[實用新型]鋼廠富余高爐煤氣及富余飽和蒸汽綜合利用發電系統

有效

• 申請號: 201320118542.X
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN203130172U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 趙宏彬;梁國強;宋紀元
• 申請（專利權）人: 南京凱盛開能環保能源有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01D15/10;F22B31/08;F27D17/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本實用新型屬于能源回收利用的技術領域，具體涉及一種鋼廠富余高爐煤氣及富余飽和蒸汽綜合利用發電系統及其方法。??

背景技術

多年來我國鋼鐵行業經過發展，技術上取得了令人矚目的進步，但相比世界先進水平，我國噸鋼綜合能耗平均比國際先進水平高出10-15%，造成鋼鐵行業能源消耗大、污染嚴重、工業資源利用率低，且受資源、環境和能源的限制逐步加深的態勢。隨著社會的日益發展與進步，國家對資源節約、環境保護、能源的綜合利用等方面的要求逐步提高。為了建設節能低碳型社會，國家出臺一系列法律法規其目的是促進高耗能企業降低能耗、低碳環保地生產。加上國家“十二五”計劃中對節能減排的強調，作為高耗能的鋼鐵行業必須進行最大限度的挖掘節能潛力、提高節能水平以滿足“十二五”計劃中對鋼鐵行業的節能指標。

眾所周知，在鋼鐵的煉制過程中富產大量二次能源（副產品：飽和蒸汽和煤氣），科學合理地應用這些副產品，能降低企業成本、提高企業的綜合效益。目前，由于這部分能源收集利用較困難，通常都是直接排放到大氣中，造成能源的大量浪費和環境的污染。

除了傳統的直接排放方法，現有技術中還有兩種技術：一是鋼廠余熱蒸汽再加熱技術（專利申請號：CN201220242978.5），此技術是設計一套燃氣鍋爐將鋼鐵煉制過程中產生的飽和蒸汽通入到燃氣鍋爐中進行過熱后加以利用，其特點是鍋爐呈倒“U”字形，爐腔的一端封閉構成絕熱燃燒室，另一端開口并連接有空氣預熱器，空氣預熱器下方有煙氣出口，在絕熱燃燒室的側壁上有高爐煤氣燃燒器，在空氣預熱器上方的爐腔內設置過熱器。這種技術由于利用的是鋼鐵煉制過程中的飽和蒸汽作為原料加工，所以對鋼廠的依賴程度高。二是轉爐煤氣和余熱蒸汽綜合利用發電裝置（專利申請號：CN200410058542.0），此技術是將鋼鐵煉制過程中的煤氣通入燃氣鍋爐自產過熱蒸汽后進入汽輪機發電機組發電，其特點是以轉爐煤氣為燃料的燃料室、蒸汽發生器、汽包、過熱器及轉爐余熱鍋爐的基礎上,新增蓄熱器和分汽缸,蓄熱器分別與汽包和分汽缸相連,分汽缸又與轉爐余熱鍋爐蒸汽及其它波動或非波動余熱蒸汽匯總器相連,分汽缸通過過熱器與汽輪發電機相連,形成完整的閉路循環發電系統。這種技術綜合利用轉爐煤氣和余熱蒸汽，浪費了原有的飽和蒸汽，不但降低鍋爐蒸汽品質還降低了鍋爐安全性，而且由于是自產蒸汽進行換熱，如果鍋爐狀態不穩很容易造成鍋爐過熱器的干燒，導致爆管現象發生。

發明內容

本專利技術旨在綜合全面利用鋼鐵生產過程中的二次能源：把煤氣和飽和蒸汽進行科學有效地利用。利用煤氣進行燃燒產生過熱蒸汽以及利用其余熱去過熱煉鋼過程中的飽和蒸汽，此技術方案既降低了鍋爐對鋼廠的依賴性，又能使鍋爐穩定大量地輸出，提高了蒸汽品質，有利于汽輪機發電組運營并且還減少了污染物的排放，有利于環境保護。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

鋼廠富余高爐煤氣及富余飽和蒸汽綜合利用發電系統，包括煤氣鍋爐燃燒利用系統、廢飽和蒸汽余熱利用系統、汽輪機發電系統以及輔助系統，所述煤氣鍋爐燃燒利用系統包括：燃氣鍋爐、汽包、蒸汽發生器水冷壁、高溫過熱器、低溫過熱器、高溫省煤器、低溫省煤器、空氣預熱器、鼓風機、冷空氣管道、熱空氣管道以及閥門；其中所述蒸汽發生器水冷壁鋪設于燃氣鍋爐爐膛的內壁，并通過上升管和下降管與汽包相連；所述高溫過熱器和低溫過熱器位于爐膛內的上面，高溫過熱器和主蒸汽管道與汽輪機相連；所述高溫省煤器、低溫省煤器和空氣預熱器位于爐膛燃燒室的煙道中，并且依次從上到下排列；所述熱空氣管道和煤氣輸送管道相連，所述冷空氣管道通過鼓風機與空氣預熱器相連；煙氣出口管道連接爐膛燃燒室，并通過引風機與煙囪相連；

所述廢飽和蒸汽余熱利用系統包括飽和蒸汽輸送管道、高溫過熱器、低溫過熱器和主蒸汽管道，其中飽和蒸汽輸送管道依次通過所述低溫過熱器、所述高溫過熱器和主蒸汽管道與所述汽輪機相連；

所述汽輪機發電系統，包括所述汽輪機、發電機、凝汽器、凝結水泵以及相應管道，其中所述汽輪機與發電機相連，所述汽輪機、凝汽器與凝結水泵依次相連。

利用上述發電系統的方法具體如下：