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钢 铁厂新型余能余热回收发电系统

阅读：156发布：2021-11-24

专利汇可以提供钢铁厂新型余能余热回收发电系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种钢铁厂新型余能余热回收发电系统，包括产生高温超高压蒸汽的高炉煤气锅炉、背压式汽轮机、产生低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的余热锅炉、蒸汽混合器及凝汽式汽轮机；高炉煤气锅炉的锅炉高压输出管与背压式汽轮机的进汽端联通；余热锅炉的锅炉低压输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；背压式汽轮机输出的低压过热蒸汽经汽轮机低压过热蒸汽输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；所述蒸汽混合器排出蒸汽混合器内低压过热蒸汽进入凝汽式汽轮机，凝汽式汽轮机的蒸汽输出端与凝汽器的进汽端连接，所述凝汽器的具有凝结水管，所述凝结水管经给水管与余热锅炉及高炉煤气锅炉连接；本实用新型余热回收发电系统结构简单、设计合理，有利于提高能量的利用效率和系统的安全性。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是钢铁厂新型余能余热回收发电系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，包括产生高温超高压蒸汽的高炉煤气锅炉、背压式汽轮机、产生低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的余热锅炉、蒸汽混合器及凝汽式汽轮机；
所述高炉煤气锅炉用于输出高温高压蒸汽的锅炉高压输出管与背压式汽轮机的进汽端联通；
所述余热锅炉用于输出低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的锅炉，低压输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；
背压式汽轮机输出的低压过热蒸汽经汽轮机低压过热蒸汽输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；
所述蒸汽混合器具有用于排出蒸汽混合器内低压过热蒸汽的低压排汽管；
所述低压排汽管经高炉煤气锅炉低压再热器再热后，与凝汽式汽轮机联通；
所述凝汽式汽轮机的蒸汽输出端与凝汽器的进汽端连接，所述凝汽器的具有凝结水管，所述凝结水管经给水管与余热锅炉及高炉煤气锅炉连接，所述给水管上具有给水泵。
2.根据权利要求1所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述余能余热回收发电系统还包括加热炉汽化冷却系统，所述加热炉汽化冷却系统排出的低压饱和蒸汽与蒸汽混合器的进汽端联通，所述凝结水管经给水管与加热炉汽化冷却系统连接。
3.根据权利要求2所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述给水管包括低压给水管及高压给水管，所述低压给水管上具有低压给水泵，所述低压给水管与余热锅炉及加热炉汽化冷却系统进水端连接，所述高压给水管上具有高压给水泵，所述高压给水管与高炉煤气锅炉的进水端连接。
4.根据权利要求2或3所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述凝汽器凝结水管上具有凝结水泵，所述凝结水管后设置有除氧器。
5.根据权利要求4所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述余热锅炉包括烧结余热锅炉、干熄焦余热锅炉、焦炉荒煤气余热锅炉及转炉汽化烟道式余热锅炉。
6.根据权利要求5所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述转炉汽化烟道式余热锅炉的蒸汽输出管上设置有蓄热器。
7.根据权利要求2所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述凝汽器为水冷凝汽器，所述水冷凝汽器的冷却水出水管与冷却塔进水端联通，所述冷却塔的出水端经循环水泵与水冷凝汽器的冷却水进水管连接。
8.根据权利要求1所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述背压式汽轮机为高压背压式汽轮发电机组，所述凝汽式汽轮机为低压凝汽式汽轮机或低压补凝式汽轮机，所述低压再热器为高炉煤气锅炉低压再热器。
9.根据权利要求1所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述背压式汽轮机及凝汽式汽轮机的动力输出轴分别与一发电机输入轴连接以驱动发电机发电。

说明书全文

钢 铁厂新型余能余热回收发电系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种钢铁厂新型余能余热回收发电系统。

背景技术

[0002] 目前钢铁厂的余能余热回收发电利用方式较为分散，高温高压的高参数为高炉煤气发电，低参数过热蒸汽的为烧结余热发电、干熄焦余热发电、荒煤气余热发电，饱和蒸汽的为转炉和加热炉饱和蒸汽发电。这种配置方式存在以下问题：一是饱和蒸汽波动较大，时有蒸汽放散，造成能源损失；二是饱和蒸汽发电，机组效率低，叶片安全问题突出；三是机组布置分散，投资较高。实用新型内容

[0003] 本实用新型对上述问题进行了改进，即本实用新型要解决的技术问题是热能利用率低，投资成本高。

[0004] 本实用新型的具体实施方案是：钢铁厂新型余能余热回收发电系统，包括产生高温超高压蒸汽的高炉煤气锅炉、背压式汽轮机、产生低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的的余热锅炉、蒸汽混合器及凝汽式汽轮机；

[0005] 所述高炉煤气锅炉用于输出高温高压蒸汽的锅炉高压输出管与背压式汽轮机的进汽端联通；

[0006] 所述余热锅炉用于输出低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的锅炉，低压输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；

[0007] 背压式汽轮机输出的低压过热蒸汽经汽轮机低压过热蒸汽输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；

[0008] 所述蒸汽混合器具有用于排出蒸汽混合器内低压过热蒸汽的低压排汽管；

[0009] 所述低压排汽管经高炉煤气锅炉低压再热器再热后，与凝汽式汽轮机联通；

[0010] 所述凝汽式汽轮机的蒸汽输出端与凝汽器的进汽端连接，所述凝汽器的具有凝结水管，所述凝结水管经给水管与余热锅炉及高炉煤气锅炉连接，所述给水管上具有给水泵。

[0011] 进一步的，所述余能余热回收发电系统还包括加热炉汽化冷却系统，所述加热炉汽化冷却系统排出的低压饱和蒸汽与蒸汽混合器的进汽端联通，所述凝结水管经给水管与加热炉汽化冷却系统连接。

[0012] 进一步的，所述给水管包括低压给水管及高压给水管，所述低压给水管上具有低压给水泵，所述低压给水管与与余热锅炉及加热炉汽化冷却系统进水端连接，所述高压给水管上具有高压给水泵，所述高压给水管与高炉煤气锅炉的进水端连接。

[0013] 进一步的，所述凝汽器凝结水管上具有凝结水泵，所述凝结水管后设置有除氧器。

[0014] 进一步的，所述余热锅炉包括烧结余热锅炉、干熄焦余热锅炉、焦炉荒煤气余热锅炉及转炉汽化烟道式余热锅炉。

[0015] 进一步的，所述转炉汽化烟道式余热锅炉的锅炉低压输出管上设置有蓄热器。

[0016] 进一步的，所述凝汽器为水冷凝汽器，所述水冷凝汽器的冷却水出水管与冷却塔进水端联通，所述冷却塔的出水端经循环水泵与水冷凝汽器的冷却水进水管连接。

[0017] 进一步的，所述背压式汽轮机及凝汽式汽轮机的动力输出轴分别与一发电机输入轴连接以驱动发电机发电

[0018] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型钢铁厂新型余能余热回收发电系统的工作原理，高炉煤气锅炉产生的高温超高压蒸汽送到背压式汽轮机，经做功后变成低压过热蒸汽；背压式汽轮机排出的低压过热蒸汽与烧结过热蒸汽、荒煤气过热蒸汽、转炉饱和蒸汽、加热炉饱和蒸汽进入低压冷凝汽轮机，取消了钢铁厂目前常规的回收转炉、加热炉的饱和蒸汽汽轮发电机组，烧结余热、荒煤气余热发电等多台机组，最终整合成一台超高压或高压背压式汽轮发电机组及一台低参数凝汽式或凝汽补汽式汽轮发电机组，系统简化了，效率及可靠性提高了。附图说明

[0019] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

[0020] 图1为本实用新型钢铁厂新型余能余热回收发电系统示意图。

[0021] 图中:1、高炉煤气锅炉 2、烧结余热锅炉 3、干熄焦余热锅炉 4、焦炉荒煤气余热锅炉 5、转炉汽化烟道式余热锅炉 6、蓄热器 7、加热炉汽化冷却系统 8、蒸汽混合器 9、高炉煤气锅炉低压再热器 10、超高压背压式汽轮机 11、背压汽轮发电机 12、低压纯凝汽轮机 13、凝汽汽轮发电机 14、凝汽器 15、凝结水泵 16、冷却塔 17、循环水泵 18、热力除氧器 19、高压给水泵 20低压给水泵。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

[0023] 如图1所示，所述钢铁厂新型余能余热回收发电系统，包括产生高参数蒸汽的高炉煤气锅炉1、背压式汽轮机10、产生低压过热蒸汽的余热锅炉及蒸汽混合器8、凝汽式汽轮机12；

[0024] 所述余热锅炉包括烧结余热锅炉2、干熄焦余热锅炉3、焦炉荒煤气余热锅炉4及转炉汽化烟道式余热锅炉5及加热炉汽化冷却系统7。

[0025] 所述高炉煤气锅炉1用于输出高温高压蒸汽的锅炉高压输出管101与高压背压式汽轮机10的进汽端联通；

[0026] 本实施例中，为了提高蒸汽的做功能力，将高炉煤气锅炉的蒸汽参数设置为高温超高压。超高压背压式汽轮机10的排汽压力、烧结余热锅炉蒸汽压力、干熄焦余热锅炉蒸汽压力、焦炉荒煤气余热锅炉压力、转炉蒸汽经蓄热器后的蒸汽压力、加热炉的蒸汽压力一致。高炉煤气锅炉1的高温超高压蒸汽送入超高压背压式汽轮机10，经超高压背压式汽轮机10做功后变成低压过热蒸汽。

[0027] 所述余热锅炉用于输出低压过热蒸汽的锅炉低压输出管201与蒸汽混合器8的进汽端联通；

[0028] 本实施例中，烧结余热锅炉2产生的过热蒸汽、干熄焦余热锅炉3产生的过热蒸汽、焦炉荒煤气余热锅炉4产生的过热蒸汽、转炉汽化烟道式余热锅炉5产生的饱和蒸汽、加热炉汽化冷却系统7产生的饱和蒸汽、超高压背压式汽轮机10产生的低压蒸汽，一起进入蒸汽混合器8，蒸汽经混合后，送到高炉煤气锅炉低压再热器9再热后，成为低压过热蒸汽，再通过低压排汽管送到低压凝汽汽轮机12。

[0029] 本实施例中，为了使转炉产生的低压饱和蒸汽稳定，在转炉汽化烟道式余热锅炉5的锅炉低压输出管201设置有蓄热器6，起到削峰补谷的作用。

[0030] 经低压凝汽汽轮机做功后的乏汽送到凝汽器14，乏汽经凝汽器14后变成凝结水，凝结水通过给水管上的凝结水泵15送到热力除氧器18，本实施例中乏汽冷却方式为循环水，低温水通过循环水泵17送到凝汽器14，吸收乏汽的潜热后，变成温度高的水，送到冷却塔16冷却。

[0031] 本实施例中，给水管包括低压给水管及高压给水管，所述高压给水管上具有高压给水泵19，所述低压给水管上具有低压给水泵20，经除氧器18除氧后的热水，由高压给水泵19送到高炉煤气锅炉1；由低压给水泵20送到烧结余热锅炉2、干熄焦余热锅炉3、焦炉荒煤气余热锅炉4、转炉汽化烟道式余热锅炉5、加热炉汽化冷却系统7。

[0032] 所述背压式汽轮机及凝汽式汽轮机的动力输出轴分别与一发电机（11，13）输入轴连接以驱动发电机发电。

[0033] 本实用新型钢铁厂新型余能余热回收发电系统的工作原理，高炉煤气锅炉产生的高温超高压蒸汽送到背压式汽轮机，经做功后变成低压过热蒸汽；低压过热蒸汽与烧结过热蒸汽、转炉饱和蒸汽、加热炉饱和蒸汽进入低压冷凝汽轮机。

[0034] 上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

[0035] 而且，上述本实用新型中超高压背压式汽轮机排出低压过热蒸汽、烧结过热蒸汽、干熄焦过热蒸汽、荒煤气过热蒸汽、转炉饱和蒸汽、加热炉饱和蒸汽根据钢铁厂新型余能余热回收发电系统的整体热力计算结果，可以设计成不同的压力，部分或全部不进行再热，以不同的压力分别以主汽或补汽的形式送入低压补凝式汽轮机做功。因此，以上述本实用新型演生出的不同压力等级的低压余热锅炉、不同压力等级的低压再热器及不同压力以主汽或补汽方式进汽的低压补凝式汽轮机等热机组合方式均属于本实用新型创造保护范围。

[0036] 本实用新型中，所述高参数蒸汽是指：压力为9.8 13.7MPa、540℃过热蒸汽。所述~低压过热蒸汽是指：压力为0.5 2.5MPa,低压过热蒸汽。所述低压饱和蒸汽是指：压力为0.5~
2.5MPa的低压饱和蒸汽。
~

[0037] 此外，本实用新型中，在给水管及凝结水管上设计有汽轮机回热系统，利用高压加热器和低压加热器根据汽轮机回热的利用情况设置提高回水的温度，亦属于本实用新型的内容。

[0038] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

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