[實用新型]具有有機朗肯循環(huán)的燒結(jié)冷卻廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN207730035U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設計）人: 馮軍勝;裴剛;高廣濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學技術(shù)大學
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F01K11/02;F01K11/00;F01K25/10
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 金惠貞

本實用新型涉及具有有機朗肯循環(huán)的燒結(jié)冷卻廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)。包括燒結(jié)礦余熱回收設備、余熱鍋爐、冷卻塔、凝汽器和省煤器等；還包括由蒸發(fā)器、膨脹機、第二發(fā)電機、回熱器和冷凝器構(gòu)成的有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。燒結(jié)冷卻廢氣首先進入蒸發(fā)器中，與有機介質(zhì)換熱后進入省煤器內(nèi)加熱鍋爐給水，最后進入燒結(jié)礦余熱回收裝置內(nèi)作為冷卻介質(zhì)循環(huán)使用；換熱后的有機工質(zhì)進入膨脹機內(nèi)做功發(fā)電，經(jīng)回熱器進入冷凝器內(nèi)冷凝，最后經(jīng)工質(zhì)泵加壓至蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)使用；從冷卻塔出來的冷卻水在冷凝器內(nèi)冷卻有機工質(zhì)后，在冷卻水泵的作用下重新回到冷卻塔內(nèi)循環(huán)利用。本實用新型實現(xiàn)了燒結(jié)冷卻廢氣余熱的深度回收利用，進一步提高燒結(jié)礦余熱發(fā)電量。

技術(shù)領域

本實用新型涉及余熱回收利用領域，具體涉及具有有機朗肯循環(huán)的燒結(jié)冷卻廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，燒結(jié)工序能源消耗占我國鋼鐵企業(yè)的能源消耗總量的10%~15%，但燒結(jié)工序的平均能耗卻比國外發(fā)達國家高出19%以上，其主要原因是燒結(jié)過程余熱利用率低，不足30%。在燒結(jié)過程余熱資源的組成中，燒結(jié)礦余熱資源占65%~71%，因此，如何高效回收利用燒結(jié)礦余熱資源對降低鋼鐵企業(yè)的噸鋼能耗和提高余熱余能利用率都具有重要意義。

在我國鋼鐵企業(yè)中，燒結(jié)礦顯熱的回收主要是通過鼓風式環(huán)形冷卻機實現(xiàn)的。針對當前環(huán)形冷卻機而言，其結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)的設計，僅能回收環(huán)冷機高溫段出口的冷卻廢氣余熱用于動力發(fā)電。除燒結(jié)環(huán)冷機外，燒結(jié)礦豎罐也是一種燒結(jié)礦余熱回收設備，其具有余熱回收率高和出口熱載體品質(zhì)較高等優(yōu)點。目前，與燒結(jié)礦環(huán)冷機或余熱回收豎罐配套的余熱鍋爐排煙溫度在150℃左右，將余熱鍋爐出口冷卻廢氣通入省煤器內(nèi)加熱鍋爐給水后的溫度也在100℃以上，若直接采用煙氣再循環(huán)技術(shù)將省煤器出口的冷卻廢氣通入燒結(jié)礦余熱回收設備內(nèi)，這將會減小設備內(nèi)氣固之間的換熱溫差，導致余熱回收設備出口燒結(jié)礦溫度增加，同時降低燒結(jié)礦的余熱回收率；若將省煤器出口的冷卻廢氣直接排空也會造成能源的浪費。

針對燒結(jié)余熱鍋爐出口冷卻廢氣不存在低溫露點腐蝕這一特點，本實用新型提出了具有有機朗肯循環(huán)的燒結(jié)冷卻廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，并在系統(tǒng)中增加了回熱裝置，進一步深度回收利用燒結(jié)冷卻廢氣的顯熱，對提高我國鋼鐵企業(yè)余熱余能利用率和推動工業(yè)節(jié)能減排都具有十分重要意義。

實用新型內(nèi)容

為了解決目前燒結(jié)余熱鍋爐出口冷卻廢氣余熱未被利用而造成能源浪費的問題，進一步深度回收利用燒結(jié)冷卻廢氣顯熱，提高燒結(jié)礦余熱發(fā)電量，本實用新型提供一種具有有機朗肯循環(huán)的燒結(jié)冷卻廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)。

一種具有有機朗肯循環(huán)的燒結(jié)冷卻廢氣余熱發(fā)電系統(tǒng)包括燒結(jié)礦余熱回收設備1、余熱鍋爐2、汽輪機3、第一發(fā)電機4、凝汽器5、冷卻塔6、給水水泵7、省煤器8、凝汽水泵9和鼓風機10；

燒結(jié)礦余熱回收設備1的冷卻廢氣出口連通著余熱鍋爐2的煙氣進口，余熱鍋爐2的水蒸氣出口連通著汽輪機3的蒸汽進口，汽輪機3的蒸汽出口連通著凝汽器5的第一進水口，凝汽器5的第一出水口連通著省煤器8的冷卻水進口；凝汽器5的第二進水口通過串聯(lián)的凝汽水泵9連通著三通管的第一端口，凝汽器5的第二出水口連通著冷卻塔6的第一進水口，三通管的第二端口連通著冷卻塔6的冷卻水出口；省煤器8的冷卻水出口通過串聯(lián)的給水水泵7連通著余熱鍋爐2的冷卻水進口，省煤器8的煙氣出口通過串聯(lián)的鼓風機10連通著燒結(jié)礦余熱回收設備1的冷卻廢氣進口。所述的燒結(jié)礦余熱回收設備1是燒結(jié)礦環(huán)冷機高溫段或豎式冷卻設備，燒結(jié)礦余熱回收設備1的冷卻廢氣出口與余熱鍋爐2的煙氣進口之間設置有除塵裝置，省煤器8的冷卻水出口與余熱鍋爐2的冷卻水進口之間設置有除氧裝置。

還包括蒸發(fā)器11、膨脹機12、第二發(fā)電機13、回熱器14和冷凝器15；