轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋼鐵、冶金行業(yè)節(jié)能及余熱發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)90%以上的煉鋼生產(chǎn)采用轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生大量的高溫?zé)煹罋?，溫度高達(dá)1600°C左右，包含著大量熱量。為了保護(hù)轉(zhuǎn)爐煙道抵抗高溫?zé)煔獾那治g，一般都在煙道內(nèi)側(cè)布置冷卻水管，通過(guò)水的汽化冷卻作用降低煙道壁的溫度，延長(zhǎng)煙道使用壽命，同時(shí)冷卻水管中的冷卻水被高溫?zé)煔饧訜嶙兂烧羝?，帶走熱量。這部分產(chǎn)生的蒸汽由三個(gè)特點(diǎn):一是參數(shù)低，為降低飽和蒸汽，濕度大，非常容易凝結(jié)成水；二是由于煉鋼生產(chǎn)的周期性，造成所產(chǎn)生的蒸汽也是周期性發(fā)生，一般在約30分鐘的一個(gè)周期內(nèi)，有約15分鐘幾乎沒(méi)有蒸汽產(chǎn)生，而在另外約15分鐘內(nèi)蒸汽產(chǎn)生量由零逐步增加到最大量又降低到零，波動(dòng)非常劇烈。三是飽和蒸汽發(fā)電汽輪機(jī)效率較低，且造價(jià)昂貴。上述三點(diǎn)造成這部分蒸汽非常難以回收利用，絕大多數(shù)鋼鐵企業(yè)都對(duì)其進(jìn)行放散，造成大量能源和軟水資源的浪費(fèi)。
[0003]煉鐵系統(tǒng)占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的69.41%，其中燒結(jié)工序能耗約占整個(gè)鋼鐵企業(yè)總能耗的9-12%，僅次于煉鐵工序。燒結(jié)工藝余熱資源主要有兩大部分:1)占燒結(jié)過(guò)程總帶入熱量約45%的燒結(jié)礦顯熱，在冷卻機(jī)高溫段廢氣溫度約為350-420°C ；2)占總帶入熱量約24%的燒結(jié)煙氣顯熱，在燒結(jié)機(jī)尾風(fēng)箱高溫段排出的廢氣溫度為300-380°C。在燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中，有50%左右的熱能以燒結(jié)煙氣和冷卻機(jī)廢氣的顯熱形式排入大氣。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前我國(guó)燒結(jié)工序余熱回收利用率尚不足30%，另外我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)工序能耗平均值為64.83kgce/t，與國(guó)外先進(jìn)水平相比，能耗高7.2%，差距相當(dāng)大。
[0004]隨著我國(guó)節(jié)能減排政策的深入人心，鋼鐵企業(yè)作為化石能源高消耗和環(huán)境高污染的重要產(chǎn)業(yè)之一，逐漸意識(shí)到回收鋼鐵工藝生產(chǎn)過(guò)程中的余熱和余壓等二次能源進(jìn)行發(fā)電，可降低能耗，取得良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。但是現(xiàn)階段對(duì)于燒結(jié)工序而言，我國(guó)的大部分鋼鐵企業(yè)僅僅回收了冷卻機(jī)(包括帶式冷卻機(jī)和環(huán)式冷卻機(jī))前部高溫段風(fēng)箱的廢氣(空氣)余熱，而占燒結(jié)工序總帶入熱量約24%的燒結(jié)煙氣余熱幾乎沒(méi)有進(jìn)行回收利用，燒結(jié)工序的余熱資源沒(méi)有得到全面、最大化的回收利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置。
[0006]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置，包括:轉(zhuǎn)爐、煙道、鍋筒、蓄能裝置、燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組；
[0008]所述轉(zhuǎn)爐與所述煙道連接；
[0009]所述煙道與所述鍋筒連接；
[0010]所述鍋筒通過(guò)蓄能裝置連接燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐；
[0011]所述燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐與所述汽輪發(fā)電機(jī)組連接。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]該裝置無(wú)需補(bǔ)充燃料及其它能源，直接利用不穩(wěn)定飽和蒸汽，開(kāi)辟了一條余熱蒸汽利用新途徑，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煙道余熱蒸汽的全部回收利用。
[0014]有效地利用了燒結(jié)機(jī)大煙道余熱資源，提高了燒結(jié)工藝的余熱回收利用效率，增加了發(fā)電量。
[0015]通過(guò)在大煙道余熱鍋爐內(nèi)設(shè)置公共過(guò)熱器，提高大煙道余熱資源的能源品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了 “高質(zhì)高用，梯級(jí)利用”的科學(xué)用能原則。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0018]如圖1所示，為轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)，包括:轉(zhuǎn)爐1、煙道2、鍋筒3、蓄能裝置4、燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組；所述轉(zhuǎn)爐與所述煙道連接；所述煙道與所述鍋筒連接；所述鍋筒通過(guò)蓄能裝置連接燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐；所述燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐與所述汽輪發(fā)電機(jī)組連接。
[0019]上述燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐包括:大煙道余熱鍋爐鍋筒5、大煙道余熱鍋爐省煤器
6、大煙道余熱鍋爐蒸發(fā)器7、大煙道余熱鍋爐過(guò)熱器8和燒結(jié)機(jī)大煙道9 ;所述大煙道余熱鍋爐鍋筒分別與所述大煙道余熱鍋爐省煤器、大煙道余熱鍋爐蒸發(fā)器、大煙道余熱鍋爐過(guò)熱器連接；所述燒結(jié)機(jī)大煙道與所述大煙道余熱鍋爐過(guò)熱器相連。
[0020]上述汽輪發(fā)電機(jī)組包括汽輪機(jī)10和發(fā)電機(jī)11 ;
[0021]上述汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)連接；
[0022]上述汽輪機(jī)還連接有冷凝器12，該冷凝器連接有冷凝水箱13。
[0023]上述裝置還包括除氧器14，該除氧器分別與冷凝水箱13和大煙道余熱鍋爐省煤器6連接。
[0024]上述實(shí)施例在實(shí)施過(guò)程中:
[0025]高溫?zé)煔鈴霓D(zhuǎn)爐I產(chǎn)生進(jìn)入煙道2，冷卻水在煙道2中吸熱變成間斷飽和蒸汽進(jìn)入鍋筒3中，經(jīng)過(guò)一次分離后間斷飽和蒸汽進(jìn)入蓄能裝置4中，經(jīng)過(guò)蓄能裝置的收集及儲(chǔ)存變成持續(xù)低壓飽和蒸汽，然后進(jìn)入大煙道余熱鍋爐鍋筒5內(nèi)；由除氧器14排出的除氧水進(jìn)入至大煙道余熱鍋爐省煤器6內(nèi)吸收燒結(jié)機(jī)大煙道9內(nèi)的煙氣顯熱變成熱水，熱水進(jìn)入大煙道余熱鍋爐鍋筒5內(nèi)，由下降管進(jìn)入大煙道余熱鍋爐蒸發(fā)器7繼續(xù)與燒結(jié)機(jī)大煙道9內(nèi)的煙氣換熱變成飽和蒸汽，再由上升管回到大煙道余熱鍋爐鍋筒5內(nèi)，與上述蓄能裝置4排入的飽和蒸汽共同進(jìn)入大煙道余熱鍋爐過(guò)熱器8內(nèi)加熱成過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)10內(nèi)做功變成乏汽，汽輪機(jī)10帶動(dòng)發(fā)電機(jī)11產(chǎn)生電能，乏汽經(jīng)由冷凝器換熱后變成冷凝水進(jìn)入冷凝水箱13，冷凝水箱內(nèi)的水分兩路流出，一部分進(jìn)入轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道，一部分進(jìn)入除氧器14形成閉路循環(huán)。其中蓄能裝置4 一部分蒸汽進(jìn)入除氧器14內(nèi)，為除氧工藝提供熱源。
[0026]上述大煙道余熱鍋爐過(guò)熱器為列管式受熱面，大煙道余熱鍋爐蒸發(fā)器及大煙道余熱鍋爐省煤器為熱管式受熱面。
[0027]多個(gè)轉(zhuǎn)爐及燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐以并聯(lián)的形式及串聯(lián)的形式組合產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功。
[0028]具體實(shí)施時(shí)，轉(zhuǎn)爐汽化煙道及大煙道組數(shù)及各對(duì)流受熱面的組數(shù)將根據(jù)實(shí)際情況確定是單組還是多組。
[0029]雖然本實(shí)用新型所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本實(shí)用新型而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本實(shí)用新型。任何本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置，其特征在于，所述裝置包括轉(zhuǎn)爐、煙道、鍋筒、蓄能裝置、燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組； 所述轉(zhuǎn)爐與所述煙道連接； 所述煙道與所述鍋筒連接； 所述鍋筒通過(guò)蓄能裝置連接燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐； 所述燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐與所述汽輪發(fā)電機(jī)組連接。2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置，其特征在于，所述燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐包括:大煙道余熱鍋爐鍋筒、大煙道余熱鍋爐省煤器、大煙道余熱鍋爐蒸發(fā)器、大煙道余熱鍋爐過(guò)熱器和燒結(jié)機(jī)大煙道；所述大煙道余熱鍋爐鍋筒分別與所述大煙道余熱鍋爐省煤器、大煙道余熱鍋爐蒸發(fā)器、大煙道余熱鍋爐過(guò)熱器連接；所述燒結(jié)機(jī)大煙道與所述大煙道余熱鍋爐過(guò)熱器相連。3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置，其特征在于，所述汽輪發(fā)電機(jī)組包括汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)； 所述汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)連接； 所述汽輪機(jī)還連接有冷凝器，該冷凝器連接有冷凝水箱。4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置，其特征在于，所述裝置還包括除氧器，該除氧器分別與冷凝水箱和大煙道余熱鍋爐省煤器連接。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)爐汽化煙道與燒結(jié)機(jī)煙道余熱綜合利用發(fā)電裝置，所述裝置包括轉(zhuǎn)爐、煙道、鍋筒、蓄能裝置、燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組；所述轉(zhuǎn)爐與所述煙道連接；所述煙道與所述鍋筒連接；所述鍋筒通過(guò)蓄能裝置連接燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐；所述燒結(jié)機(jī)煙道余熱鍋爐與所述汽輪發(fā)電機(jī)組連接。本實(shí)用新型直接利用不穩(wěn)定飽和蒸汽，開(kāi)辟了一條余熱蒸汽利用新途徑，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煙道余熱蒸汽的全部回收利用；有效地利用了燒結(jié)機(jī)大煙道余熱資源，提高了燒結(jié)工藝的余熱回收利用效率，增加發(fā)電量。
【IPC分類(lèi)】F27D17/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204757717
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520475520
【發(fā)明人】杜長(zhǎng)澎, 陳立剛, 黃學(xué)科, 菅立川, 么鍵
【申請(qǐng)人】北京佰能藍(lán)天科技股份公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日