[實用新型]煉鋼余熱蒸汽回收利用螺桿膨脹動力替代減壓閥裝置

有效

• 申請號: 200820110385.7
• 申請日: 2008-09-16
• 公開（公告）號: CN201265435Y
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 姬梅常;孫東升;呂剛;樊泳;趙久梁;李雙全;李景超
• 申請（專利權）人: 河北省首鋼遷安鋼鐵有限責任公司;首鋼總公司
• 主分類號: F01K27/02
• 分類號: F01K27/02
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本實用新型屬于煉鋼余熱回收技術領域，特別是提供了一種煉鋼余熱蒸汽回收利用螺桿膨脹動力替代減壓閥裝置，適用于冶金行業煉鋼余熱蒸汽回收減壓過程中對低壓飽和蒸汽差壓能量回收。

背景技術

眾所周知：煉鋼廠目前的轉爐蒸汽回收系統通常是將轉爐汽包蒸汽經過蒸汽管道匯總到一根蒸汽母管，經過該蒸汽母管將匯總的蒸汽送到蓄熱器穩壓，從蓄熱器引出的蒸汽經減溫減壓裝置減壓后供廠區蒸汽管網用汽。

目前，國內外轉爐煉鋼廠減溫減壓的習慣作法是在從蓄熱器引出的蒸汽管路中段加裝一臺氣動/電動調節閥進行調壓以達到減壓的效果。現在看來，這種調壓方式存在著顯著的不足，那就是利用調節閥降壓所產生的降壓節流能量損失非常大，不符合我國政府近期所提出的節能減排，建設循環經濟的政策。能否將降壓節流所產生的能量損失采取一定的方式/裝置予以回收就成為人們日益關注的問題。可是這個目的也一直沒有實現，因為目前的蓄熱器系統中若要實現能量回收則需解決存在以下三個問題：

1?蓄熱器所提供的蒸汽品質為飽和蒸汽(蒸汽干度底，含水量較大)，常規能量轉化設備不適用；

2?蓄熱器所提供的蒸汽存在著一定的流量波動；

3?廠區蒸汽管網用汽壓力為恒壓，故替代調節閥的能量回收裝置必須能起到減壓并穩壓的作用。

上述三個問題必須同時全部解決，才能達到能量損失回收的目的。但是要在本來已經比較復雜的轉爐蒸汽回收系統中再附加考慮并解決這三個問題無疑是比較困難的。所以，找到一種能將轉爐蒸汽回收系統中降壓節流所產生的能量損失采取一定的方式予以回收的設備是眾多煉鋼單位的迫切愿望。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種煉鋼余熱蒸汽回收過程利用螺桿膨脹動力替代減壓閥裝置，探索一條在鋼鐵企業生產中，蒸汽系統減壓操作過程中回收壓力能量的新工藝，成功解決了往常由于減溫減壓所產生的能量損失難以回收的問題。

本實用新型包括：主汽閥、調節閥、螺桿膨脹動力機、發電機、排汽閥、單向閥；主汽閥1通過管道連接調節閥2，調節閥2通過管道連接螺桿膨脹動力機3螺桿膨脹動力機3通過管道連接排汽閥5，排汽閥5通過管道連接單向閥6；螺桿膨脹動力機3通過軸承連接發電機4。

蒸汽經過主汽閥1進入到調節閥2經螺桿膨脹動力機3做功后，通過排汽閥5和單向閥6進入蒸汽管網。

螺桿膨脹動力機3通過發電機4進行能量轉換。

本實用新型采用目前國內完全自主研發的螺桿膨脹動力機發電機組裝置，其原理是：由蓄熱器的出汽管道上的穩壓閥提供一定壓力的飽和蒸汽，經螺桿膨脹動力機發電機組作功并減壓至符合廠區蒸汽管網壓力標準的品質蒸汽向廠區蒸汽管網輸送。

本實用新型方案是在常規的轉爐蒸汽回收系統中，針對轉爐蒸汽回收系統中能量回收所需面對的三個問題，采取相應設計對策，改造部分管路系統，增加了必要的專用設備，修改了部分控制原理后實現的。

第一：在轉爐蒸汽回收系統中增加蒸汽壓差回收系統，建立向蒸汽壓差回收系統供汽的專用管路系統

本實用新型首先要解決的問題是要使蒸汽回收系統具備向外網和蒸汽壓差回收系統供汽的系統功能，增設向蒸汽壓差回收系統送汽的專用管路。具體做法是：在原蓄熱器蒸汽出口管道經調壓閥至外網蒸汽入口之間引出一條去蒸汽壓差回收系統的并聯旁路。在正常運行工況下，由蓄熱器輸出的飽和蒸汽經差壓發電系統做功降壓再送入廠網。當差壓發電系統需要維護時，關閉主汽閥，開啟調壓閥，蓄熱器輸出的飽和蒸汽經調壓閥調壓送入廠網。

第二：采用螺桿膨脹動力機發電機組，確保蒸汽壓差回收系統運行穩定性

由于煉鋼轉爐生產為周期性間斷工作，蓄熱器所輸出的飽和蒸汽流量會有一定的波動。常規的蒸汽發電設備會由于蒸汽流量的波動而無法正常運行。這里所采用螺桿膨脹動力機，對蒸汽參數波動(壓力、溫度和流量變化)不敏感，機器的內效率也比較平穩(70--75％)。蒸汽參數波動只會影響出力的大小，不會影響機組的安全運行，也不會迅速降低機組發電的內效率水平。

第三：修改蒸汽回收系統蒸汽壓差調節原理，改變系統流程

這里重新設計了轉爐蒸汽回收系統的排汽流程，增加了一條用于蒸汽壓差回收的并聯排汽管路，這樣設計既達到了節流降壓能量損失回收的目的，也不影響外部管網用汽。

本實用用新型的優點如下：

1?占地少，好布置；

2?建設工程量小；

3?工藝簡單，安全可靠；不增定員，便于管理；