[實(shí)用新型]一種雙驅(qū)動高爐鼓風(fēng)機(jī)組能量回收利用發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120420218.4
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN202359137U
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉長青;趙金陽;李春滿;孫鴻聲;柳黎光;邊山成;王三俊;王詠梅;王育紅;嚴(yán)偉博
• 申請（專利權(quán)）人: 西安陜鼓動力股份有限公司
• 主分類號: C21B7/00
• 分類號: C21B7/00;F27D17/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李鄭建;史玫

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及冶金行業(yè)能量回收利用裝置，特別涉及一種煤氣透平機(jī)和汽輪機(jī)共同驅(qū)動高爐鼓風(fēng)機(jī)組能量回收利用發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

高爐鼓風(fēng)機(jī)是冶金行業(yè)高爐煉鐵生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中的動力供風(fēng)關(guān)鍵設(shè)備。大型高爐鼓風(fēng)機(jī)組是指為4000m³以上大型高爐配備的動力供風(fēng)設(shè)備，包括大型鼓風(fēng)機(jī)、自控系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及驅(qū)動機(jī)等。大型鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量可達(dá)到7000～10000Nm3/min，驅(qū)動功率可達(dá)到30000kW～60000kW。

在煉鐵流程中，燒結(jié)工序能耗約占噸鋼能耗的10％以上，冷卻機(jī)排出的廢氣帶走的熱量，其熱能大約為燒結(jié)礦燒成系統(tǒng)熱耗量的35％，充分利用這部分熱量可顯著降低燒結(jié)工序能耗約占冶金總能耗的12％，是僅次于煉鐵的第二大耗能工序。一般燒結(jié)廠燒結(jié)煙氣平均溫度≤150℃，機(jī)尾煙氣溫度達(dá)300～400℃。目前的燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收，是通過回收燒結(jié)機(jī)尾落礦風(fēng)箱及燒結(jié)冷卻機(jī)密閉段的煙氣經(jīng)除塵器后加熱余熱鍋爐來回收低品位余熱能源，結(jié)合低溫余熱發(fā)電技術(shù)，用余熱鍋爐的過熱蒸氣來推動低參數(shù)的汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電的成套技術(shù)。具體流程是：給水經(jīng)給水泵進(jìn)入余熱鍋爐，經(jīng)廢氣加熱后，一部分變?yōu)檫^熱蒸汽，進(jìn)入汽輪機(jī)作功發(fā)電。另一部分經(jīng)余熱鍋爐低溫段加熱后，產(chǎn)生過熱或飽和蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)相應(yīng)低壓進(jìn)汽口作功發(fā)電。冷凝水經(jīng)低壓省煤器后由中壓鍋爐給水泵供給低壓汽包，低壓汽包具有自除氧功能，實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的熱力循環(huán)。

目前高爐鼓風(fēng)機(jī)主要采用電動機(jī)或者汽輪機(jī)作為驅(qū)動機(jī)，利用電動機(jī)驅(qū)動是耗電量過大，采用汽輪機(jī)驅(qū)動時(shí)，如果高爐鼓風(fēng)機(jī)組較少，則一次投資較大，工廠設(shè)計(jì)布置較復(fù)雜。

高爐煤氣是煉鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)品，使用熱料入爐時(shí)，出爐煤氣溫度在400～450℃，使用冷料時(shí)，出爐煤氣溫度為200～250℃。高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置(Top?Gas?Pressure?Recovery?Turbine，簡稱TRT)是利用高爐爐頂排出的煤氣的壓力能及熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電的設(shè)備，主要包括透平膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)兩大部分。將原來高爐減壓閥組中損失的高爐煤氣能量通過推動透平機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電予以回收。TRT裝置可回收高爐鼓風(fēng)機(jī)所需能量的30％左右，發(fā)電成本很低，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

在鋼鐵冶金流程中，各種能源的轉(zhuǎn)換和使用直至廢氣排放過程構(gòu)成鋼鐵企業(yè)的能量流動過程。鐵礦石燒結(jié)流程及高爐煉鐵流程作為鋼鐵企業(yè)中能量消耗的兩個(gè)重要過程，其余熱余壓的回收具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型統(tǒng)籌冶金流程中的余熱余壓回收工藝和高耗能工藝，提供一種雙驅(qū)動高爐鼓風(fēng)機(jī)組能量回收利用發(fā)電裝置，以有效提高冶金流程中的余壓余熱回收利用率。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案：

一種雙驅(qū)動高爐鼓風(fēng)機(jī)組能量回收利用發(fā)電裝置，包括依次同軸連接的汽輪機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)、變速離合器、煤氣透平機(jī)和發(fā)電機(jī)。

本實(shí)用新型的其他技術(shù)特征為：

所述高爐鼓風(fēng)機(jī)為軸流壓縮機(jī)。

所述煤氣透平機(jī)為軸流干式煤氣透平機(jī)。

所述發(fā)電機(jī)為無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。

煤氣透平機(jī)通過回收高爐煤氣的余壓余熱而做功，與高爐鼓風(fēng)機(jī)的主驅(qū)動機(jī)-汽輪機(jī)聯(lián)合驅(qū)動高爐鼓風(fēng)機(jī)，變速離合器作為整個(gè)裝置中的核心設(shè)備，當(dāng)煤氣透平機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以自動斷開煤氣透平機(jī)與高爐鼓風(fēng)機(jī)的聯(lián)接，確保高爐鼓風(fēng)機(jī)的安全可靠運(yùn)行。同時(shí)，當(dāng)整套裝置運(yùn)行正常，鍋爐不減負(fù)荷，蒸汽有一定富裕量時(shí)，可以通過煤氣透平機(jī)所配套發(fā)電機(jī)進(jìn)行能量回收發(fā)電。

本實(shí)用新型由于采用了同軸布置的方案，其結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，布置方便，機(jī)械損失小，效率高，使用成本低，比配置兩臺單機(jī)模式減少30％的使用成本，回收期縮短1～2年。而且有驅(qū)動與發(fā)電兩項(xiàng)功能，安全裕度不減，可以用于大功率高爐鼓風(fēng)機(jī)組，是冶金高爐系統(tǒng)使用的理想機(jī)組。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

以下結(jié)合實(shí)施例與附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式