一種多功能余熱利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種多功能余熱利用系統(tǒng)，包括，汽輪機(jī)、焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐和生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)；焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐與汽輪機(jī)管路連接，在汽輪機(jī)與生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)的板式換熱器的降溫前、后的管路上設(shè)置有電動(dòng)三通閥，在電動(dòng)三通閥與除氧器的入水口管路之間連接有對(duì)除鹽水進(jìn)行加熱的第二換熱器。有益效果是，該系統(tǒng)綜合利用了循環(huán)水余熱回收、爐煙氣余熱回收模塊、余熱發(fā)電系統(tǒng)、生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)供，有效提高了焦化廠內(nèi)能源綜合利用效率；由于生活熱水系統(tǒng)需要汽輪機(jī)抽氣，因此，降低了干熄焦發(fā)電量，平衡了電和熱的供應(yīng)比例，避免了干熄焦并入電網(wǎng)所造成的整體收益下降的弊端，提高了能源的綜合利用水平，降低了投資回收期。
【專利說(shuō)明】一種多功能余熱利用系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋼鐵、焦化行業(yè)的余能回收利用系統(tǒng)；特別是涉及一種多功能余熱利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]專利號(hào)為02829821.7的專利公開(kāi)了一種干熄焦代替濕熄焦的熄焦方式的余熱利用系統(tǒng)。該專利的實(shí)施結(jié)果明顯改善了環(huán)境、提高了焦炭質(zhì)量、回收利用紅焦的顯熱來(lái)發(fā)電。目前，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)基本都已經(jīng)建設(shè)干熄焦裝置，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)能夠?qū)⒏上ń寡b置所發(fā)電量全部消耗，且能夠享受干熄焦的延伸收益，而獨(dú)立焦化企業(yè)常常因?yàn)闊o(wú)法將干熄焦裝置所發(fā)電量全部消耗而必須并入電網(wǎng)，因并入電網(wǎng)的電價(jià)較低，嚴(yán)重影響企業(yè)的投資回收期。
[0003]目前，干熄焦裝置主要提供了電和蒸汽兩種能源方式，在沒(méi)有使用蒸汽需求的場(chǎng)合，干熄焦裝置所提供的能源形式顯得單一。專利號(hào)為202561871U的專利公開(kāi)了一種利用冷卻循環(huán)水余熱的供暖系統(tǒng)，而干熄焦系統(tǒng)，目前還是沿用冷卻塔裝置，造成水耗、電耗較大，現(xiàn)有技術(shù)的不足之處是，該裝置僅限于投資、供暖需求等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種多功能余熱利用系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種多功能余熱利用系統(tǒng)，包括，汽輪機(jī)、焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐和生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)；所述焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐與汽輪機(jī)管路連接，在所述汽輪機(jī)與生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)的板式換熱器的降溫前、后的管路上設(shè)置有電動(dòng)三通閥，在所述電動(dòng)三通閥與除氧器的入水口管路之間連接有對(duì)除鹽水進(jìn)行加熱的第二換熱器。
[0006]還包括干熄焦余熱鍋爐，所述干熄焦余熱鍋爐與汽輪機(jī)管路連接。
[0007]除氧器的入水口分別與生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)、汽輪機(jī)凝汽器凝結(jié)成水的凝水管路、汽輪機(jī)和焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐連接。
[0008]在所述焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐的排煙煙道還設(shè)置有煙氣余熱回收模塊，所述煙氣余熱回收模塊包括，變頻引風(fēng)機(jī)和對(duì)除鹽水進(jìn)行加熱的汽水換熱器，所述變頻引風(fēng)機(jī)控制進(jìn)入汽水換熱器內(nèi)的煙氣量。
[0009]在除鹽水箱進(jìn)口處安裝設(shè)置有第三溫度傳感器，所述第三溫度傳感器動(dòng)態(tài)控制進(jìn)入汽水換熱器內(nèi)的煙氣量。
[0010]凝汽器的冷水側(cè)分別連接有冷卻塔和對(duì)凝汽器排出的冷凝冷卻水余熱進(jìn)行吸收的第一換熱器。
[0011]凝汽器、冷卻塔和第一換熱器構(gòu)成的閉合管路中，分別設(shè)置有第四閥門、第五閥門、第六閥門和第七閥門，當(dāng)關(guān)閉第五閥門和第六閥門，打開(kāi)第四閥門和第七閥門，則冷卻塔中的循環(huán)水被旁通到第一換熱器中進(jìn)行換熱，降溫后的回水返回凝汽器內(nèi)繼續(xù)冷卻汽輪機(jī)的排氣，干熄焦發(fā)電系統(tǒng)的冷卻循環(huán)水余熱通過(guò)第一換熱器與化水車間的除鹽水進(jìn)行換熱，提高進(jìn)入除鹽水箱的進(jìn)水溫度，進(jìn)而提高干熄焦余熱鍋爐的產(chǎn)汽量。
[0012]在生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置有安全閥，能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)緊急狀況下，開(kāi)啟泄壓。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是，該系統(tǒng)綜合利用了循環(huán)水余熱回收、焦?fàn)t煙氣余熱回收模塊、干熄焦余熱發(fā)電系統(tǒng)、生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)供，有效提高了焦化廠內(nèi)能源綜合利用效率；由于生活熱水系統(tǒng)需要汽輪機(jī)抽氣，因此，降低了干熄焦發(fā)電量，平衡了電和熱的供應(yīng)比例，有效避免了干熄焦并入電網(wǎng)后，電網(wǎng)電價(jià)低而造成的整體收益下降的弊端，提高了能源的綜合利用水平，降低了投資回收期。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型多功能余熱利用系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:
[0016]1、干熄焦余熱鍋爐2、汽輪機(jī)3、第一閥門 4、第二閥門
[0017]5、除氧器6、變頻水泵7、變頻引風(fēng)機(jī) 8、焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐
[0018]9、除鹽水箱10、第三閥門11、冷卻塔 12、凝汽器
[0019]13、板式換熱器14、第一溫度傳感器15、電動(dòng)三通閥
[0020]16、電動(dòng)三通閥17、第二溫度傳感器18、第一單向閥
[0021]19、第二單向閥20、給水泵21、截止閥 22、第三單向閥
[0022]23、過(guò)濾器24、膨脹水箱25、安全閥 26、第四閥門
[0023]27、第五閥門28、水泵29、第六閥門 30、第七閥門
[0024]31、第一換熱器32、第二換熱器33、汽水換熱器34、變頻引風(fēng)機(jī)
[0025]35、第三溫度傳感器36、電動(dòng)三通閥。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型一種多功能余熱利用系統(tǒng)，包括，干熄焦余熱
[0028]鍋爐、汽輪機(jī)、焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐和生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)，所述干熄焦余熱鍋爐與汽輪機(jī)連接，所述汽輪機(jī)還分別與焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐和生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)連接，其特征在于，在所述汽輪機(jī)與生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)的板式換熱器的降溫前、后的管路上設(shè)置有電動(dòng)三通閥，在所述電動(dòng)三通閥與除氧器的入水口之間連接有對(duì)除鹽水進(jìn)行加熱的換熱器。
[0029]除氧器輸入端分別與生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)通過(guò)汽輪機(jī)凝汽器凝結(jié)成水的凝水管路、汽輪機(jī)和焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐連接，所述凝汽器的冷水側(cè)分別連接有冷卻塔和對(duì)凝汽器排出的冷凝冷卻水的余熱進(jìn)行吸收的換熱器。
[0030]在所述焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐的排煙煙道還設(shè)置有煙氣余熱回收模塊，所述煙氣余熱回收模塊，包括，所述引風(fēng)機(jī)分別與除鹽水箱和汽水換熱器連接。
[0031]本實(shí)用新型的工作原理是，來(lái)自干熄焦余熱鍋爐1的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)2進(jìn)行膨脹做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，做功后的乏汽進(jìn)入凝汽器12被凝結(jié)成液態(tài)后由水泵送入除氧器5，在除氧器5內(nèi)被來(lái)自汽輪機(jī)2的抽氣 或者來(lái)自焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐8的0.8-lMPa的飽和蒸汽加熱后由變頻水泵6送入干熄焦余熱鍋爐1重新生成高壓蒸汽。這兩部分蒸汽可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況通過(guò)第一閥門3和第二閥門4的開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。正常情況下，除氧器5所需蒸汽主要來(lái)自焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐8 ;如發(fā)生緊急情況，可關(guān)閉第二閥門4，打開(kāi)第一閥門3切換到汽輪機(jī)2的抽氣狀態(tài)。來(lái)自焦?fàn)t排煙煙道的部分煙氣通過(guò)變頻引風(fēng)機(jī)7送入焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐8后，加熱來(lái)自除鹽水箱9的除鹽水并產(chǎn)生0.8-lMPa飽和蒸汽，換熱后的煙氣溫度在180°C左右，將該部分煙氣引入汽水換熱器33中，對(duì)來(lái)自第二換熱器32中的給水預(yù)熱，預(yù)熱后的給水溫度為104°C。通過(guò)第三閥門10的開(kāi)啟和第二閥門4的關(guān)閉，可將焦?fàn)t余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽送入廠低壓管網(wǎng)，此時(shí)，除氧蒸汽可打開(kāi)第一閥門3由汽輪機(jī)2抽氣完成。
[0032]干熄焦發(fā)電系統(tǒng)的冷卻循環(huán)水余熱通過(guò)第一換熱器31與化水車間的除鹽水進(jìn)行換熱，提高進(jìn)入除鹽水箱的進(jìn)水溫度，進(jìn)而提高干熄焦余熱鍋爐8的產(chǎn)汽量。該技術(shù)主要通過(guò)對(duì)第四閥門26、第五閥門27、第六閥門29、第七閥門30的啟閉完成。當(dāng)關(guān)閉第五閥門27和第六閥門29，打開(kāi)第四閥門26和第七閥門30則冷卻塔11中的循環(huán)水被旁通到第一換熱器31中進(jìn)行換熱，降溫后的回水返回凝汽器12內(nèi)繼續(xù)冷卻汽輪機(jī)2的排氣。反之，則由冷卻塔11換熱。板式換熱器13內(nèi)換熱后的蒸汽，凝結(jié)成高溫飽和水，經(jīng)過(guò)與將其引入第二換熱器32對(duì)溫度提升后的除鹽水進(jìn)行再次加熱，之后，送入汽水換熱器33，除鹽水經(jīng)過(guò)多級(jí)加熱后最終達(dá)到104°C的給水溫度。
[0033]考慮到焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐8的給水溫度恒定，因此，在除鹽水箱9進(jìn)口處安裝有第三溫度傳感器35，并與變頻風(fēng)機(jī)34聯(lián)動(dòng)，動(dòng)態(tài)控制進(jìn)入汽水換熱器33內(nèi)的煙氣量，多余的煙氣旁通到焦?fàn)t排煙煙道中。
[0034]進(jìn)一步，來(lái)自汽輪機(jī)2的抽汽，通過(guò)板式換熱器13加熱另一側(cè)的生活水，降溫后進(jìn)入第二換熱器32 ;膨脹水箱24的冷水通過(guò)過(guò)濾器23除去雜質(zhì)后，經(jīng)由第三單向閥22后與通過(guò)第二單向閥19的低溫?zé)崴黄疬M(jìn)入板式換熱器13的冷水側(cè)，被另一側(cè)的熱水加熱后經(jīng)過(guò)生活用水環(huán)路的電動(dòng)三通閥6后供給洗浴或生活熱水使用。第二溫度傳感器17負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)生活熱水的溫度，溫度達(dá)到限定值后，電動(dòng)三通閥16進(jìn)行通路切換，熱水將不通過(guò)板式換熱器13加熱，只通過(guò)給水泵20進(jìn)行短路循環(huán)。用戶處的生活熱水可通過(guò)來(lái)自截止閥21和第一單向閥18的冷水進(jìn)行調(diào)溫。第一溫度傳感器14負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)板式換熱器13冷水側(cè)換熱后的熱水溫度，并由第一電磁閥15進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)加熱側(cè)的蒸汽流量，當(dāng)生活熱水需求不大導(dǎo)致抽氣富裕時(shí)，可通過(guò)三通11閥旁通到第二換熱器32中進(jìn)行換熱。
[0035]進(jìn)一步，為了保證生活熱水循環(huán)管路的安全，設(shè)置了安全閥25能夠保證系統(tǒng)出現(xiàn)緊急狀況下，開(kāi)啟泄壓。
[0036]該系統(tǒng)水泵、變頻引風(fēng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備耗電均可由干熄焦發(fā)電系統(tǒng)提供，減少了電網(wǎng)的用電費(fèi)用。同時(shí)，也減少了干熄焦式發(fā)電并入電網(wǎng)的電量，縮短干熄焦系統(tǒng)投資回收期。
[0037]該系統(tǒng)完整的集合了循環(huán)水余熱回收、焦?fàn)t煙氣余熱回收模塊、干熄焦余熱發(fā)電系統(tǒng)、生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)供。由于生活熱水系統(tǒng)需要汽輪機(jī)抽氣，因此，降低了干熄焦發(fā)電量，平衡了電和熱的供應(yīng)比例，有效避免了干熄焦上網(wǎng)電價(jià)低造成的整體收益下降的弊端。提高了能源的綜合利用水平，降低了投資回收期。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能余熱利用系統(tǒng)，包括，汽輪機(jī)(2)、焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐(8)和生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)；所述焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐(8)與汽輪機(jī)(2)管路連接，其特征在于，在所述汽輪機(jī)(2)與生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)的板式換熱器(13)的降溫前、后的管路上設(shè)置有電動(dòng)三通閥(15)，在所述電動(dòng)三通閥(15)與除氧器(5)的入水口管路之間連接有對(duì)除鹽水進(jìn)行加熱的第二換熱器(32)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，還包括干熄焦余熱鍋爐(I)，所述干熄焦余熱鍋爐(1)與汽輪機(jī)(2)管路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，除氧器(5)的入水口分別與生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)、汽輪機(jī)凝汽器(12)凝結(jié)成水的凝水管路、汽輪機(jī)(2)和焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐(8)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，在所述焦?fàn)t煙氣余熱鍋爐(8)的排煙煙道還設(shè)置有煙氣余熱回收模塊，所述煙氣余熱回收模塊包括，變頻引風(fēng)機(jī)(34)和對(duì)除鹽水進(jìn)行加熱的汽水換熱器(33)，所述變頻引風(fēng)機(jī)(34)控制進(jìn)入汽水換熱器(33)內(nèi)的煙氣量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，在除鹽水箱(9)進(jìn)口處安裝設(shè)置有第三溫度傳感器(35 )，所述第三溫度傳感器(35 )動(dòng)態(tài)控制進(jìn)入汽水換熱器(33 )內(nèi)的煙氣量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述凝汽器(12)的冷水側(cè)分別連接有冷卻塔(11)和對(duì)凝汽器(12)排出的冷凝冷卻水余熱進(jìn)行吸收的第一換熱器(31)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述凝汽器(12)、冷卻塔(II)和第一換熱器(31)構(gòu)成的閉合管路中，分別設(shè)置有第四閥門(26)、第五閥門(27)、第六閥門(29 )和第七閥門(30 )，當(dāng)關(guān)閉第五閥門(27 )和第六閥門(29 )，打開(kāi)第四閥門(26 )和第七閥門(30)，則冷卻塔(11)中的循環(huán)水被旁通到第一換熱器(31)中進(jìn)行換熱，降溫后的回水返回凝汽器(12)內(nèi)繼續(xù)冷卻汽輪機(jī)(2)的排氣，干熄焦發(fā)電系統(tǒng)的冷卻循環(huán)水余熱通過(guò)第一換熱器(31)與化水車間的除鹽水進(jìn)行換熱，提高進(jìn)入除鹽水箱的進(jìn)水溫度，進(jìn)而提高干熄焦余熱鍋爐(8)的產(chǎn)汽量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，在生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置有安全閥(25)，能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)緊急狀況下，開(kāi)啟泄壓。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK203561221SQ201320773885
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】蔡景輝, 張小安, 羅丹 申請(qǐng)人:盾安（天津）節(jié)能系統(tǒng)有限公司