[發(fā)明專利]一種鋼鐵企業(yè)余能綜合高效發(fā)電方法及其發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410395323.5
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104153832A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施應(yīng)權(quán);陳二華;冶富銀;羅云秋;屈云海
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明鋼鐵集團有限責任公司
• 主分類號: F01K23/06
• 分類號: F01K23/06;F02G5/02
• 代理公司: 昆明知道專利事務(wù)所(特殊普通合伙企業(yè)) 53116
• 代理人: 姜開俠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于余能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋼鐵企業(yè)余能綜合利用率高、發(fā)電能力強、發(fā)電穩(wěn)定性好、運行維護成本低的余能綜合高效發(fā)電方法及其發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋼鐵工業(yè)總能耗約占全國總能耗量的15%左右，鋼鐵生產(chǎn)主要以高溫冶煉、加工為主，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量余熱能源，主要來自燒結(jié)機煙氣顯熱、紅焦顯熱、轉(zhuǎn)爐煙氣及加熱爐爐底的余熱回收裝置等，各種余熱資源約占全部生產(chǎn)能耗的68%，目前鋼鐵生產(chǎn)過程中2/3以上的能量是以廢氣、廢渣和產(chǎn)品余熱形式消耗。鋼鐵企業(yè)燒結(jié)、轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量余能資源，目前較為常用的是利用轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的飽和蒸汽進行生產(chǎn)供熱，燒結(jié)余熱用于助燃空氣、預(yù)熱混合料或利用余熱回收裝置產(chǎn)生蒸汽，利用燒結(jié)冷卻風余熱進行單獨低溫余熱發(fā)電和利用燒結(jié)機燒結(jié)余熱進行單獨低溫余熱發(fā)電的模式，而高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣等副產(chǎn)煤氣雖得以較好的利用，但由于各種原因，放散率仍然超過10%。

轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐生產(chǎn)的飽和蒸汽除供生產(chǎn)供熱外，由于鋼鐵企業(yè)管網(wǎng)蒸汽一般為過熱蒸汽，飽和蒸汽無法直接并網(wǎng)使用，只能對空排放或經(jīng)過熱處理后并入管網(wǎng)，造成能源浪費。而采用飽和蒸汽發(fā)電，由于飽和蒸汽溫度低，導致系統(tǒng)熱效率低，發(fā)電量少；而且轉(zhuǎn)爐周期性冶煉導致蒸汽溫度、流量的沖擊性變化，單獨發(fā)電時會造成發(fā)電不穩(wěn)定，雖然可以增加蒸汽儲熱器調(diào)節(jié)，但轉(zhuǎn)爐的小修也會造成發(fā)電停機，影響設(shè)備的利用率。

燒結(jié)生產(chǎn)線有兩部分余熱，一是冷卻機產(chǎn)生的熱風，二是燒結(jié)機尾的高溫煙氣。由于影響燒結(jié)余熱回收效率的因素很多，如燒結(jié)礦的產(chǎn)量、燃燒溫度、料層層厚、冷卻機的速度、冷卻介質(zhì)的初溫和廢氣流量等，致使燒結(jié)低溫余熱發(fā)電工藝存在余熱資源利用率底、發(fā)電機組作業(yè)率底等現(xiàn)象。而燒結(jié)余熱用于助燃空氣、預(yù)熱混合料或利用余熱回收裝置產(chǎn)生蒸汽，回收利用效率不高。特別是現(xiàn)階段伴隨著燒結(jié)機的大型化，傳統(tǒng)的余熱利用途徑已無法充分利用余熱資源，達到效益的最大化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種鋼鐵企業(yè)余能綜合利用率高、發(fā)電能力強、發(fā)電穩(wěn)定性好、運行維護成本低的余能綜合高效發(fā)電方法；第二目的在于提供實現(xiàn)此發(fā)電方法的發(fā)電系統(tǒng)。

????本發(fā)明的第一目的是這樣實現(xiàn)的，包括煤氣補燃燒結(jié)余熱蒸汽、燒結(jié)冷卻機余熱回收、燒結(jié)機余熱回收、蒸汽發(fā)電步驟，具體步驟為：

a、煤氣補燃燒結(jié)余熱蒸汽：將轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽匯聚進入轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器，然后將轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器中的蒸汽導入以副產(chǎn)煤氣為燃料的蒸汽加熱鍋爐，使低壓飽和蒸汽升溫得到過熱蒸汽；

b、燒結(jié)冷卻機余熱回收：在燒結(jié)冷卻機上配置雙壓余熱鍋爐，利用燒結(jié)冷卻機生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱，分別產(chǎn)生低溫低壓飽和蒸汽和過熱蒸汽；

c、燒結(jié)機余熱回收：在燒結(jié)機上配置燒結(jié)機余熱鍋爐，利用燒結(jié)機燒結(jié)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱，產(chǎn)生過熱蒸汽；

d、蒸汽發(fā)電：將步驟a、b、c產(chǎn)生的過熱蒸汽通過管道連接匯聚并送入補汽式汽輪機高壓段，推動汽輪機帶動發(fā)電機進行發(fā)電作業(yè)；將步驟b中產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽通過補汽管道送入補汽式汽輪機低壓段進行補汽，輔助推動汽輪機做功。

本發(fā)明的第二目的是這樣實現(xiàn)的，包括轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐、轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器、蒸汽加熱鍋爐、雙壓余熱鍋爐、燒結(jié)機余熱鍋爐、補汽式汽輪機、發(fā)電機，所述轉(zhuǎn)爐蒸汽鍋爐的蒸汽通過轉(zhuǎn)爐蒸汽蓄熱器輸入蒸汽加熱鍋爐，所述蒸汽加熱鍋爐燃料入口與副產(chǎn)煤氣連通，所述雙壓余熱鍋爐設(shè)置于燒結(jié)冷卻機上，所述雙壓余熱鍋爐設(shè)置有飽和蒸汽出口和過熱蒸汽出口，所述燒結(jié)機余熱鍋爐設(shè)置于燒結(jié)機上，所述蒸汽加熱鍋爐蒸汽出口、雙壓余熱鍋爐的過熱蒸汽出口和燒結(jié)機余熱鍋爐蒸汽出口與補汽式汽輪機高壓段連通，所述雙壓余熱鍋爐的飽和蒸汽出口與補汽式汽輪機低壓段連通，所述補汽式汽輪機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。