專利名稱：一種燒結(jié)余熱回收與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋼鐵冶金流程中能量回收利用設(shè)備，具體涉及一種燒結(jié)余熱回收與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)機(jī)組。
背景技術(shù)：
在煉鐵流程中，燒結(jié)工序能耗約占噸鋼能耗的10%以上，冷卻機(jī)排出的廢氣帶走的熱量，其熱能大約為燒結(jié)礦燒成系統(tǒng)熱耗量的35%，充分利用這部分熱量可顯著降低燒結(jié)工序能耗約占冶金總能耗的12%，是僅次于煉鐵的第二大耗能工序。一般燒結(jié)廠燒結(jié)煙氣平均溫度< 150°C，機(jī)尾煙氣溫度達(dá)300°C 400°C。目前的燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收，是通過回收燒結(jié)機(jī)尾落礦風(fēng)箱及燒結(jié)冷卻機(jī)密閉段的煙氣經(jīng)除塵器后加熱余熱鍋爐來回收低品位余熱能源，結(jié)合低溫余熱發(fā)電技術(shù)，用余熱鍋爐的過熱蒸汽來推動(dòng)低參數(shù)的汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電的成套技術(shù)。該技術(shù)是將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后二次轉(zhuǎn)換為電能的能量回收技術(shù)。需要單獨(dú)投資廠房、發(fā)電設(shè)備、單獨(dú)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，并且配備一套高壓并網(wǎng)及上網(wǎng)設(shè)備，投資成本較大。燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)是鐵礦石原料燒結(jié)的關(guān)鍵設(shè)備，與相應(yīng)規(guī)格的燒結(jié)機(jī)配套使用，輸送的介質(zhì)為燒結(jié)煙氣。燒結(jié)煙氣在進(jìn)入燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)之前，必須經(jīng)過除塵，使灰?；蚱渌s物除盡。在鋼鐵企業(yè)燒結(jié)流程中，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)容量占到總裝機(jī)容量的30% 50%。由于燒結(jié)生產(chǎn)中部分附屬設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率低，且選擇的電機(jī)容量偏大，主抽風(fēng)機(jī)耗電量占到50% 70%。因此，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)是燒結(jié)系統(tǒng)的耗電大戶?，F(xiàn)有的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)組布置見下圖。該技術(shù)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)組。 需要單獨(dú)投資廠房、單獨(dú)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，投資成本較大。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的為提供一種燒結(jié)余熱回收與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)機(jī)組。以在減少設(shè)備、廠房等物資投入的同時(shí)，進(jìn)一步提高煉鐵工藝中的能量回收率。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案一種燒結(jié)余熱回收與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)機(jī)組，其特征在于，包括雙輸出軸的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、變速離合器和燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)，所述燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的一輸出軸端與同步電動(dòng)機(jī)同軸連接，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的另一輸出軸端通過變速離合器與燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)同軸連接。所述變速離合器自動(dòng)卩齒合轉(zhuǎn)速為2900r/min 3100r/min。所述燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)之間的轉(zhuǎn)速比為2 3。本實(shí)用新型的機(jī)組具有如下的技術(shù)特點(diǎn)(I)新穎獨(dú)特的三機(jī)同軸串聯(lián)設(shè)計(jì)思路。(2)取消發(fā)電機(jī)，取消高壓發(fā)配電系統(tǒng)；潤滑油站合并；動(dòng)力油站合并；自控系統(tǒng)優(yōu)化集成為一套系統(tǒng)控制兩套機(jī)組；節(jié)省設(shè)備投資而功能不變。(3)創(chuàng)新性的能量轉(zhuǎn)化節(jié)能模式，將燒結(jié)余熱回收的能量直接作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能補(bǔ)充在軸系上，同軸驅(qū)動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)只需輸出燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)耗功和燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)做功的功率差。降低了原電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的電流，使驅(qū)動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)在線降低電流而節(jié)能。(4)獨(dú)特的應(yīng)用離合器在線嚙合與脫開功能增強(qiáng)機(jī)組安全裕度。當(dāng)余熱汽輪機(jī)正常時(shí)，離合器嚙合，把燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)回收的功率傳遞給燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)。當(dāng)余熱汽輪機(jī)故障時(shí)，汽輪機(jī)與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)之間的離合器脫開，使用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)運(yùn)行，保證燒結(jié)系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。本實(shí)用新型的機(jī)組形成全新的燒結(jié)余熱與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)能量回收三機(jī)組，直接省去了發(fā)電機(jī)及發(fā)配電系統(tǒng)，能量直接利用回收并作用于軸系驅(qū)動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)，省去了去電網(wǎng)和下電網(wǎng)的兩次能量轉(zhuǎn)換，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使能量回收效率在之前系統(tǒng)各自獨(dú)立的基礎(chǔ)上可提聞4%左右,綜合節(jié)能效率大大提聞。同時(shí)，將兩套系統(tǒng)合而為一之后，功能優(yōu)化， 兩套機(jī)組的輔機(jī)系統(tǒng)合并，控制系統(tǒng)集成，公用廠房、潤滑油站、動(dòng)力油站等，簡化設(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊，布置方便，效率更高。大大降低投資及運(yùn)行成本，降低焦比，提高能量回收效率。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。以下結(jié)合實(shí)施例與附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型從冶金工藝整個(gè)系統(tǒng)的耗能特點(diǎn)考慮，將燒結(jié)余熱能量回收發(fā)電技術(shù)與電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成配置。如附圖I所示，具體是將燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)I、雙輸出軸的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)3以及同步電動(dòng)機(jī)4同軸串聯(lián)布置，其中燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)3的一輸出端與同步電動(dòng)機(jī)4同軸連接,燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)3的另一輸出端通過變速離合器 2與燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)I實(shí)現(xiàn)同軸連接。為保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)過長期理論和實(shí)踐研究，所述的變速離合器2自動(dòng)哨合轉(zhuǎn)速為2900r/min 3100r/min。所述的燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)I與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)3之間的速比為2 3，轉(zhuǎn)子在該速比下運(yùn)行時(shí)不會發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方面的問題。本實(shí)用新型在原有的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)和燒結(jié)余熱能量回收發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，將兩種系統(tǒng)集成配置，形成燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)與電動(dòng)機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的新型聯(lián)合能量回收機(jī)組。取消了發(fā)電機(jī)及發(fā)配電系統(tǒng)，合并自控系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)， 調(diào)節(jié)油系統(tǒng)等，避免了能量轉(zhuǎn)換的損失環(huán)節(jié)，增加了能量回收，確保裝置在各種工況下都不會影響到燒結(jié)生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，并且能最大限度回收利用燒結(jié)煙氣余熱的能量。具有在線嚙合及在線分離之功能。在實(shí)際運(yùn)行中，雙輸出軸的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)與燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)之間用變速離合器連接，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，當(dāng)燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升到2900r/ min 3100r/min時(shí)變速離合器自動(dòng)嚙合，與電動(dòng)機(jī)雙輸出軸的一起驅(qū)動(dòng)雙出軸的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)輸出功率下降，從而達(dá)到節(jié)能的目的；當(dāng)汽輪機(jī)出現(xiàn)故障，轉(zhuǎn)速低于2900r/ min 3100r/min時(shí)，變速離合器自動(dòng)脫開，用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)，執(zhí)行無擾動(dòng)切換，安全可靠。當(dāng)整套機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，燒結(jié)工藝各種工況對燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)量的需求主要通過燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)門來實(shí)現(xiàn)，不論任何情況，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)組都是一套獨(dú)立的系統(tǒng)，可以完全滿足燒結(jié)工藝正常運(yùn)行的各種工況。為確保了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩種驅(qū)動(dòng)方式同步配合，在燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)之間配有大型變速離合器，通過聯(lián)軸器連接。汽輪機(jī)未啟動(dòng)、離合器未結(jié)合前，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)變速離合器輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)，離合器輸入端處于靜止?fàn)顟B(tài)；汽輪機(jī)啟動(dòng)后，帶動(dòng)離合器輸入端轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)同步離合器輸入端轉(zhuǎn)速高于輸出端轉(zhuǎn)速后，離合器結(jié)合，汽輪機(jī)功率通過小、大齒輪、同步離合器及聯(lián)軸器，傳遞到燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)。當(dāng)燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，通過變速離合器在線脫開，用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)，執(zhí)行無擾動(dòng)切換。實(shí)施例I :該實(shí)施例中，上述的雙輸出軸的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)3具體為離心式鼓風(fēng)機(jī)；上述的燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)I具體為凝汽式汽輪機(jī)。凝汽式汽輪機(jī)I、離心式鼓風(fēng)機(jī)3以及同步電動(dòng)機(jī)4同軸串聯(lián)布置，其中，離心式鼓風(fēng)機(jī)3與凝汽式汽輪機(jī)I之間通過變速離合器2實(shí)現(xiàn)同軸連接，為保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，所述的變速離合器2自動(dòng)嚙合轉(zhuǎn)速為3000r/min，即離心式鼓風(fēng)機(jī)3啟動(dòng)后，當(dāng)凝汽式汽輪機(jī)I轉(zhuǎn)速升到3000r/min時(shí)變速離合器2自動(dòng)嚙合，與電動(dòng)機(jī)4 一起驅(qū)動(dòng)雙出軸的離心式鼓風(fēng)機(jī)3，電動(dòng)機(jī)4輸出功率下降，從而達(dá)到節(jié)能的目的。 當(dāng)汽輪機(jī)I出現(xiàn)故障，轉(zhuǎn)速低于3000r/min時(shí)，變速離合器2自動(dòng)脫開，用電動(dòng)機(jī)4單獨(dú)驅(qū)動(dòng)離心式鼓風(fēng)機(jī)3，執(zhí)行無擾動(dòng)切換，安全可靠；燒結(jié)余熱凝汽式汽輪機(jī)I與離心式鼓風(fēng)機(jī) 3之間的速比為2. 973，其中汽輪機(jī)I的具體工作轉(zhuǎn)速為2973r/min ;離心式鼓風(fēng)機(jī)2的工作轉(zhuǎn)速為1000r/min。實(shí)施例2 該實(shí)施例中燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)3轉(zhuǎn)速為1500r/min,根據(jù)余熱蒸汽參數(shù),選擇余熱汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)，具有較高的能量回收效率。燒結(jié)余熱汽輪機(jī)與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)之間的速比為2。
權(quán)利要求1.一種燒結(jié)余熱回收與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)機(jī)組，其特征在于，包括雙輸出軸的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)(3)、同步電動(dòng)機(jī)(4)、變速離合器(2)和燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)(I)，所述燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)(3)的一輸出軸與同步電動(dòng)機(jī)(4)同軸連接，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)(3)的另一輸出軸通過變速離合器(2)與燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)(I)同軸連接。
2.如權(quán)利要求I所述的燒結(jié)余熱回收與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)機(jī)組，其特征在于，所述變速離合器(2)的自動(dòng)嚙合轉(zhuǎn)速為2900r/min 3100r/min。
3.如權(quán)利要求I所述的燒結(jié)余熱回收與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)機(jī)組，其特征在于，所述燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)(I)與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)(3)之間的轉(zhuǎn)速比為2 3。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種燒結(jié)余熱回收與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)機(jī)組。該機(jī)組包括雙輸出軸的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、變速離合器和燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)，所述燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的一輸出軸與同步電動(dòng)機(jī)同軸連接，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的另一輸出軸通過變速離合器與燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)同軸連接。該機(jī)組提高了冶金系統(tǒng)能量回收效率，是一種新型冶金系統(tǒng)節(jié)能減排設(shè)備。
文檔編號C22B1/16GK202297733SQ20112041857
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者周寧, 孫鴻聲, 文省政, 李普會, 柳黎光, 牛衛(wèi)民, 王美娜, 符海華, 賈江平, 鄧建平, 鄭秀萍 申請人:西安陜鼓動(dòng)力股份有限公司