[發明專利]加熱爐余熱回收發電裝置

無效

• 申請號: 201110003306.9
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102345982A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 張衛軍;張效鵬;仝永娟;楊強大;姚彤輝;王敏
• 申請（專利權）人: 沈陽東大工業爐有限公司;東北大學
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F22B33/18;F22B35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明屬于加熱爐余熱利用領域，特別涉及鋼鐵廠軋鋼加熱爐余熱回收發電的設備。?

二、背景技術

一般鋼鐵企業軋鋼加熱爐作為企業的能耗大戶直接影響著企業的生產成本。加熱爐作為一種加熱設備的熱效率普遍在30％左右，這種情況造成了大量的能源浪費。因此回收加熱爐余熱既有很好的經濟效益又有一定的環境效益。?

目前，鋼鐵企業多采用汽化冷卻步進梁式加熱爐，排煙方式為自然排煙，排煙溫度在400℃以上。采取余熱回收方式為空氣預熱、煤氣預熱以及部分采用余熱鍋爐。這些方式在實際運行過程中存在一些問題：(1)為保證空氣預熱器不被燒壞，采用的材質成本比較高，同時多數使用了摻冷風機來控制加熱爐排煙溫度。摻冷風機的運行增加了加熱爐電耗及生產維護投資等成本同時降低了加熱爐余熱的品質。(2)煤氣預熱采用普通管殼式預熱器存在一定的安全隱患及泄漏浪費的情況。(3)采用余熱鍋爐回收熱量產生低參數蒸汽及汽化冷卻步進梁產生的蒸汽很難平衡，經常進行大量的蒸汽放散。這樣不僅沒有達到余熱回收的目的反而造成了新的生產成本的增加。(4)加熱爐利用余熱鍋爐及汽化冷卻步進梁產生的低參數蒸汽使得全廠的蒸汽使用調度變得更加復雜，調節更加不靈活。?

上述情況導致目前加熱余熱回收系統存在以下幾個缺陷：(1)余熱回收不徹底運行方式不靈活。(2)采用低參數余熱鍋爐產生的低壓飽和蒸汽無法完全消耗，造成大量放散反而增加了生產成本。(3)煤氣直接用普通管殼式換熱器預熱存在一定的安全隱患。(4)摻冷風機的運行降低了余熱品質同時增加了生產成本。鑒于上述缺陷，應改進余熱回收方式。其核心問題就是如何使加熱爐的余熱回收與加熱爐生產協調起來，靈活運行，減少系統的相關性。使得余熱回收不制約于新的熱用戶又不影響加熱爐的生產運行。?

三、發明內容

本發明的目的是在既不影響加熱爐生產節奏和加熱爐性能又不干擾發電設備穩定運行的情況下，回收加熱爐的煙氣余熱進行發電。達到提高加熱爐余熱回收效果，穩定回收余熱發電過程，降低設備相關性，提高設備運轉率的目的。?

本發明主要由以下幾部分組成：加熱爐余熱鍋爐、加熱爐空氣預熱器、加熱爐煤氣熱管預熱器、加熱爐爐尾吸風機、蒸汽過熱鍋爐、補汽式汽輪發電機組、化學水系統等組成。本發明根據加熱爐規模配套相應規模的補汽式汽輪發電機組。(1)加熱爐的余熱鍋爐只產生飽和蒸汽，飽和蒸汽送到蒸汽過熱鍋爐中進行過熱達到機組要求參數后進入補汽式汽輪發電機組發電。加熱爐的余熱鍋爐蒸發量為汽輪發電機組的額定進汽量的一部分，蒸汽過熱鍋爐的?

蒸發量為汽輪發電機組的額定進汽量的其余部分(以汽輪發電機組最低穩定運行進汽量為準)。這樣任意的加熱爐待軋或故障停產汽輪發電機組都能正常運行，并且隨時加熱爐恢復生產時蒸汽都會被用來過熱后發電。(2)加熱爐原有的空氣預熱器及煤氣預熱器需要重新布置，增設爐尾吸風機，停用原有的摻冷風機。(3)加熱爐汽化冷卻水梁所產生的飽和蒸汽直接引入補汽式汽輪發電機組進行發電。?

本發明的主要特征是：(1)提高加熱爐的余熱鍋爐的參數，達到汽輪發電機組所需蒸汽的飽和參數。(2)余熱鍋爐所產飽和蒸汽與蒸汽過熱鍋爐所產飽和蒸汽并列運行，并在蒸汽過熱鍋爐的飽和蒸汽聯箱內混合后共同過熱達到汽輪發電機組所需蒸汽參數。提高了余熱回收的能源轉換效率。(3)加熱爐使用煤氣采用熱管換熱器進行預熱。(4)加熱爐排煙溫度降低至150℃左右。(5)加熱爐汽化冷卻水梁所產生的飽和蒸汽直接引入補汽式汽輪發電機組進行發電。同時平衡了廠區供汽與加熱爐汽化冷卻水梁產汽之間的矛盾。?

本發明的創新點主要有：(1)降低加熱爐余熱回收與加熱爐運行之間的相關性。將加熱爐余熱鍋爐所產飽和蒸汽與蒸汽過熱鍋爐所產飽和蒸汽混合后進入過熱蒸汽入口聯箱，加熱爐余熱鍋的運行工況不影響汽輪發電機組的運行方式，達到降低汽輪發電機組與加熱爐余熱鍋爐的相關性的目的。(2)平衡加熱爐產汽與廠內用汽，汽輪發電機組采用補汽式機組。廠區內用汽由汽輪發電機組抽汽供應，加熱爐汽化冷卻步進梁產汽不再直接供汽，達到靈活平衡廠區內用汽的目的。(3)提高了加熱爐余熱鍋爐參數，從而提高了余熱回收過程中的能源轉化效率。(4)加熱爐余熱鍋爐與加熱爐空氣預熱器分別采用兩級交錯布置，保證加熱爐原有空氣預熱溫度。?

四、附圖說明

圖(1)為本發明加熱爐余熱回收發電系統示意圖。?