[實用新型]余熱發電系統

有效

• 申請號: 200920271453.2
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN201574792U
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 施設;周守航;陳克明;張西鵬;黃衍林;楊源滿;林楊
• 申請（專利權）人: 中冶京誠工程技術有限公司
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K23/10;F01K27/02;F01D15/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術領域

本實用新型涉及鋼鐵冶金過程余熱回收利用領域；尤其是指一種涉及利用爐渣處理過程中產生的余熱進行發電的余熱發電系統。

背景技術

鋼鐵冶金過程——高爐煉鐵、轉爐煉鋼等工序，每年以鋼產量的30～40％的比例產出大量冶煉爐渣，全球以每年上億噸的數量產出，其帶走的熱能折合標準煤2000多萬噸，折合人民幣150億元。如果能將其有效利用，相當于每年全球少消耗2000多萬噸標準煤的能源，將會對人類節能、環保是一個巨大貢獻。

由于電能是能量利用最為便捷的高品質能源，傳統余熱發電系統通常采用汽輪機將高壓蒸汽的壓力能轉換為動力驅動發電機發電，汽輪機末端蒸汽采用涼水塔循環冷卻，使其末端蒸汽冷凝成水并回到鍋爐回水系統，末端蒸汽冷凝過程產生的大量凝結潛熱被涼水塔帶走放散，此熱量通常占總熱量的50％以上，這是傳統熱電效率低的主要原因。

綜上所述，傳統汽輪機余熱發電系統末端熱能浪費嚴重，熱-電轉換效率低。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種余熱發電系統，解決傳統余熱發電過程熱-電轉換效率低下等不足，達到高效能、低消耗、少的熱能放散目的。

本實用新型的技術解決方案是：一種余熱發電系統，該發電系統包括發電機、汽輪機、氨氣輪機和采用氨-水作工質的吸收式熱泵，熱能儲存系統中的熱能通過汽輪機轉化為動力機械能，并帶動發電機轉動；所述氨氣輪機能夠帶動所述發電機轉動地設置，所述氨氣輪機的動力源為由該吸收式熱泵提供的高壓過熱氨氣，該熱泵與所述汽輪機尾氣出口相連，且其驅動熱源來自于所述熱能儲存系統。

如上所述的余熱發電系統，其中，該熱能儲存系統至少包括高壓汽包及中壓蓄熱器，所述中壓蓄熱器向汽輪機輸送蒸汽；所述高壓汽包提供加熱濃氨水混合溶液的驅動熱源。

如上所述的余熱發電系統，其中，所述吸收式熱泵包括發生器、吸收器、蒸汽冷凝器和熱交換器，其中該發生器中的驅動熱源來自多級熱能儲存系統，氨氣輪機的低溫氨氣出口連接至吸收器，該吸收器的低濃度氨水入口通過熱交換器連接到發生器的低濃度氨水出口，該吸收器的低溫高濃度氨水出口通過一加壓泵連接至蒸汽冷凝器，該蒸汽冷凝器的高溫氨水出口經過該熱交換器連接至發生器的高濃度氨水入口，發生器的氨氣出口管道經一氨氣過熱器、并經節流閥連接至氨氣輪機。

如上所述的余熱發電系統，其中，所述中壓蓄熱器與汽輪機間設有蒸汽過熱器和第一調壓閥。

如上所述的余熱發電系統，其中，所述氨氣過熱器的進口與高壓汽包連接，其出口端通過第二調壓閥連接至熱泵發生器的蒸氣進口，且該發生器的蒸氣出口連接至中壓蓄熱器；所述氨氣過熱器的出口端同時通過第三調壓閥連接至中壓蓄熱器。

如上所述的余熱發電系統，其中，所述高壓汽包上部與中壓蓄熱器上部經蒸汽管道及管道上的第四調壓閥相連通，中壓蓄熱器底部經水泵、板式換熱器與高壓汽包相連。

如上所述的余熱發電系統，其中，所述多級熱能儲存系統還包括低壓包；固體渣料換熱系統的高品質熱能回收裝置與高壓汽包相連；對爐渣處理過程中產生的蒸汽進行換熱回收的高、中、低溫蒸汽換熱器連接到對應溫度等級的中壓蓄熱器和低壓包。

如上所述的余熱發電系統，其中，汽輪機尾氣出口與蒸汽冷凝器相連，且蒸汽冷凝器的低溫蒸餾水出口連接至低溫蒸汽換熱器。

本實用新型的特點和優點如下：

1.本實用新型的余熱發電系統，采用吸收式熱泵，使汽輪機末端低品質尾氣的熱能提升為高品質可利用熱能，解決了傳統汽輪機用冷卻塔散熱熱能浪費的問題。

2.熱泵使汽輪機末端凝結水溫度及負壓更低，使汽輪機能量轉化效率更高。

3.氨-水作工質的吸收式熱泵，除可把低端熱能提升回收為高品質熱能外，發生器中蒸發的高溫、高壓氨氣驅動氨氣輪機，實現氨氣、蒸汽汽輪機合并發電，使熱-電轉換效率更高。

4.末端低的凝結水溫度及補充新水、沖渣水、灰塵沖洗水對尾氣的換熱，使回到循環系統的尾氣溫度更低，當應用于爐渣處理時，可以使出渣溫度更低，系統綜合熱損失更少。

5.本實用新型中回收的高品質熱能能夠直接利用，低品質熱能及以往放散的尾氣借助于熱泵提升利用，從而提高了熱能的綜合利用率。

附圖說明

圖1為本實用新型的余熱發電系統的一具體實施例的結構及處理流程示意圖。

圖2為本實用新型的余熱發電系統的一具體應用實施例的結構及處理流程示意圖。

附圖標號說明：

100、爐渣處理系統????????????300、余熱回收系統????500、余熱發電系統