[發(fā)明專利]燒結(jié)環(huán)冷機或帶冷機尾端低溫?zé)煔饴?lián)合余熱鍋爐

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210208772.9
• 申請日: 2022-03-04
• 公開（公告）號: CN114413643A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志遠;趙振
• 申請（專利權(quán)）人: 海南極銳浩瀚動力系統(tǒng)科技有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F27D15/02
• 代理公司: 哈爾濱市晨晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23219
• 代理人: 劉坤

燒結(jié)環(huán)冷機或帶冷機尾端低溫?zé)煔饴?lián)合余熱鍋爐，屬于余熱煙氣能源利用技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)中未考慮換熱器存在窄點溫度限制、端差累積過高的技術(shù)難題，有機工質(zhì)超溫的技術(shù)難題。技術(shù)要點：燒結(jié)環(huán)冷機或燒結(jié)帶冷機4段煙氣通過煙道傳送至能源梯級利用的低溫聯(lián)合余熱鍋爐的頂部，燒結(jié)環(huán)冷機或燒結(jié)帶冷機4段煙氣下沉過程依次與高溫段換熱部、低溫段換熱部和有機工質(zhì)換熱部換熱；燒結(jié)環(huán)冷機或燒結(jié)帶冷機5段煙氣通過煙道傳送至能源梯級利用的低溫聯(lián)合余熱鍋爐的中部，燒結(jié)環(huán)冷機或燒結(jié)帶冷機5段下沉過程依次低溫段換熱部和有機工質(zhì)換熱部換熱。本發(fā)明用于鋼鐵冶煉行業(yè)燒結(jié)環(huán)(帶)冷機尾端低溫?zé)煔庥酂峄厥占癘RC發(fā)電，提高項目的投資收益率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聯(lián)合余熱鍋爐，具體涉及一種燒結(jié)環(huán)冷機或帶冷機尾端低溫?zé)煔饴?lián)合余熱鍋爐，屬于余熱煙氣能源利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，鋼鐵冶煉行業(yè)燒結(jié)環(huán)(帶)冷機余熱利用，目前都是回收利用前2段高溫?zé)煔?燒結(jié)環(huán)冷機一般有5段余熱煙氣)，采用雙壓余熱鍋爐和補汽式軸流汽輪機發(fā)電機組發(fā)電，余熱鍋爐排煙溫度一般不低于135℃。第3段煙氣一般用于熱風(fēng)燒結(jié)，加熱燒結(jié)機上的混合料。目前燒結(jié)環(huán)(帶)冷機第4、5段余熱空氣，一般是直接對空排放。

目前文獻有燒結(jié)環(huán)(帶)冷機尾端(第4、5段)低溫?zé)煔庥酂峄厥盏姆桨冈O(shè)計，但鮮有實際運行案例。設(shè)計方案往往是將燒結(jié)環(huán)(帶)冷機尾端第4、5段低溫?zé)煔饣旌虾?，送至煙氣熱水換熱器產(chǎn)生熱水，再用熱水去加熱有機工質(zhì)，產(chǎn)生有機工質(zhì)蒸汽，再去推動有機工質(zhì)透平發(fā)電，沒有做到能源梯級利用，利用效率降低。這種ORC低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，由于換熱器存在窄點溫度限制，加上煙氣—熱水—有機工質(zhì)2級換熱的端差累積，就無法將煙氣溫度降低到110℃以下，無法做到余熱資源的充分利用；再者采用有機工質(zhì)直接和煙氣換熱的ORC系統(tǒng)設(shè)計方案，由于有機工質(zhì)變性溫度一般較低，例如R245fa變性溫度只有154℃，就只能利用低于180℃的余熱煙氣，但也不能適應(yīng)燒結(jié)環(huán)(帶)冷機尾端煙氣溫度大幅變化的實際情況。

隨著節(jié)能減排的深入推進，鋼鐵行業(yè)都在尋求先進、適用的燒結(jié)環(huán)(帶)冷機尾端(第4、5段)低溫?zé)煔庥酂峄厥辗桨浮Ｒ延屑夹g(shù)方案中存在能源利用效率低，投資大，收益低，以及不能適應(yīng)燒結(jié)環(huán)(帶)冷機尾端煙氣溫度大幅變化的實際情況的問題。

本申請?zhí)岢鲆环N燒結(jié)環(huán)冷機或帶冷機尾端低溫?zé)煔饴?lián)合余熱鍋爐，用于鋼鐵冶煉行業(yè)燒結(jié)環(huán)(帶)冷機尾端低溫?zé)煔庥酂峄厥占癘RC發(fā)電。聯(lián)合余熱鍋爐可利用2種以上不同溫度的余熱煙氣，進入聯(lián)合余熱鍋爐的不同溫度段，采用能源梯級利用的原理，產(chǎn)生較高參數(shù)的水蒸汽和較多的有機工質(zhì)蒸汽，用于后續(xù)分別推動水蒸汽透平發(fā)電機組和有機工質(zhì)蒸汽透平發(fā)電機組；可將余熱煙氣能源充分利用，排煙溫度達到80℃水平。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述事實，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中未考慮換熱器存在窄點溫度限制、端差累積的技術(shù)難題，有機工質(zhì)超溫的技術(shù)難題，從而存在能源利用效率低，投資大，收益低，以及不能適應(yīng)燒結(jié)環(huán)(帶)冷機尾端煙氣大幅變化的實際情況的問題，進而設(shè)計了一種燒結(jié)環(huán)冷機或帶冷機尾端低溫?zé)煔饴?lián)合余熱鍋爐。本發(fā)明利用燒結(jié)環(huán)/帶冷機尾端各段煙氣溫度不同的特點，將煙溫較高前段煙氣進入余熱鍋爐高溫段換熱，將煙溫較低的后端煙氣進入余熱鍋爐的低溫段換熱，可產(chǎn)生較高參數(shù)(0.5MPa(g)以上)的過熱蒸汽，用于后續(xù)供熱或發(fā)電工藝，能夠大幅提高項目的投資收益率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

方案：燒結(jié)環(huán)冷機或帶冷機尾端低溫?zé)煔饴?lián)合余熱鍋爐，包括能源梯級利用的低溫聯(lián)合余熱鍋爐，能源梯級利用的低溫聯(lián)合余熱鍋爐內(nèi)由上至下設(shè)有煙氣熱水換熱部和有機工質(zhì)換熱部，煙氣熱水換熱部包括上至下連通的高溫段換熱部和低溫段換熱部，有機工質(zhì)換熱部與ORC發(fā)電系統(tǒng)循環(huán)連接，能源梯級利用的低溫聯(lián)合余熱鍋爐的下部連接有排煙管路；

燒結(jié)環(huán)冷機或燒結(jié)帶冷機4段煙氣通過煙道傳送至能源梯級利用的低溫聯(lián)合余熱鍋爐的頂部，燒結(jié)環(huán)冷機或燒結(jié)帶冷機4段煙氣下沉過程依次與高溫段換熱部、低溫段換熱部和有機工質(zhì)換熱部換熱；