專利名稱：鋼鐵廠余熱鍋爐飽和蒸汽回收再發(fā)電的方法
鋼鐵廠余熱鍋爐飽和蒸汽回收再發(fā)電的方》去
一、 技術領域術-
本發(fā)明涉及一種鋼鐵廠余熱回收再發(fā)電的方法，特別是一種鋼鐵廠余熱鍋 爐飽和蒸汽回收再發(fā)電的方法。
二背景技術：
目前鋼鐵廠在生產(chǎn)過程中除產(chǎn)生鋼鐵產(chǎn)品外，還將伴隨產(chǎn)生部分附加產(chǎn)物 ——廢煤氣和大量的用于各種加熱爐、轉(zhuǎn)爐等降溫為目的產(chǎn)生的飽和蒸汽，由 于目前這些飽和蒸汽壓力流量波動很大，很難被全部利用，除少數(shù)利用外，多 數(shù)被作為廢氣物排放，不但造成大量水資源浪費，而且蒸汽排放也帶走大量熱 量浪費。
鋼鐵企業(yè)是工業(yè)發(fā)展中的能耗大戶，因此，鋼鐵企業(yè)的節(jié)能改造就存在著 很大的潛在空間。尤其在民營和集體的鋼鐵企業(yè)占到鋼鐵總產(chǎn)量的相當大的比 例，而且這些企業(yè)往往采用的生產(chǎn)工藝、設備裝備水平相對比較落后，在各生 產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗、減少環(huán)境污染的空間很大。其中對于鋼鐵廠轉(zhuǎn)爐和其他煉 鋼、軋鋼用于冷卻排煙罩的水蒸氣，由于壓力、流量波動很大，無法被利用， 除少數(shù)被利用外多數(shù)被作為廢汽而排放到空氣中，既造成水資源的浪費，同時， 伴隨水蒸汽也帶走大量熱量。目前對此項能源的利用主要為以下幾個方面l用 這些波動的飽和蒸汽，用來作為冬季采暖熱源，但由于往往鋼鐵廠遠離城市， 飽和蒸汽又不便長距離輸送，僅用于采暖用汽用量很少。所以多數(shù)還是被排放 掉，利用率很低。2少數(shù)可以被用于生活用汽，比如食堂用汽；澡堂用汽等，這 些用量也非常少；可利用率也很低。3利用飽和蒸汽進行發(fā)電，由于飽和蒸汽用 于發(fā)電時利用率很低，大約14 15kg可以發(fā)lkW.h。飽和蒸汽利用率低的主要原 因，是因為飽和蒸汽所具備的可以轉(zhuǎn)換成電能的能量很低；所以，能源利用率 也比較低。4利用飽和蒸汽與其他鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽混合，再送回到鍋爐進行 再加熱處理，再加熱后的蒸汽送到汽輪機發(fā)電，但需要具備有其他鍋爐，投資 費用相對較高，使用條件受到限制，普及率不高。5需要建設補燃鍋爐，即需要 建有鍋爐，然后補入收集的飽和蒸汽一起進行過熱處理，過熱后的蒸汽送到汽 輪機發(fā)電，也需要具備有其他鍋爐，投資費用相對較高，使用條件受到限制， 因此普及率也不高。本方法不單要回收這些廢蒸汽，而且要再利用鋼鐵廠排放 的廢煤氣對回收的飽和蒸汽進行再加熱處理用于發(fā)電，最大限度的提高煤氣的 利用率。該技術既屬于大力提倡的節(jié)能范疇，同時回收了被排放的熱量，減少 了對空氣的熱污染，也屬于環(huán)保范疇。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設計一種鋼鐵廠余熱鍋爐飽和蒸汽回收再發(fā)電的方法，這 種方法利用鋼鐵廠現(xiàn)有的用于降低轉(zhuǎn)爐和各式加熱爐排煙溫度的余熱鍋爐排出 的飽和蒸汽，將其集中回收起來，并對蒸汽經(jīng)過分離、濾波和穩(wěn)壓處理，再經(jīng) 過專用飽和蒸汽加熱爐加熱成過熱蒸汽，然后用于發(fā)電，發(fā)電后蒸汽通過凝汽 器凝結(jié)成水，然后再回到轉(zhuǎn)爐或其他各式余熱鍋爐用于冷卻煙道，冷卻后形成 水蒸氣再回到發(fā)電系統(tǒng)中，形成閉環(huán)循環(huán)利用，既減少了水資源浪費，又把蒸 汽熱能充分利用。本發(fā)明所用的飽和蒸汽加熱爐的熱源來自鋼鐵廠生產(chǎn)系統(tǒng)中 產(chǎn)生的副產(chǎn)品——高爐煤氣或轉(zhuǎn)爐煤氣，也可以采用焦爐煤氣。由于這些飽和 蒸汽己經(jīng)具備較高的能量，再加熱到過熱蒸汽所需的熱量并不需要很多。以
100t/h飽和蒸汽為例，如果采用飽和蒸汽發(fā)電方法，初步估算，發(fā)電功率最多 可以達到7150kW，如果采用本發(fā)明的方法，發(fā)電能力最高可以達到16950kW， 也就是說，發(fā)電能力最高可以提高1.37倍，而用于加熱飽和蒸汽所用的熱量只 需要58850MJ/h，也就是說，多發(fā)的電能與用于加熱飽和蒸汽所需的熱量相比， 發(fā)電效率達到60%以上。此效率與傳統(tǒng)的中溫中壓煤氣鍋爐——汽輪發(fā)電機組 的發(fā)電效率25%相比，提高了 140%，與世界上最先進的燃氣輪機發(fā)電技術效 率45 50%相比還要高出至少20%以上。由此可見，此項方法集中體現(xiàn)了節(jié)能、 環(huán)保、能源高效利用的思想。
采用本方法加熱煤氣能源利用率高的主要原因是余熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽 己經(jīng)為蒸汽發(fā)電鋪墊了傳統(tǒng)鍋爐蒸發(fā)所需的能量。
本發(fā)明的目的可以通過下述實施方案來實現(xiàn)本鋼鐵廠余熱鍋爐飽和蒸汽 回收再發(fā)電方法的特征是設備包括由轉(zhuǎn)爐、轉(zhuǎn)爐余熱回收鍋爐、蒸汽濾波穩(wěn)壓 裝置、飽和蒸汽加熱爐、加熱爐然燒器、低壓汽輪機、發(fā)電機、冷凝器、冷凝 水泵、冷卻塔、循環(huán)水泵、除氧器、給水泵、給水分配器、送風機、引風機、 煙囪組成，其利用轉(zhuǎn)爐余熱回收鍋爐或其他余熱回收鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽，將 其收集起來到蒸汽濾波穩(wěn)壓裝置，然后送到飽和蒸汽加熱爐進行加熱，加熱后 蒸汽變成過熱蒸汽，通過管道送到低壓汽輪機做功轉(zhuǎn)換成電能，通過發(fā)電機輸 出到電網(wǎng)，蒸汽通過汽輪機做工后排汽到冷凝器冷凝成水，用于冷卻冷凝器的 循環(huán)水通過冷卻塔降溫后再通過循環(huán)水泵加壓繼續(xù)冷凝器的冷卻用，以此形成 循環(huán)冷卻；通過冷凝器冷卻后的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵加壓，并經(jīng)過飽和蒸汽加熱 爐加熱到一定溫度，然后回到除氧器進行除氧，除氧后水再通過余熱鍋爐給水 泵加壓送回到余熱鍋爐繼續(xù)冷卻轉(zhuǎn)爐或其他余熱鍋爐，這樣飽和蒸汽形成閉路 循環(huán)利用；飽和蒸汽加熱爐的燃燒利用高爐煤氣或轉(zhuǎn)爐煤氣作為燃料，送入到 燃燒器，并混入被加熱爐加熱后的熱風一起送入加熱爐燃燒，從而將飽和蒸汽 加熱成過熱蒸汽；飽和蒸汽加熱爐采用送風機供給加熱爐用空氣，燃料燃燒后
的煙氣通過加熱爐尾部降溫后由弓I風機抽出，并通過煙囪排往大氣。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、可以盡可能利用鋼鐵廠現(xiàn)有的余熱鍋爐，也可以根據(jù) 需要擴大余熱鍋爐應用范圍；2、本發(fā)明采用了蒸汽濾波穩(wěn)壓裝置，將余熱鍋爐 產(chǎn)生的流量、壓力波動較大、幾乎無法直接利用的飽和蒸汽變成波動相對較小，
可以保證汽輪機連續(xù)運行的汽源；3、本發(fā)明采用了——飽和蒸汽加熱爐，將飽 和蒸汽加熱成過熱蒸汽，可以最大限度的提高蒸汽的利用率，通過初步計算表 明，由于加熱增加的電量與用于加熱蒸汽加入的熱量相比，相當于發(fā)電效率60 %以上，比傳統(tǒng)的小型中溫中壓機組效率可以提高140%,比世界上發(fā)電效率最 高燃氣輪機效率還要高出20%以上；4、本發(fā)明采用給水分配器作為全部余熱鍋 爐的給水配水，使得每臺余熱鍋爐可以根據(jù)系統(tǒng)自身的冷卻能力分配所需的水 量。5、本發(fā)明采用適用于蒸汽參數(shù)波動較大低壓汽輪機作為發(fā)電動力，從而使 得余熱飽和蒸汽得到有效利用。6、本方法采用現(xiàn)代自動化控制儀器和儀表，從 而保證了整個系統(tǒng)的功能得以正確實現(xiàn)。7、可以充分利用發(fā)電廠現(xiàn)成的常規(guī)技 術，使得本方法得以順利實施，少走彎路。
四

-圖l是工藝流程圖。
五具體實施例方式
本鋼鐵廠余熱鍋爐飽和蒸汽回收再發(fā)電方法的特征是設備包括由轉(zhuǎn)爐1、 轉(zhuǎn)爐余熱回收鍋爐2、蒸汽濾波穩(wěn)壓裝置3、飽和蒸汽加熱爐4、加熱爐然燒器 5、低壓汽輪機6、發(fā)電機7、冷凝器8、冷凝水泵9、冷卻塔IO、循環(huán)水泵ll、 除氧器12、給水泵13、給水分配器14、送風機15、引風機16、煙囪17組成，
其利用轉(zhuǎn)爐余熱回收鍋爐或其他余熱回收鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽，將其收集起來 到蒸汽濾波穩(wěn)壓裝置3，然后送到飽和蒸汽加熱爐4進行加熱，加熱后蒸汽變成 過熱蒸汽，通過管道送到低壓汽輪機6做功轉(zhuǎn)換成電能，通過發(fā)電機7輸出到 電網(wǎng)，蒸汽通過汽輪機6做工后排汽到冷凝器8冷凝成水，用于冷卻冷凝器的 循環(huán)水通過冷卻塔10降溫后再通過循環(huán)水泵加壓繼續(xù)冷凝器8的冷卻用，以此 形成循環(huán)冷卻；通過冷凝器8冷卻后的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵9加壓，并經(jīng)過飽和 蒸汽加熱爐4加熱到一定溫度，然后回到除氧器12進行除氧，除氧后水再通過 余熱鍋爐給水泵13加壓送回到余熱鍋爐繼續(xù)冷卻轉(zhuǎn)爐2或其他余熱鍋爐，這樣 飽和蒸汽形成閉路循環(huán)利用；飽和蒸汽加熱爐4的燃燒利用高爐煤氣或轉(zhuǎn)爐煤 氣作為燃料，送入到燃燒器5，并混入被加熱爐加熱后的熱風一起送入加熱爐4 燃燒，從而將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽；飽和蒸汽加熱爐采用送風機15供給加 熱爐用空氣，燃料燃燒后的煙氣通過加熱爐尾部降溫后由引風機16抽出，并通 過煙囪排往大氣。
權利要求
1、一種鋼鐵廠余熱鍋爐飽和蒸汽回收再發(fā)電的方法，其特征是設備包括由轉(zhuǎn)爐(1)、轉(zhuǎn)爐余熱回收鍋爐(2)、蒸汽濾波穩(wěn)壓裝置(3)、飽和蒸汽加熱爐(4)、加熱爐然燒器(5)、低壓汽輪機(6)、發(fā)電機(7)、冷凝器(8)、冷凝水泵(9)、冷卻塔(10)、循環(huán)水泵(11)、除氧器(12)、給水泵(13)、給水分配器(14)、送風機(15)、引風機(16)、煙囪(17)，其利用轉(zhuǎn)爐余熱回收鍋爐或其他余熱回收鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽，將其收集起來到蒸汽濾波穩(wěn)壓裝置(3)，然后送到飽和蒸汽加熱爐(4)進行加熱，加熱后蒸汽變成過熱蒸汽，通過管道送到低壓汽輪機(6)做功轉(zhuǎn)換成電能，通過發(fā)電機(7)輸出到電網(wǎng)，蒸汽通過汽輪機(6)做工后排汽到冷凝器(8)冷凝成水，用于冷卻冷凝器的循環(huán)水通過冷卻塔(10)降溫后再通過循環(huán)水泵加壓繼續(xù)冷凝器(8)的冷卻用，以此形成循環(huán)冷卻；通過冷凝器(8)冷卻后的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵(9)加壓，并經(jīng)過飽和蒸汽加熱爐(4)加熱到一定溫度，然后回到除氧器(12)進行除氧，除氧后的水再通過余熱鍋爐給水泵(13)加壓送回到余熱鍋爐繼續(xù)冷卻轉(zhuǎn)爐(2)或其他余熱鍋爐，這樣飽和蒸汽形成閉環(huán)循環(huán)利用；飽和蒸汽加熱爐(4)的燃燒利用高爐煤氣或轉(zhuǎn)爐煤氣作為燃料，送入到燃燒器(5)，并混入被加熱爐加熱后的熱風一起送入加熱爐(4)燃燒，從而將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽；飽和蒸汽加熱爐采用送風機(15)供給加熱爐用空氣，燃料燃燒后的煙氣通過加熱爐尾部降溫后由引風機(16)抽出，并通過煙囪排往大氣。
全文摘要
一種鋼鐵廠余熱鍋爐飽和蒸汽回收再發(fā)電的方法，其特征是設備包括由轉(zhuǎn)爐、轉(zhuǎn)爐余熱回收鍋爐、蒸汽濾波穩(wěn)壓裝置、飽和蒸汽加熱爐、加熱爐燃燒器、低壓汽輪機、發(fā)電機、冷凝器、冷凝水泵、冷卻塔、循環(huán)水泵、除氧器、給水泵、給水分配器、送風機、引風機和煙囪組成，其優(yōu)點為可以盡可能利用鋼鐵廠現(xiàn)有的余熱鍋爐；采用了蒸汽濾波穩(wěn)壓裝置；采用了飽和蒸汽加熱爐；比傳統(tǒng)的小型中溫中壓機組效率可以提高140％，比世界上發(fā)電效率最高燃氣輪機效率還要高出20％以上。
文檔編號F01K11/00GK101178017SQ200710185379
公開日2008年5月14日 申請日期2007年12月4日 優(yōu)先權日2007年12月4日
發(fā)明者安慶林 申請人:安慶林