專利名稱：一種聯(lián)合利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱及廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焦?fàn)t余熱資源利用領(lǐng)域，尤其涉及一種聯(lián)合利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱及煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
焦?fàn)t生產(chǎn)中有三種主要余熱資源，即紅焦顯熱、荒煤氣顯熱及廢煙氣余熱。其中回收紅焦顯熱的干熄焦技術(shù)已經(jīng)得到推廣，而荒煤氣顯熱及廢煙氣余熱的利用，因存在技術(shù)難題、經(jīng)濟(jì)性不佳等原因，一直沒有得到大面積應(yīng)用。在荒煤氣顯熱處理方面，目前國(guó)內(nèi)外焦?fàn)t普遍采用的工藝流程是將炭化室干餾過程中產(chǎn)生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間，經(jīng)過上升管、橋管進(jìn)入集氣管，越800°C左右的荒煤氣在橋管內(nèi)被氨水噴灑冷卻至85°C左右。此種工藝造成了大量的資源和能源浪費(fèi)。荒煤氣中含有粉塵、焦油等多種成分，荒煤氣溫度在500度以下，焦油就會(huì)析出，從而會(huì)造成上升管堵塞。從公開資料來看，焦?fàn)t荒煤氣顯熱資源的回收裝置多采用水作為冷卻介質(zhì)，產(chǎn)生低壓飽和蒸汽。由于水汽化潛熱大，從而導(dǎo)致此種方法產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽產(chǎn)量少、品質(zhì)低、用途有限，同時(shí)存在換熱裝置大面積漏水而影響焦?fàn)t生產(chǎn)的事故隱患?；谏鲜鲈?， 焦?fàn)t荒煤氣顯熱資源一直沒有得到有效利用。在廢煙氣余熱利用方面，廢煙氣經(jīng)過廢氣開閉器后，煙氣溫度在280°C左右，其煙氣溫度很低，采用常規(guī)的換熱裝置產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，存在余熱系統(tǒng)投入大、所產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽用途少、價(jià)值低等問題，從而使廢煙氣余熱回收項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性較差。目前的技術(shù)方案均將荒煤氣顯熱、廢煙氣余熱分成兩套系統(tǒng)獨(dú)立來實(shí)施，而沒有考慮到由于兩種余熱資源品質(zhì)不同而帶來的互補(bǔ)性；同時(shí)，在荒煤氣顯熱回收上，采用水為冷卻介質(zhì)，上升管換熱器漏水會(huì)嚴(yán)重影響焦?fàn)t生產(chǎn)。兩處余熱資源均產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值較差的飽和蒸汽，余熱回收投資大，產(chǎn)出少，在經(jīng)濟(jì)性上不具備吸引力。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述中存在的問題與缺陷，本發(fā)明提供了一種聯(lián)合利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱和廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用低品質(zhì)廢煙氣余熱產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，采用低壓蒸汽作為焦?fàn)t荒煤氣的冷卻介質(zhì)，吸收荒煤氣顯熱，從而生產(chǎn)出高品質(zhì)的過熱蒸汽，過熱蒸汽用于發(fā)電。本發(fā)明能夠產(chǎn)生高品質(zhì)的過熱蒸汽用于發(fā)電，提高了余熱回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)采用蒸汽作為荒煤氣顯熱的冷卻介質(zhì)，不存在大面漏水隱患，不影響焦?fàn)t的安全生產(chǎn)。所述技術(shù)方案如下—種聯(lián)合利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱和廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)，包括廢煙氣系統(tǒng)、荒煤氣系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、余熱鍋爐系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機(jī)，所述廢煙氣系統(tǒng)，用于將焦?fàn)t廢煙氣通過焦?fàn)t煙道引出進(jìn)入余熱鍋爐系統(tǒng)；荒煤氣系統(tǒng)，采用低壓蒸汽作為焦?fàn)t荒煤氣的冷卻介質(zhì)，吸收荒煤氣顯熱；汽水系統(tǒng)，用于將冷凝水通過給水泵送至余熱鍋爐省煤氣和余熱鍋爐蒸發(fā)器產(chǎn)生飽和蒸汽，所述飽和蒸汽通過蒸汽過熱器產(chǎn)生過熱蒸汽，并將過熱蒸汽匯集輸送到發(fā)電系統(tǒng)；余熱鍋爐系統(tǒng)，用于吸收焦?fàn)t廢煙氣的余熱和焦?fàn)t荒煤氣的顯熱；汽輪發(fā)電機(jī)，將接收到的過熱蒸汽通過汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是回收焦?fàn)t荒煤氣顯熱和廢煙氣余熱資源，產(chǎn)生高品質(zhì)的過熱蒸汽，過熱蒸汽用于發(fā)電；大幅拓展了蒸汽利用途徑，提高了余熱回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。采用蒸汽作為焦?fàn)t荒煤氣的冷卻介質(zhì)，可以有效的避免以水為冷卻介質(zhì)所帶來的生產(chǎn)隱患，有利于焦?fàn)t的安全生產(chǎn)。


圖1是聯(lián)合利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱和廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述本實(shí)施例提供了一種聯(lián)合利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱和廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括廢煙氣系統(tǒng)、荒煤氣系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、余熱鍋爐系統(tǒng)和汽輪發(fā)電系統(tǒng)，所述廢煙氣系統(tǒng)，用于將焦?fàn)t廢煙氣通過焦?fàn)t煙道引出進(jìn)入余熱鍋爐系統(tǒng)；焦?fàn)t廢煙氣從焦?fàn)t煙道中引出，進(jìn)入余熱鍋爐后通過余熱鍋爐蒸發(fā)器、余熱鍋爐省煤器，然后通過鍋爐出口經(jīng)引風(fēng)機(jī)重新送回焦?fàn)t原有的排煙系統(tǒng)。荒煤氣系統(tǒng)，采用低壓蒸汽作為焦?fàn)t荒煤氣的冷卻介質(zhì)，吸收荒煤氣顯熱；焦?fàn)t荒煤氣在焦?fàn)t頂部匯集后進(jìn)入上升管，加熱布置在上升管中的蒸汽過熱器， 荒煤氣溫度大約降低100度后，進(jìn)入橋管、集氣管，然后進(jìn)入焦化后續(xù)的凈化系統(tǒng)。汽水系統(tǒng)，用于將冷凝水通過給水泵送至余熱鍋爐省煤氣和余熱鍋爐蒸發(fā)器產(chǎn)生飽和蒸汽，所述飽和蒸汽通過蒸汽過熱器產(chǎn)生過熱蒸汽，并將過熱蒸汽匯集輸送到發(fā)電系統(tǒng)；其中，過熱蒸汽在集汽箱匯集后，送入汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電。余熱鍋爐系統(tǒng)，用于吸收焦?fàn)t廢煙氣的余熱和焦?fàn)t荒煤氣的顯熱；所述余熱鍋爐系統(tǒng)包括余熱鍋爐省煤器、余熱鍋爐蒸發(fā)器、余熱鍋爐過熱器和余熱鍋爐鍋筒，所述余熱鍋爐省煤器、余熱鍋爐蒸發(fā)器和余熱鍋爐過熱器分別與所述余熱鍋爐鍋筒連接。汽輪發(fā)電機(jī)，將接收到的過熱蒸汽通過汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；采用從焦?fàn)t上升管內(nèi)蒸汽過熱器出來的過熱蒸汽發(fā)電，過熱蒸汽在集氣箱匯集后，進(jìn)入凝汽式汽輪機(jī)，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，所發(fā)電力并入電站附近變電站。結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明來自汽輪機(jī)凝汽器7的除鹽水通過除氧后，進(jìn)入余熱鍋爐省煤器1吸收焦?fàn)t廢煙氣低溫段余熱后，進(jìn)入余熱鍋爐鍋筒10，余熱鍋爐鍋筒水通過余熱鍋爐蒸發(fā)器2吸收焦?fàn)t廢煙氣高溫段余熱，產(chǎn)生飽和蒸汽。飽和蒸汽從余熱鍋爐鍋筒中輸出，送入布置在焦?fàn)t上升管3中的蒸汽過熱器管道，各上升管中蒸汽過熱器產(chǎn)生的過熱蒸汽4在集汽箱5中匯集后，送入汽輪發(fā)電機(jī)組中的汽輪機(jī)6做功發(fā)電，做完功的乏汽在凝汽器中凝結(jié)為水，冷凝水經(jīng)過水泵8，重新送入余熱鍋爐省煤器中。來自焦?fàn)t煙道的280度左右的廢煙氣，通過管道引入到余熱鍋爐，分別經(jīng)過余熱鍋爐蒸發(fā)器蒸發(fā)器和余熱鍋爐省煤器后，從余熱鍋爐底部排出。上述實(shí)施例是不改變焦?fàn)t原有的荒煤氣生產(chǎn)流程，來自焦?fàn)t炭化室的荒煤氣經(jīng)過上升管時(shí)，加熱布置在各個(gè)上升管中蒸汽管道的蒸汽，經(jīng)過冷凝的荒煤氣通過焦?fàn)t集氣管9 送入集氣器，進(jìn)入焦?fàn)t原有的后續(xù)凈化系統(tǒng)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)合利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱及廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括廢煙氣系統(tǒng)、荒煤氣系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、余熱鍋爐系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機(jī)，所述廢煙氣系統(tǒng)，用于將焦?fàn)t廢煙氣通過焦?fàn)t煙道引出進(jìn)入余熱鍋爐系統(tǒng)；荒煤氣系統(tǒng)，采用低壓蒸汽作為焦?fàn)t荒煤氣的冷卻介質(zhì)，吸收荒煤氣顯熱；汽水系統(tǒng)，用于將冷凝水通過給水泵送至余熱鍋爐省煤器和余熱鍋爐蒸發(fā)器產(chǎn)生飽和蒸汽，所述飽和蒸汽通過蒸汽過熱器產(chǎn)生過熱蒸汽，并將過熱蒸汽匯集輸送到發(fā)電系統(tǒng)；余熱鍋爐系統(tǒng)，用于吸收焦?fàn)t廢煙氣的余熱和焦?fàn)t荒煤氣的顯熱；汽輪發(fā)電機(jī)，將接收到的過熱蒸汽通過汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱及廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述焦?fàn)t廢煙氣系統(tǒng)通過焦?fàn)t煙道與余熱鍋爐連接；所述荒煤氣系統(tǒng)包括焦?fàn)t上升管、焦?fàn)t煙道、焦?fàn)t集氣管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合利用焦?fàn)t煤氣顯熱及廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述余熱鍋爐系統(tǒng)包括余熱鍋爐省煤器、余熱鍋爐蒸發(fā)器、余熱鍋爐過熱器和余熱鍋爐鍋筒，所述余熱鍋爐省煤器、余熱鍋爐蒸發(fā)器和余熱鍋爐過熱器分別與所述余熱鍋爐鍋筒連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聯(lián)合利用焦?fàn)t煤氣顯熱及廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述余熱鍋爐省煤器，布置在余熱鍋爐本體內(nèi)，用于吸收焦?fàn)t廢煙氣低溫段余熱，并送入余熱鍋爐鍋筒；所述余熱鍋爐蒸發(fā)器，布置在余熱鍋爐本體內(nèi)，用于吸收焦?fàn)t廢煙氣高溫段余熱，產(chǎn)生飽和蒸汽；所述余熱鍋爐過熱器，布置在焦?fàn)t上升管內(nèi)，用于吸收焦?fàn)t荒煤氣顯熱，并利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱加熱所述飽和蒸汽，產(chǎn)生過熱蒸汽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)合利用焦?fàn)t煤氣顯熱及廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)包括水泵和設(shè)置有凝汽器的汽輪機(jī)，所述汽輪機(jī)通過水泵與所述余熱鍋爐省煤器連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聯(lián)合利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱及廢煙氣余熱的發(fā)電系統(tǒng)，采用低品質(zhì)廢煙氣余熱產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，采用低壓蒸汽作為焦?fàn)t荒煤氣的冷卻介質(zhì)，吸收荒煤氣顯熱，從而生產(chǎn)出高品質(zhì)的過熱蒸汽，過熱蒸汽用于發(fā)電。本發(fā)明改變了目前兩種余熱資源單獨(dú)回收利用的技術(shù)局限，提升了廢熱煙氣所產(chǎn)生低壓飽和蒸汽的利用價(jià)值及途徑，妥善處理了荒煤氣顯熱回收利用中漏水、焦油冷凝、上升管堵塞等難題，大幅提高了焦?fàn)t廢熱資源的利用效率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)F01K11/02GK102434237SQ20111038637
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者史彧宏, 張恒春, 柴磊, 王征, 菅立川, 賈濤, 趙慶峰, 陳立剛 申請(qǐng)人:北京佰能電氣技術(shù)有限公司