专利名称：电炉烟气余热发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电系统，尤其涉及一种利用电炉废烟气余热的发电 系统。
背景技术：
现有技术中，电炉炼钢会产生很大流量的高温高粉尘烟气，受电炉生产周 期的影响，排出的烟气余热具有间歇性、波动性和周期性，导致这部分能源白 白浪费。同时为了满足除尘设备的要求，高温的烟气必须通过机力风冷器进行 冷却，在此过程中又需要大量的动力电来支持冷却系统的运行。
实用新型内容
为克服上述缺陷，本实用新型提供一种能节省能源、降低生产成本的电炉 烟气余热发电系统。
为达到上述目的，本实用新型电炉烟气余热发电系统，包括烟风系统、蒸
汽系统、汽轮机、水系统和余热锅炉；
烟风系统由电炉、燃烧沉降室、余热锅炉的受热面、除尘系统、引风机、 烟囱组成；其中，电炉所产生的高温烟气经燃烧沉降室输出到余热锅炉的受热 面，高温烟气放热完毕后输出至除尘系统，再经引风机输出到烟自后排出；
蒸汽系统包括余热锅炉、蓄热器和蒸汽干燥器；其中，余热锅炉所产生 的高品质蒸汽经过蓄热器、蒸汽干燥器、向汽轮机输出；
水系统由冷凝器、冷凝水箱、凝水泵、除氧器、蓄热器水泵、循环水泵、 余热锅炉系统组成；其中，从汽轮机的出口排出的废蒸汽通过冷凝器、冷凝水 箱、凝水泵、除氧器、蓄热器水泵、水泵返回至余热锅炉。
进一步地，还包括一个与蓄热器相连通的供暖系统，所述的供暖系统包括 采暖用户、换热站、热用户；其中，蓄热器中的高品质蒸汽通过换热站向采暖 用户供暖。
其中，上述的余热锅炉为两台或两台以上；在上述的多台余热锅炉和蓄热 器之间设有分汽缸，所述的两台或两台以上的余热锅炉通过分汽缸向蓄热器输 出蒸汽。
其中，上述的蓄热器为两台或两台以上，两台或两台以上的蓄热器采用串 联或并联的方式连接。
其中，上述的蒸汽干燥器为汽水分离器、蒸汽过热器或蒸汽混合器。 进一步地，在燃烧沉降室与除尘系统之间设有机力风冷器。 本实用新型具有以下优点
1、 本实用新型的电炉废烟气余热发电系统，电炉高温烟气通过余热锅炉产 生饱和蒸汽，饱和蒸汽驱动汽轮发电机组发电，充分回收利用了电炉烟气的废 热，节省了能源，降低了生产成本，减少的烟气的环境污染；
2、 当系统遇到故障或需要检修时，电炉所产生的烟气可通过机力风冷系统 冷却后除尘排烟，确保主要炼钢工艺正常稳定运行；
3、 在系统中使用蒸汽蓄热器，用以调整余热锅炉产蒸汽的峰谷，实现"削 峰填谷，使发电和供暖系统能稳定运行。
图1为本实用新型电炉烟气余热发电系统的结构示意图。 图2为图1所示本实用新型电炉烟气余热发电系统中两台余热锅炉联接的 结构示意图。
图3为图l所示本实用新型电炉烟气余热发电系统中采暖系统的结构示意图。 图4为图1所示本实用新型电炉烟气余热发电系统中蓄热器并联使用的结 构示意图。
图5为图1所示本实用新型电炉烟气余热发电系统中蓄热器串联使用的结 构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步地说明。
本实用新型是通过余热锅炉吸收烟气的热量产生饱和水蒸汽，以饱和水蒸
汽来推动汽轮机做功，发出清洁的电能。如图1所示，本实用新型电炉烟气余
热发电系统，包括烟风系统、蒸汽系统、汽轮机、水系统和余热锅炉；
烟风系统由电炉14、燃烧沉降室15、余热锅炉的受热面、除尘系统17、 引风机18、烟囱19组成；
蒸汽系统包括余热锅炉l、蓄热器3和蒸汽干燥器4;
水系统由冷凝器7、冷凝水箱8、凝水泵9、除氧器IO、蓄热器水泵ll、 循环水泵12、 13、余热锅炉l组成；
整个发电系统的工作过程是这样的高温高粉尘的烟气通过余热锅炉1换 热冷却后进入除尘设备17,除尘后的烟气通过引风机18进入烟囱19再排入大 气。给水系统来的水在锅炉受热面1吸收热量后成为饱和水和水蒸气的混合物， 在汽包27中实现汽水分离，水再回到受热面吸热，蒸汽则流进分汽缸2,经过 分汽缸2 —部分进入汽水分离器4后进入汽轮机5做功驱动发电机6发电，一 部分进入蓄热器3储存。做完功的蒸汽在凝汽器7中冷凝后进入冷凝水箱8,冷 凝水通过凝水泵9进入除氧器10,除氧后的水经过给水泵12、 13进入锅炉汽包 如此循环。除氧器10出来的水还有一部分经过蓄热器水泵11进入蓄热器3。除 盐水系统来的补水加入凝汽器的冷凝水箱。
作为本实用新型的进一步改进，如图1和图3所示，本系统可以将汽轮发 电机隔离开来，用产生的蒸汽直接对用户30供热，也可以通过换热站"对小 区供暖28，或者再通过热泵系统扩大供暖半径，实现夏季供电冬季供暖，或者 热、电、暖三联供。
如图2所示作为本实用新型的进一步地改进，所述的余热锅炉为两台或两 台以上；在所述的多台余热锅炉和蓄热器之间设有分汽缸，所述的两台或两台 以上的余热锅炉通过分汽缸向蓄热器输出蒸汽。
如图4图5所示，上述的蓄热器可以根据需要选择台数，可以为一台也可 为两台或两台以上，两台或两台以上的蓄热器可采用串联或并联的方式连接。
具体实施时，系统中的动力可以完全使用电能如水泵13;也可以用蒸汽驱 动，如水泵12,其是通过分汽缸2中分出的部分高温高压蒸汽来驱动的。
具体实施时，汽水分离器4可以换成蒸汽过热器25部分，将饱和的蒸汽再 加热成过热蒸汽，使用过热蒸汽发电，其过热蒸汽温度为300-450°C。其加热热 源可以是电能、高温烟气热能、太阳能等其它能源；也可以换成蒸汽混合器26, 利用高温高压的蒸汽来与之混合实现过热的目的。
为了防止当系统遇到故障或需要检修时，叙确保主要炼钢工艺正常稳定运 行；在燃烧沉降室15与除尘系统17之间设有机力风冷器16,这样，可以在燃 烧沉降室15和机力风冷器16之间的管道上设置切换阀23，在燃烧沉降室15和 余热锅炉1之间的管道上设置切换阀24。当系统需要检修时，打开切换阀23， 关闭切换阀24，电炉所产生的烟气可通过机力风冷器冷却后除尘排烟，从而能 确保主要炼钢工艺正常稳定运行。
具体实施时，高含尘量的烟气进入余热锅炉，采用燃气冲击波的技术除灰， 保证锅炉稳定、安全、高效运行，出口烟气除尘后排烟，能有效保护除尘器， 延长使用寿命。
综上可知，本系统通过采取蒸汽蓄热技术和蒸汽汽轮机发电技术，可充分 利用电炉生产出的蒸汽。这样实现了电炉炼钢节能降耗减排的目标，扩大余热 利用的途径，降低企业的生产成本，提高企业的市场竟争力。当然，作为本领 域的普通技术人员应当知道，本系统不仅适用于电炉烟气余热回收利用系统， 还广泛适用于有回收利用 <介值的余热热源。
权利要求1、一种电炉烟气余热发电系统，其特征在于包括烟风系统、蒸汽系统、汽轮机、水系统和余热锅炉；烟风系统由电炉、燃烧沉降室、余热锅炉的受热面、除尘系统、引风机、烟囱组成；其中，电炉所产生的高温烟气经燃烧沉降室输出到余热锅炉的受热面，高温烟气放热完毕后输出至除尘系统，再经引风机输出到烟囟后排出；蒸汽系统包括余热锅炉、蓄热器和蒸汽干燥器；其中，余热锅炉所产生的高品质蒸汽经过蓄热器、蒸汽干燥器、向汽轮机输出；水系统由冷凝器、冷凝水箱、凝水泵、除氧器、蓄热器水泵、循环水泵、余热锅炉系统组成；其中，从汽轮机的出口排出的废蒸汽通过冷凝器、冷凝水箱、凝水泵、除氧器、蓄热器水泵、水泵返回至余热锅炉。
2、 如权利要求1所述的电炉烟气余热发电系统，其特征在于还包括一个 与蓄热器相连通的供暖系统，所述的供暖系统包括采暖用户、换热站、热用户； 其中，蓄热器中的高品质蒸汽通过换热站向采暖用户供暖。
3、 如权利要求1所述的电炉烟气余热发电系统，其特征在于所述的余热 锅炉为两台或两台以上；在所述的两台或两台以上的余热锅炉和蓄热器之间设 有分汽缸，所述的两台或两台以上的余热锅炉通过分汽缸向蓄热器输出蒸汽。
4、 如权利要求l所述的电炉烟气余热发电系统，其特征在于所述的蓄热 器为两台或两台以上，两台或两台以上的蓄热器采用串联或并联的方式连接。
5、 如权利要求l所述的电炉烟气余热发电系统，其特征在于所述的蒸汽 干燥器为汽水分离器、蒸汽过热器或蒸汽混合器。
6、 如权利要求1所述的电炉烟气余热发电系统，其特征在于在燃烧沉降 室与除尘系统之间设有机力风冷器。
专利摘要本实用新型公开了一种电炉烟气余热发电系统，为解决现有电炉高温高粉尘烟气热能无法利用的问题而发明。包括烟风系统、蒸汽系统、汽轮机、水系统和余热锅炉；本系统通过采取蒸汽蓄热技术和蒸汽汽轮机发电技术，可充分利用余热锅炉生产出的蒸汽。这样实现了电炉炼钢节能降耗减排的目标，扩大余热利用的途径，降低企业的生产成本，提高企业的市场竞争力，能为企业创造出不菲的经济效益、环保效益和更具影响的社会效益。
文档编号F01K11/02GK201071741SQ200720175360
公开日2008年6月11日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者张恒春, 李冬庆, 征 王, 静 米, 赵庆锋 申请人:北京佰能电气技术有限公司