一種鋼鐵企業(yè)余能綜合高效發(fā)電方法及其發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鋼鐵企業(yè)余能綜合高效發(fā)電方法及其發(fā)電系統(tǒng)。所述發(fā)電方法包括煤氣補(bǔ)燃燒結(jié)余熱蒸汽、燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收、燒結(jié)機(jī)余熱回收、蒸汽發(fā)電步驟；所述發(fā)電系統(tǒng)包括與轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐蒸汽出口通過轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器連通的蒸汽加熱鍋爐，蒸汽加熱鍋爐燃料入口與副產(chǎn)煤氣連通，設(shè)置于燒結(jié)冷卻機(jī)的雙壓余熱鍋爐，雙壓余熱鍋爐設(shè)置飽和蒸汽出口和過熱蒸汽出口，設(shè)置于燒結(jié)機(jī)上的燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐，與蒸汽加熱鍋爐蒸汽出口、雙壓余熱鍋爐過熱蒸汽出口和燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐蒸汽出口連通的補(bǔ)汽式汽輪機(jī)，雙壓余熱鍋爐飽和蒸汽出口與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)低壓段連通，補(bǔ)汽式汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。本發(fā)明具有余能綜合利用率高、發(fā)電穩(wěn)定性好、運(yùn)行維護(hù)成本低的特點(diǎn)。
【專利說明】一種鋼鐵企業(yè)余能綜合高效發(fā)電方法及其發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于余能發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種鋼鐵企業(yè)余能綜合利用率高、發(fā)電能力強(qiáng)、發(fā)電穩(wěn)定性好、運(yùn)行維護(hù)成本低的余能綜合高效發(fā)電方法及其發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵工業(yè)總能耗約占全國(guó)總能耗量的15%左右，鋼鐵生產(chǎn)主要以高溫冶煉、加工為主，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量余熱能源，主要來自燒結(jié)機(jī)煙氣顯熱、紅焦顯熱、轉(zhuǎn)爐煙氣及加熱爐爐底的余熱回收裝置等，各種余熱資源約占全部生產(chǎn)能耗的68%，目前鋼鐵生產(chǎn)過程中2/3以上的能量是以廢氣、廢渣和產(chǎn)品余熱形式消耗。鋼鐵企業(yè)燒結(jié)、轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量余能資源，目前較為常用的是利用轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的飽和蒸汽進(jìn)行生產(chǎn)供熱，燒結(jié)余熱用于助燃空氣、預(yù)熱混合料或利用余熱回收裝置產(chǎn)生蒸汽，利用燒結(jié)冷卻風(fēng)余熱進(jìn)行單獨(dú)低溫余熱發(fā)電和利用燒結(jié)機(jī)燒結(jié)余熱進(jìn)行單獨(dú)低溫余熱發(fā)電的模式，而高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣等副產(chǎn)煤氣雖得以較好的利用，但由于各種原因，放散率仍然超過10%。
[0003]轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐生產(chǎn)的飽和蒸汽除供生產(chǎn)供熱外，由于鋼鐵企業(yè)管網(wǎng)蒸汽一般為過熱蒸汽，飽和蒸汽無法直接并網(wǎng)使用，只能對(duì)空排放或經(jīng)過熱處理后并入管網(wǎng)，造成能源浪費(fèi)。而采用飽和蒸汽發(fā)電，由于飽和蒸汽溫度低，導(dǎo)致系統(tǒng)熱效率低，發(fā)電量少；而且轉(zhuǎn)爐周期性冶煉導(dǎo)致蒸汽溫度、流量的沖擊性變化，單獨(dú)發(fā)電時(shí)會(huì)造成發(fā)電不穩(wěn)定，雖然可以增加蒸汽儲(chǔ)熱器調(diào)節(jié)，但轉(zhuǎn)爐的小修也會(huì)造成發(fā)電停機(jī)，影響設(shè)備的利用率。
[0004]燒結(jié)生產(chǎn)線有兩部分余熱，一是冷卻機(jī)產(chǎn)生的熱風(fēng)，二是燒結(jié)機(jī)尾的高溫?zé)煔?。由于影響燒結(jié)余熱回收效率的因素很多，如燒結(jié)礦的產(chǎn)量、燃燒溫度、料層層厚、冷卻機(jī)的速度、冷卻介質(zhì)的初溫和廢氣流量等，致使燒結(jié)低溫余熱發(fā)電工藝存在余熱資源利用率底、發(fā)電機(jī)組作業(yè)率底等現(xiàn)象。而燒結(jié)余熱用于助燃空氣、預(yù)熱混合料或利用余熱回收裝置產(chǎn)生蒸汽，回收利用效率不高。特別是現(xiàn)階段伴隨著燒結(jié)機(jī)的大型化，傳統(tǒng)的余熱利用途徑已無法充分利用余熱資源，達(dá)到效益的最大化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一目的在于提供一種鋼鐵企業(yè)余能綜合利用率高、發(fā)電能力強(qiáng)、發(fā)電穩(wěn)定性好、運(yùn)行維護(hù)成本低的余能綜合高效發(fā)電方法；第二目的在于提供實(shí)現(xiàn)此發(fā)電方法的發(fā)電系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的第一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括煤氣補(bǔ)燃燒結(jié)余熱蒸汽、燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收、燒結(jié)機(jī)余熱回收、蒸汽發(fā)電步驟，具體步驟為:
a、煤氣補(bǔ)燃燒結(jié)余熱蒸汽:將轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽匯聚進(jìn)入轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器，然后將轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器中的蒸汽導(dǎo)入以副產(chǎn)煤氣為燃料的蒸汽加熱鍋爐，使低壓飽和蒸汽升溫得到過熱蒸汽；
b、燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收:在燒結(jié)冷卻機(jī)上配置雙壓余熱鍋爐，利用燒結(jié)冷卻機(jī)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱，分別產(chǎn)生低溫低壓飽和蒸汽和過熱蒸汽； C、燒結(jié)機(jī)余熱回收:在燒結(jié)機(jī)上配置燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐，利用燒結(jié)機(jī)燒結(jié)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱，產(chǎn)生過熱蒸汽；
d、蒸汽發(fā)電:將步驟a、b、c產(chǎn)生的過熱蒸汽通過管道連接匯聚并送入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)高壓段，推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電作業(yè)；將步驟b中產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽通過補(bǔ)汽管道送入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)低壓段進(jìn)行補(bǔ)汽，輔助推動(dòng)汽輪機(jī)做功。
[0007]本發(fā)明的第二目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐、轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器、蒸汽加熱鍋爐、雙壓余熱鍋爐、燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐、補(bǔ)汽式汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)，所述轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐的蒸汽通過轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器輸入蒸汽加熱鍋爐，所述蒸汽加熱鍋爐燃料入口與副產(chǎn)煤氣連通，所述雙壓余熱鍋爐設(shè)置于燒結(jié)冷卻機(jī)上，所述雙壓余熱鍋爐設(shè)置有飽和蒸汽出口和過熱蒸汽出口，所述燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐設(shè)置于燒結(jié)機(jī)上，所述蒸汽加熱鍋爐蒸汽出口、雙壓余熱鍋爐的過熱蒸汽出口和燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐蒸汽出口與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)高壓段連通，所述雙壓余熱鍋爐的飽和蒸汽出口與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)低壓段連通，所述補(bǔ)汽式汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0008]本發(fā)明將鋼鐵企業(yè)富余的轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽、燒結(jié)生產(chǎn)線廢氣、富余高爐煤氣和/或轉(zhuǎn)爐煤氣等余能資源整合轉(zhuǎn)化為電能。通過將副產(chǎn)煤氣燃燒加熱，使轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐產(chǎn)生的低溫低壓飽和蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)檫^熱蒸汽，從而增大蒸汽參數(shù)，大幅提高蒸汽做功能力，既減少了副產(chǎn)煤氣和飽和蒸汽的排放，特別是不達(dá)標(biāo)煤氣的放散，又增加發(fā)電量；特別是通過在燒結(jié)機(jī)尾部風(fēng)箱設(shè)置燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐和在燒結(jié)冷卻機(jī)上設(shè)置雙壓余熱鍋爐，充分利用燒結(jié)機(jī)后風(fēng)箱30(T400°C的煙氣余熱和燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣余熱，聯(lián)合收集熱量占整個(gè)燒結(jié)礦熱能消耗23^28%的燒結(jié)機(jī)煙氣和環(huán)冷機(jī)廢氣顯熱，既提高余熱回收率，又降低能耗；而且，通過設(shè)置雙壓余熱鍋爐產(chǎn)生一路飽和蒸汽配合補(bǔ)汽式汽輪機(jī)，從而增大汽輪機(jī)的發(fā)電量，提高蒸汽利用效率；通過整合轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽、燒結(jié)生產(chǎn)線廢氣和副產(chǎn)煤氣進(jìn)行蒸汽發(fā)電作業(yè)，可使目前300m2燒結(jié)機(jī)配套發(fā)電機(jī)組發(fā)電量由5麗提升至12MW，即大幅提升燒結(jié)余熱發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量；可實(shí)現(xiàn)燒結(jié)熱風(fēng)余熱獨(dú)立發(fā)電和轉(zhuǎn)爐煉鋼蒸汽和煤氣獨(dú)立發(fā)電，即在鋼鐵燒結(jié)生產(chǎn)線或煉鋼生產(chǎn)線出現(xiàn)故障停運(yùn)狀況下，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組仍可不停機(jī)作業(yè)，較常規(guī)燒結(jié)熱風(fēng)余熱獨(dú)立發(fā)電機(jī)組不足80%的作業(yè)率提高至90%以上，提高了發(fā)電機(jī)作業(yè)率；副產(chǎn)煤氣在蒸汽加熱鍋爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生90(Tll0(rC的高溫?zé)煔?，該煙氣通過蒸汽加熱鍋爐過熱器，將轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中的1.(Tl.5MPa的飽和蒸汽加熱至30(T380°C的過熱蒸汽后送入汽輪機(jī)做功，同時(shí)將通過過熱器后溫度約為50(T800°C的煙氣混入燒結(jié)熱風(fēng)送入燒結(jié)冷卻機(jī)雙壓余熱鍋爐，提高或保證進(jìn)入燒結(jié)冷卻機(jī)雙壓余熱鍋爐的進(jìn)風(fēng)溫度，從而保證鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性性(常規(guī)燒結(jié)冷卻機(jī)余熱鍋爐由于燒結(jié)運(yùn)行工況的變動(dòng)致使燒結(jié)熱風(fēng)溫度波動(dòng)或過低，造成燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐負(fù)荷大幅波動(dòng)甚至停產(chǎn))，由此可見，蒸汽加熱鍋爐煙氣混入燒結(jié)機(jī)熱風(fēng)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐低溫飽和蒸汽品質(zhì)提升的同時(shí)，還提升了燒結(jié)冷卻機(jī)余熱鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性；通過增加煤氣混合站和蒸汽儲(chǔ)熱器，相比單獨(dú)的副產(chǎn)煤氣利用、轉(zhuǎn)爐蒸汽利用、燒結(jié)冷卻風(fēng)余熱利用和燒結(jié)機(jī)燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)具有投資費(fèi)用和運(yùn)行成本低的優(yōu)勢(shì)，而且鋼鐵企業(yè)中某一產(chǎn)生余能設(shè)備的檢修或故障可依靠其它鍋爐產(chǎn)生的蒸汽維持機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行，從而減少發(fā)電機(jī)組的停機(jī)時(shí)間，又均衡了各生產(chǎn)工序間歇式生產(chǎn)對(duì)發(fā)電設(shè)備造成的沖擊，使鋼鐵企業(yè)的余能綜合利用率高，發(fā)電穩(wěn)定性好。因此，本發(fā)明具有鋼鐵企業(yè)余能綜合利用率高、發(fā)電能力強(qiáng)、發(fā)電穩(wěn)定性好、運(yùn)行維護(hù)成本低的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明發(fā)電方法的流程示意圖；
圖2為本發(fā)明發(fā)電系統(tǒng)的原理示意圖；
圖中:100-煤氣補(bǔ)燃燒結(jié)余熱蒸汽、200-燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收、300-燒結(jié)機(jī)余熱回收、400-蒸汽發(fā)電；
1-轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐，2-轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器，3-蒸汽加熱鍋爐，31-煙氣管道，4-雙壓余熱鍋爐，41-燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣管道，5-燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐，51-燒結(jié)機(jī)廢氣管道，6-補(bǔ)汽式汽輪機(jī)，7-發(fā)電機(jī)，8-蒸汽蓄熱器I ,9-蒸汽蓄熱器II, 10-煤氣混合站，11-高爐煤氣管道，12-轉(zhuǎn)爐煤氣管道，13-凝汽器，14-除氧器，15-凝結(jié)水泵，16-進(jìn)水調(diào)節(jié)閥。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不得以任何方式對(duì)本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變更或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0011]如圖1所示，本發(fā)明的發(fā)電方法包括煤氣補(bǔ)燃燒結(jié)余熱蒸汽、燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收、燒結(jié)機(jī)余熱回收、蒸汽發(fā)電步驟，具體步驟為:
a、煤氣補(bǔ)燃燒結(jié)余熱蒸汽:將轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽匯聚進(jìn)入轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器，然后將轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器中的蒸汽導(dǎo)入以副產(chǎn)煤氣為燃料的蒸汽加熱鍋爐，使低壓飽和蒸汽升溫得到過熱蒸汽；
b、燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收:在燒結(jié)冷卻機(jī)上配置雙壓余熱鍋爐，利用燒結(jié)冷卻機(jī)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱，分別產(chǎn)生低溫低壓飽和蒸汽和過熱蒸汽；
C、燒結(jié)機(jī)余熱回收:在燒結(jié)機(jī)上配置燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐，利用燒結(jié)機(jī)燒結(jié)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱，產(chǎn)生過熱蒸汽；
d、蒸汽發(fā)電:將步驟a、b、c產(chǎn)生的過熱蒸汽通過管道連接匯聚并送入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)高壓段，推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電作業(yè)；將步驟b中產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽通過補(bǔ)汽管道送入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)低壓段進(jìn)行補(bǔ)汽，輔助推動(dòng)汽輪機(jī)做功。
[0012]所述a步驟中的蒸汽加熱鍋爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^蒸汽加熱鍋爐過熱器后混入b步驟中的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣進(jìn)入雙壓余熱鍋爐。
[0013]所述高溫?zé)煔獾臏囟葹?0(Tll0(TC。
[0014]所述蒸汽加熱鍋爐、雙壓余熱鍋爐和燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽匯聚進(jìn)入蒸汽蓄熱器I，然后再由蒸汽蓄熱器I接入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)推動(dòng)其工作，所述雙壓余熱鍋爐生產(chǎn)的飽和蒸汽通入蒸汽蓄熱器II后再送入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)補(bǔ)汽端。
[0015]所述步驟a中的低壓飽和蒸汽匯入轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器后通過調(diào)節(jié)閥與蒸汽蓄熱器II連通。
[0016]所述補(bǔ)汽式汽輪機(jī)做功后產(chǎn)生的凝結(jié)水通過凝汽器、除氧器、凝結(jié)水泵返回蒸汽加熱鍋爐、雙壓余熱鍋爐和/或燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐循環(huán)。
[0017]所述步驟a中的副產(chǎn)煤氣是將高爐煤氣和/或轉(zhuǎn)爐煤氣通過煤氣混合站后通入蒸汽加熱鍋爐。
[0018]如圖2所示，本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐1、轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器2、蒸汽加熱鍋爐3、雙壓余熱鍋爐4、燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐5、補(bǔ)汽式汽輪機(jī)6、發(fā)電機(jī)7，所述轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐I的蒸汽通過轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器2輸入蒸汽加熱鍋爐3，所述蒸汽加熱鍋爐3燃料入口與副產(chǎn)煤氣連通，所述雙壓余熱鍋爐4設(shè)置于燒結(jié)冷卻機(jī)上，所述雙壓余熱鍋爐4設(shè)置有飽和蒸汽出口和過熱蒸汽出口，所述燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐5設(shè)置于燒結(jié)機(jī)上，所述蒸汽加熱鍋爐3蒸汽出口、雙壓余熱鍋爐4的過熱蒸汽出口和燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐5蒸汽出口與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)6高壓段連通，所述雙壓余熱鍋爐4的飽和蒸汽出口與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)6低壓段連通，所述補(bǔ)汽式汽輪機(jī)6驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)7發(fā)電。
[0019]所述蒸汽加熱鍋爐3設(shè)置有與煙氣管道31連通的煙氣出口，所述煙氣管道31與燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣出口連通后與雙壓余熱鍋爐4熱氣入口連通。
[0020]所述蒸汽加熱鍋爐3蒸汽出口、雙壓余熱鍋爐4的過熱蒸汽出口和燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐5蒸汽出口通過蒸汽蓄熱器I 8與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)6蒸汽入口連通，所述雙壓余熱鍋爐4的飽和蒸汽出口通過蒸汽蓄熱器II 9與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)6補(bǔ)汽入口連通。
[0021]所述轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器2通過調(diào)節(jié)閥與蒸汽蓄熱器II 9連通。
[0022]所述蒸汽加熱鍋爐3燃料入口通過煤氣混合站10與副產(chǎn)煤氣連通，所述煤氣混合站10輸入口與高爐煤氣管道11和/或轉(zhuǎn)爐煤氣管道12連通。
[0023]所述補(bǔ)汽式汽輪機(jī)6的蒸汽出口依次通過凝汽器13、除氧器14、凝結(jié)水泵15與蒸汽加熱鍋爐3、雙壓余熱鍋爐4和/或燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐5的注液口連通。
[0024]所述燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐5設(shè)置于燒結(jié)機(jī)尾部風(fēng)箱，所述雙壓余熱鍋爐4設(shè)置于燒結(jié)冷卻機(jī)冷卻機(jī)前段。
[0025]本發(fā)明工作原理及工作過程:
本發(fā)明通過燒結(jié)機(jī)機(jī)外布置單壓余熱鍋爐+燒結(jié)冷卻機(jī)余熱鍋爐+補(bǔ)燃過熱爐+富余轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽+補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電方案，同時(shí)對(duì)鋼鐵廠內(nèi)的富余轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽、燒結(jié)生產(chǎn)線廢氣余熱、富余高爐及轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)行綜合利用，可使目前300m2燒結(jié)機(jī)配套發(fā)電機(jī)組發(fā)電量由5麗提升至12麗，即大幅提升燒結(jié)余熱發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量；可實(shí)現(xiàn)燒結(jié)熱風(fēng)余熱獨(dú)立發(fā)電和轉(zhuǎn)爐煉鋼蒸汽和煤氣獨(dú)立發(fā)電，即在鋼鐵燒結(jié)生產(chǎn)線或煉鋼生產(chǎn)線出現(xiàn)故障停運(yùn)狀況下，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組仍可不停機(jī)作業(yè)，較常規(guī)燒結(jié)熱風(fēng)余熱獨(dú)立發(fā)電機(jī)組不足80%的作業(yè)率提高至90%以上，提高了發(fā)電機(jī)作業(yè)率；總體提高了余熱的利用效率，既能減少副產(chǎn)煤氣外放污染和飽和蒸汽排放的浪費(fèi)，又能增加發(fā)電量；特別是通過將蒸汽加熱鍋爐50(T80(TC的煙氣混入燒結(jié)熱風(fēng)送入燒結(jié)冷卻機(jī)雙壓余熱鍋爐，可提高或保證進(jìn)入燒結(jié)冷卻機(jī)雙壓余熱鍋爐的進(jìn)風(fēng)溫度，從而保證鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性性，既實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐低溫飽和蒸汽品質(zhì)提升的同時(shí)，還提升了燒結(jié)冷卻機(jī)余熱鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性；通過在燒結(jié)機(jī)尾部風(fēng)箱設(shè)置燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐和在燒結(jié)冷卻機(jī)上設(shè)置雙壓余熱鍋爐，充分利用燒結(jié)機(jī)后風(fēng)箱30(T400°C的煙氣余熱和燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣余熱，聯(lián)合收集熱量占整個(gè)燒結(jié)礦熱能消耗23^28%的燒結(jié)機(jī)煙氣和環(huán)冷機(jī)廢氣顯熱，既提高余熱回收率，又降低能耗；而且，通過設(shè)置雙壓余熱鍋爐產(chǎn)生飽和蒸汽配合補(bǔ)汽式汽輪機(jī)，從而增大汽輪機(jī)的發(fā)電量，提高蒸汽利用效率；通過增加煤氣混合站和蒸汽儲(chǔ)熱器，相比單獨(dú)的副產(chǎn)煤氣利用、轉(zhuǎn)爐蒸汽利用、燒結(jié)冷卻風(fēng)余熱利用和燒結(jié)機(jī)燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)具有投資費(fèi)用和運(yùn)行成本低的優(yōu)勢(shì)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)鋼鐵企業(yè)中燒結(jié)機(jī)、轉(zhuǎn)爐或高爐檢修或故障時(shí)，還可依靠其它鍋爐產(chǎn)生的蒸汽維持機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行，從而減少發(fā)電機(jī)組的停機(jī)時(shí)間，又均衡了各生產(chǎn)工序間歇式生產(chǎn)對(duì)發(fā)電設(shè)備造成的沖擊，使鋼鐵企業(yè)的余能綜合利用率高，發(fā)電穩(wěn)定性好；通過冷凝水的循環(huán)利用，節(jié)約了軟水資源，降低了鋼鐵企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。
[0026]如圖2所示，將轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程中轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐I產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽匯聚進(jìn)入轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器2，然后將轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器2中的蒸汽導(dǎo)入以煤氣混合站10中高爐煤氣和/或轉(zhuǎn)爐煤氣為燃料的蒸汽加熱鍋爐3，使該低壓飽和蒸汽升溫形成過熱蒸汽，同時(shí)排出煙氣；在燒結(jié)冷卻機(jī)上配置一臺(tái)雙壓低溫余熱鍋爐4，利用燒結(jié)冷卻機(jī)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的具有一定溫度的廢氣與蒸汽加熱鍋爐3排出的煙氣混合后匯入雙壓低溫余熱鍋爐4，從而產(chǎn)生一定溫度和壓力的低溫低壓飽和蒸汽和過熱蒸汽；在燒結(jié)機(jī)上配置一臺(tái)燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐5，利用燒結(jié)機(jī)燒結(jié)過程中產(chǎn)生具有一定溫度的廢氣，產(chǎn)生一定溫度和壓力的過熱蒸汽；將蒸汽加熱鍋爐3、雙壓低溫余熱鍋爐4和燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐5產(chǎn)生的過熱蒸汽通過過熱管道連接匯聚并送入一臺(tái)低溫低壓補(bǔ)汽式汽輪機(jī)6高壓段，推動(dòng)汽輪機(jī)6帶動(dòng)發(fā)電機(jī)7進(jìn)行發(fā)電作業(yè)，其中燒結(jié)冷卻機(jī)上配置雙壓低溫余熱鍋爐4產(chǎn)生的低溫低壓飽和蒸汽通過飽和蒸汽補(bǔ)汽管道送入該汽輪機(jī)6低壓段進(jìn)行補(bǔ)汽輔助推動(dòng)汽輪機(jī)做功；汽輪機(jī)6做功后產(chǎn)生的凝結(jié)水通過凝汽器13、除氧器14、凝結(jié)水泵15利用鍋爐進(jìn)水調(diào)節(jié)閥16進(jìn)行水量分配返回鍋爐循環(huán)。
[0027]本發(fā)明將鋼鐵企業(yè)富余的轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽、燒結(jié)生產(chǎn)線廢氣、富余高爐煤氣和/或轉(zhuǎn)爐煤氣等余能資源整合轉(zhuǎn)化為電能，具有鋼鐵企業(yè)余能綜合利用率高、發(fā)電能力強(qiáng)、發(fā)電穩(wěn)定性好、運(yùn)行維護(hù)成本低的特點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼鐵企業(yè)余能綜合高效發(fā)電方法，其特征在于包括煤氣補(bǔ)燃燒結(jié)余熱蒸汽、燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收、燒結(jié)機(jī)余熱回收、蒸汽發(fā)電步驟，具體步驟為: a、煤氣補(bǔ)燃燒結(jié)余熱蒸汽:將轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽匯聚進(jìn)入轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器，然后將轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器中的蒸汽導(dǎo)入以副產(chǎn)煤氣為燃料的蒸汽加熱鍋爐，使低壓飽和蒸汽升溫得到過熱蒸汽； b、燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收:在燒結(jié)冷卻機(jī)上配置雙壓余熱鍋爐，利用燒結(jié)冷卻機(jī)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱，分別產(chǎn)生低溫低壓飽和蒸汽和過熱蒸汽； C、燒結(jié)機(jī)余熱回收:在燒結(jié)機(jī)上配置燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐，利用燒結(jié)機(jī)燒結(jié)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱，產(chǎn)生過熱蒸汽； d、蒸汽發(fā)電:將步驟a、b、c產(chǎn)生的過熱蒸汽通過管道連接匯聚并送入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)高壓段，推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電作業(yè)；將步驟b中產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽通過補(bǔ)汽管道送入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)低壓段進(jìn)行補(bǔ)汽，輔助推動(dòng)汽輪機(jī)做功。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電方法，其特征在于所述a步驟中的蒸汽加熱鍋爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^蒸汽加熱鍋爐過熱器后混入b步驟中的燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣進(jìn)入雙壓余熱鍋爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電方法，其特征在于所述蒸汽加熱鍋爐、雙壓余熱鍋爐和燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽匯聚進(jìn)入蒸汽蓄熱器I，然后再由蒸汽蓄熱器I接入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)推動(dòng)其工作，所述雙壓余熱鍋爐生產(chǎn)的飽和蒸汽通入蒸汽蓄熱器II后再送入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)補(bǔ)汽端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電方法，其特征在于所述步驟a中的低壓飽和蒸汽匯入轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器后通過調(diào)節(jié)閥與蒸汽蓄熱器II連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電方法，其特征在于所述步驟a中的副產(chǎn)煤氣是將高爐煤氣和/或轉(zhuǎn)爐煤氣通過煤氣混合站后通入蒸汽加熱鍋爐。
6.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求廣5任意一項(xiàng)所述鋼鐵企業(yè)余能綜合高效發(fā)電方法的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐(I)、轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器(2)、蒸汽加熱鍋爐(3)、雙壓余熱鍋爐(4)、燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐(5)、補(bǔ)汽式汽輪機(jī)(6)、發(fā)電機(jī)(7)，所述轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐(I)的蒸汽通過轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器(2 )輸入蒸汽加熱鍋爐(3 )，所述蒸汽加熱鍋爐(3 )燃料入口與副產(chǎn)煤氣連通，所述雙壓余熱鍋爐(4)設(shè)置于燒結(jié)冷卻機(jī)上，所述雙壓余熱鍋爐(4)設(shè)置有飽和蒸汽出口和過熱蒸汽出口，所述燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐(5)設(shè)置于燒結(jié)機(jī)上，所述蒸汽加熱鍋爐(3)蒸汽出口、雙壓余熱鍋爐(4)的過熱蒸汽出口和燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐(5)蒸汽出口與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)(6)高壓段連通，所述雙壓余熱鍋爐(4)的飽和蒸汽出口與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)(6)低壓段連通，所述補(bǔ)汽式汽輪機(jī)(6 )驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)(7 )發(fā)電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述蒸汽加熱鍋爐(3)設(shè)置有與煙氣管道(31)連通的煙氣出口，所述煙氣管道(31)與燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣出口連通后與雙壓余熱鍋爐(4)熱氣入口連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述蒸汽加熱鍋爐(3)蒸汽出口、雙壓余熱鍋爐(4)的過熱蒸汽出口和燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐(5)蒸汽出口通過蒸汽蓄熱器I (8)與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)(6)蒸汽入口連通，所述雙壓余熱鍋爐(4)的飽和蒸汽出口通過蒸汽蓄熱器II (9)與補(bǔ)汽式汽輪機(jī)(6)補(bǔ)汽入口連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述蒸汽加熱鍋爐(3)燃料入口通過煤氣混合站(10)與副產(chǎn)煤氣連通，所述煤氣混合站(10)輸入口與高爐煤氣管道(11)和/或轉(zhuǎn)爐煤氣管道(12)連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述補(bǔ)汽式汽輪機(jī)(6)的蒸汽出口依次通過凝汽器(13)、除氧器(14)、凝結(jié)水泵(15)與蒸汽加熱鍋爐(3)、雙壓余熱鍋爐(4 )和/或燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐(5 )的注液口連通；所述燒結(jié)機(jī)余熱鍋爐(5 )設(shè)置于燒結(jié)機(jī)尾部風(fēng)箱，所述雙壓余熱鍋爐(4)設(shè)置于燒結(jié)冷卻機(jī)冷卻機(jī)前段。
【文檔編號(hào)】F02G5/02GK104153832SQ201410395323
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】施應(yīng)權(quán), 陳二華, 冶富銀, 羅云秋, 屈云海 申請(qǐng)人:昆明鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司