煤氣鍋爐來說，燒結(jié)煙氣和廢氣的溫度波動會造成經(jīng)其省煤器的工質(zhì)流量的波動，影響高爐煤氣鍋爐尾部換熱面的換熱，使其偏離最佳工況，降低鍋爐效率，同時，對于余熱鍋爐來說，其工質(zhì)進出口溫度較高，不利于燒結(jié)余熱低溫部分的回收，降低了燒結(jié)余熱利用效率。
[0009]因此，需要開發(fā)一種可在采用冷凝水抽汽回?zé)岬恼羝麆恿ρh(huán)中，高效利用燒結(jié)余熱加熱從汽輪機凝汽器排出的冷凝水的系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]本實用新型的目的在于提供一種在采用冷凝水抽汽回?zé)岬恼羝麆恿ρh(huán)中，高效利用燒結(jié)余熱加熱從汽輪機凝汽器排出的冷凝水的系統(tǒng)，增加蒸汽動力循環(huán)的發(fā)電量，實現(xiàn)梯級高效利用燒結(jié)余熱和節(jié)約投資的目的。
[0011]本實用新型提供一種燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括同時加熱至少兩股相互獨立的載熱流體的余熱鍋爐、每股載熱流體對應(yīng)的換熱器和一個采用冷凝水抽汽回?zé)岬恼羝麆恿ρh(huán)系統(tǒng)，蒸汽動力循環(huán)系統(tǒng)包括鍋爐、汽輪機、凝汽器、加熱器、除氧器，所述余熱鍋爐具有煙氣入口和煙氣出口，在余熱鍋爐內(nèi)按煙氣流向順次布置有每股載熱流體專用的換熱面，每股載熱流體換熱面的出口與和其對應(yīng)的換熱器載熱流體入口相通，每股載熱流體換熱面的入口與和其對應(yīng)的換熱器載熱流體出口相連，每個換熱器具有冷凝水入口和冷凝水出口，每個換熱器通過冷凝水入口和冷凝水出口接入蒸汽動力循環(huán)系統(tǒng)的冷凝水回?zé)峁苈罚凰鰮Q熱器為單獨設(shè)置的換熱器或所述加熱器。所謂冷凝水回?zé)峁苈肥侵咐淠来瓮ㄟ^加熱器的管路。
[0012]在前述燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)中，優(yōu)選所述載熱流體為水，且所述載熱流體為兩股。余熱鍋爐為雙壓蒸汽鍋爐，布置有可產(chǎn)生壓力為1.2MPa~4.5MPa蒸汽的高溫換熱面和可產(chǎn)生壓力為0.3MPa~l.2MPa蒸汽的低溫換熱面，高溫換熱面的蒸汽出口與蒸汽動力循環(huán)系統(tǒng)中抽汽壓力相近的高壓加熱器蒸汽入口相連，高溫換熱面給水入口與高壓加熱器疏水出口相連，低溫換熱面蒸汽出口與蒸汽動力循環(huán)系統(tǒng)中抽汽壓力相近的低壓加熱器蒸汽入口相連，低溫換熱面給水入口與低壓加熱器疏水出口相連。
[0013]在前述燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)中，優(yōu)選所述余熱鍋爐包括一臺燒結(jié)機余熱鍋爐和至少一臺冷卻機余熱鍋爐，將燒結(jié)機尾部200°C以上煙氣引入燒結(jié)機余熱鍋爐加熱載熱流體，另將冷卻機廢氣引入冷卻機余熱鍋爐加熱載熱流體。
[0014]在本實用新型的一些具體實施例中，所述單股載熱流體為水或?qū)嵊突蛉廴邴}。
[0015]在前述燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)中，優(yōu)選余熱鍋爐中，煙氣首先通過導(dǎo)熱油換熱面。
[0016]在前述燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)中，優(yōu)選所述換熱器的冷凝水入口與多個加熱器冷凝水入口通過裝有閥門的管路相連，換熱器的冷凝水出口與多個加熱器冷凝水出口通過裝有閥門的管路相連。
[0017]在本實用新型的一些具體實施例中，所述余熱鍋爐中，至少對應(yīng)所述一股載熱流體的換熱面為熱管的吸熱端，所述熱管的吸熱端在所述余熱鍋爐內(nèi)吸收熱量，所述熱管的放熱端在所述換熱器內(nèi)加熱冷凝水，所述熱管內(nèi)充裝有所述載熱流體。
[0018]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0019]I)利用燒結(jié)余熱加熱多股載熱流體，并按其溫度高低分別加熱不同溫度段的冷凝水，從而高效實現(xiàn)燒結(jié)余熱梯級回收，尤其是低溫?zé)Y(jié)余熱可以得到回收，由于冷凝水從凝汽器流出時溫度只有30°C ~40°C，因此可將余熱鍋爐排煙溫度降至100°C以下；
[0020]2)采用載熱流體間接加熱冷凝水，較之利用燒結(jié)余熱直接加熱冷凝水，余熱鍋爐和冷凝水抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)相互獨立，余熱鍋爐換熱面布置可不考慮冷凝水壓力和冷凝水壓頭損失，系統(tǒng)布置靈活，控制簡便；
[0021]3)如采用水作為載熱流體，通過余熱鍋爐產(chǎn)生水蒸汽，則可以兼顧發(fā)電和供熱；
[0022]4)如采用導(dǎo)熱油作為載熱流體，較之水蒸汽加熱冷凝水可以獲得更好的傳熱特性，緩解水蒸氣凝結(jié)放熱存在的窄點溫差限制，使冷凝水獲得更高的溫度，還可利用較低的壓力獲得較高溫度的流體，低壓系統(tǒng)有助于節(jié)約設(shè)備投資和簡化操作，在無明火、以對流換熱為主的余熱鍋爐內(nèi)具有很高的安全性，尤其適合加熱高溫段冷凝水；
[0023]5)利用燒結(jié)余熱加熱冷凝水，可以排擠汽輪機抽汽，增加發(fā)電量，同時不但可以排擠低壓加熱器抽汽，還可以排擠高壓加熱器的抽汽，獲得更多額外的發(fā)電量，且不會限制蒸汽動力循環(huán)系統(tǒng)的蒸汽初參數(shù)，可獲得更高的發(fā)電效率；
[0024]6 )省去了發(fā)電效率較低的中、低參數(shù)汽輪發(fā)電機組，節(jié)約了投資，且不存在因蒸汽初參數(shù)低而造成的汽輪機末級干度不能滿足安全性和經(jīng)濟性要求的情況；
[0025]7)利用燒結(jié)余熱加熱冷凝水，燒結(jié)煙氣和廢氣的溫度波動不會影響蒸汽動力循環(huán)中鍋爐的熱效率，使鍋爐可以始終在最佳狀態(tài)下運行；
[0026]8)汽輪機回?zé)岢槠c燒結(jié)余熱相互補償，避免以往因燒結(jié)煙氣和廢氣溫度波動而造成汽輪機頻繁啟停的現(xiàn)象，即便燒結(jié)設(shè)備停運，也可以連續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)電，延長設(shè)備壽命;
[0027]9)運行中可根據(jù)燒結(jié)余熱溫度變化靈活選擇換熱器的冷凝水接入點，保證適宜的換熱溫差，減少不可逆損失，確保燒結(jié)余熱回收率；
[0028]10)減少了燒結(jié)余熱回收項目投資，降低了投資風(fēng)險。
[0029]當(dāng)然，實施本實用新型的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型提供的燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)的一種實施例。
[0031]圖2為本實用新型提供的燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)的另一種實施例，其中余熱鍋爐為雙壓蒸汽鍋爐。
[0032]圖中:1 一鍋爐；2 —汽輪機；3 —凝汽器；4 一凝結(jié)水泵；5 —低壓加熱器；6 —除氧器；7 —給水泵；8 —高壓加熱器；9 一低溫換熱器；10 —低溫循環(huán)泵；11 一高