专利名称：干熄焦双压高温高压余热发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高效干熄焦双压余热锅炉配置汽轮发电机组余热发电系统，特别是一种干熄焦双压高温高压余热发电系统。
背景技术：
焦化工程采用湿法熄焦，每熄It红焦炭就要将0. 5t含有大量酚、氰硫化物及粉尘的蒸汽抛向天空，严重地污染了大气及周围的环境。治理湿法熄焦的环境污染问题意义十分重大。干法熄焦利用惰性气体，在密闭系统中将红焦熄灭，并配备良好的除尘设施，不污染环境。同时由于干熄焦能够产生蒸汽，并可用于发电，可以避免相同规模的常规燃媒锅炉对大气的污染，并且减少了C02向大气的排放。
出炉红焦的显热约占焦炉能耗的35% 40%，这部分能量相当于炼焦煤能量的5%。采用干法熄焦可回收约80%的红焦显热；干法熄焦生产的焦炭对采用喷煤粉技术的高炉，则有利于提高煤粉喷吹量，节能效果更加明显。
干法熄焦与湿法熄焦相比,干法熄焦提高了焦炭质量，使焦炭M40提高3% 8%， M10改善0. 3% 0. 8%;提高了块度的均匀性；降低了焦炭的反应性。这对降低炼铁成本，提高生铁产量极为有利。
由此可见，将干熄焦高温惰性循环气体通过余热锅炉回收热量而产生的过热蒸汽，用于汽轮发电机组发电，不但节约了能源，降低了能耗，减少了温室气体的排放量，还可有效改善焦化厂区的环境空气质量，环境效益显著。
根据目前国内外技术，干熄焦余热锅炉的型式有单压、单压+闪蒸，而
干熄焦余热发电大多采用单压余热锅炉配置汽轮发电机组，其特点为单压余
热锅炉配置汽轮发电机组，余热锅炉排烟温度高(约i65t:)，且需要外界提供
除氧用低压蒸汽，干熄焦余热利用效率低，发电成本高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供具有较高的余热回收效率，在不影响原干熄焦工艺流程的前提下，能够保证汽轮发电机组适应干熄焦余热锅炉的运行模式的干熄焦双压高温高压余热发电系统。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种干熄焦双压高温高压余热发电系统，包括干熄焦高温高压过热蒸汽双压余热锅炉、汽轮发电机组、冷凝装置和
凝结水泵，所述干熄焦高温高压过热蒸汽双压余热锅炉包括低压省煤器、高
压除氧器、低压锅筒、低压蒸发器、高压省煤器、高压锅筒、高压鳍片管蒸发器、高压光管蒸发器、高压低温'过热器'、'减温器、賓压高温过热器；所述汽轮发电机组包括汽轮机、发电机；所述冷凝装置为冷凝器、冷却塔、循环水泵组成闭式循环；冷凝器通过凝结水泵与低压省煤器连接，低压省煤器同带有阀门的管道与高压除氧器连接，高压除氧器和低压锅筒直接连接，低压锅筒通过高压给水泵、高压省煤器和高压锅筒连接，高压锅筒通过汽水分离器和高压低温过热器连接，高压低温过热器通过减温器和高压高温过热器连接，高压高温过热器通过带有阀门的管道直接与汽轮发电机组连接，汽轮发电机组分别通过冷凝装置、凝结水泵、与高温高压过热蒸汽双压余热锅炉形成回路。
在所述凝结水泵前后可串接有阀门，冷凝器通过管道与两组并联的串接有阀门的凝结水泵连接后再与低压省煤器连接。
所述低压省煤器可设有调节旁路。
所述低压锅筒可通过下降管和上升管与低压蒸发器连接；所述高压锅筒可通过下降管和上升管分别与高压光管蒸发器、高压鳍片管蒸发器连接。所述高压除氧器与高压给水泵形成循环回路。
所述除盐水箱通过除盐水补水泵和冷凝器连接；所述除盐水箱可通过带有阀门的管道和冷凝器连接。
本发明釆用干熄焦高温高压过热蒸汽双压余热锅炉配置汽轮发电机组，其余热发电系统的余热锅炉出口的排烟温度为145X:以下，取消原干熄焦烟气系统的热管换热器，同时此发电系统由于采用双压余热锅炉，锅炉自带除氧器，取消原干熄焦余热发电系统的除氧给水泵站，不需要外界提供除氧蒸汽，除氧用汽由余热锅炉低压蒸发器提供。
本发明提供的干熄焦双压高温高压余热发电系统，不需要消耗任何化石燃料，有利于企业可持续发展目标的实现，减少当地由常规火电厂带来的S02、N0x、
粉尘之类的大气污染物。
本发明提供的干熄焦双压高温高压余热发电系统，能够充分吸收烟气的能量，具有较高的余热回收效率，采用双压余热锅炉，加上采用完善的惰性气体再循环系统，使本余热回收发电技术的余热回收效率达到国际先进水平。
一家钢铁企业采用75t/h干熄焦装置惰性循环气体余热回收发电，节能减排的效果不但不需要消耗任何化石燃料，还将产生蒸汽289800吨/年，经汽轮机发电，产生的电力供焦化厂使用，这样一来，就可替代相应的燃煤蒸汽锅炉，每年可节约标准用煤量约26904吨/年，从而减少S02 (煤含硫按0.6%计)排放量约为322.8吨/年，减少烟尘排放量约为1656吨/年，减少N0x排放量约为275吨/年，减少C02排放量约为66304吨/年，而全国拥有众多的钢铁企业，都采用本技术其节能减排的效果将放大几十倍以上，由此可知，干熄焦不但节约了能源，降低了能耗，减少了温室气体的排放量，还可有效改善焦化厂区的 环境空气质量，环境效益显著。全国推广高效干熄焦双压余热发电系统，其经 济效益、社会效益、环境效益巨大。
图1是本发明干熄焦双压高温高压余热发电系统结构示意图； 图2是干熄焦高温高压过热蒸汽双压余热锅炉的高压部分结构示意图； 图3为干熄焦高温高压过热蒸汽双压余热锅炉的低压部分结构示意图。 其中汽轮机1、发电机2、冷凝器3、凝结水泵4、低压省煤器5、高压 除氧器6、低压锅筒7、低压蒸发器8、高压给水泵9、高压省煤器IO、高压锅 筒ll、高压鳍片管蒸发器12、高压光管蒸发器13、高压低温过热器14、减温 器15、高压高温过热器16、低压部分组合式消音器17、高压部分组合式消音 器18、 二级冷却塔19、循环冷却水泵20、除盐水箱21、除盐水补水泵22、调 节旁路23。
具体实施例方式
下面通过实施例结合附图对本发明专利作进一步的描述。 实施例1
如图1所示，本实施例提供的一种干熄焦双压高温高压余热发电系统，包 括干熄焦高温高压过热蒸汽双压余热锅炉、汽轮发电机组、冷凝装置和凝结水 泵4，其特征在于所述干熄焦高温高压过热蒸汽双压余热锅炉包括低压省 煤器5、高压除氧器6、低压锅筒7、低压蒸发器8、高压省煤器IO、高压锅筒 11、高压鳍片管蒸发器12、高压光管蒸发器13、高压低温过热器14、减温器
15、高压高温过热器16;所述汽轮发电机组包括汽轮机1、发电机2;所述冷
凝装置为冷凝器3、冷却塔19、循环水泵20组成闭式循环；冷凝器3通过凝结 水泵4与低压省煤器5连接，低压省煤器5同带有阔门的管道与高压除氧器6 连接，高压除氧器6和低压锅筒7直接连接，低压锅筒7通过高压给水泵9、 高压省煤器10和高压锅筒11连接，高压锅筒11通过汽水分离器和高压低温过 热器14连接，高压低温过热器14通过减温器15和高压高温过热器16连接， 高压高温过热器16通过带有阀门的管道直接与汽轮发电机组连接，汽轮发电机 组分别通过冷凝装置、凝结水泵4、与高温高压过热蒸汽双压余热锅炉形成回 路。所述凝结水泵4前后串接有阀门，冷凝器3通过管道与两组并联的串接有 阀门的凝结水泵4连接后再与低压省煤器5连接。所述低压省煤器5设有调节 旁路23。所述低压锅筒7通过下降管和上升管与低压蒸发器8连接；所述高压 锅筒11通过下降管和上升管分别与高压光管蒸发器13、高压鳍片管蒸发器12 连接。所述高压除氧器6与高压给水泵9形成循环回路。所述除盐水箱21通过除盐水补水泵22和冷凝器3连接。
汽轮机1与发电机2连接，汽轮机1分别与冷凝器3、低压省煤器5连接， 低压蒸发器8通过管道与低压锅筒7连接提供高压除氧器7所需除氧蒸汽，高 压锅筒11通过管道与高压鳍片管蒸发器12、高压光管蒸发器13连接提供高压 饱和蒸汽，高压锅筒11、高压高温过热器16出口管道通过带有安全阀的管道 与高压部分组合式消音器18连接，高压除氧器6、低压锅筒7通过带有安全阀 的管道与低压部分组合式消音器17连接。
如图2、图3所示，以140t/h干熄焦装置为例，从干熄炉排出的热循环气 体的温度约为850 950°C，流量约为183322NmVh，经一次除尘器除尘后依次 通过高压高温过热器16、高压低温过热器14、高压光管蒸发器13、高压鳍片 管蒸发器12、高压省煤器10、低压蒸发器8、低压省煤器5换热，温度降至135 140°C，从低压省煤器5出来的冷循环气体经干熄焦专用除尘器除尘后，由循环 风机加压后进入干熄炉循环使用。
工作时，双压余热锅炉高压高温过热器16出口产生高温高压蒸汽(压力 9.81MPa (g)、温度540。C、流量68t/h)推动汽轮发电机组发电，汽轮机凝结 水经冷凝器3、凝结水泵4后送至低压省煤器5，吸收一定的热量后去高压除氧 器6除氧后进入低压锅筒7，低压锅筒7的水经过下降管去低压蒸发器8，再通 过低压上升管回到低压锅筒7，通过高压除氧后的饱和水去高压给水泵9，升压 后供给高压省煤器10。高压给水在高压省煤器10中加热后进入高压锅筒11， 高压锅筒11的水通过高压光管蒸发器13、高压鳍片管蒸发器12自然循环系统 加热后，成为汽水混合物后，再送回高压锅筒11。汽水混合物在高压锅筒11 中进行汽水分离，饱和蒸汽送往高压低温过热器14，而被分离出来的水作 为炉 水落入高压锅筒ll，再次提供给循环系统。
饱和蒸汽在高压低温过热器14中过热后去减温器15，向减温器15喷水， 使高压过热蒸汽达到设定温度。
经过减温的过热蒸汽在高压高温过热器16中进行进一步过热，达到设定温 度的高压蒸汽，作为发电用蒸汽送往汽轮机l，完成一个循环过程。
从除盐水站来的除盐水进入除盐水箱21，通过除盐水补水泵22补入冷凝 器3喉部真空除氧后作为锅炉补给水。
权利要求
1、一种干熄焦双压高温高压余热发电系统，包括干熄焦高温高压过热蒸汽双压余热锅炉、汽轮发电机组、冷凝装置和凝结水泵(4)，其特征在于所述干熄焦高温高压过热蒸汽双压余热锅炉包括低压省煤器(5)、高压除氧器(6)、低压锅筒(7)、低压蒸发器(8)、高压省煤器(10)、高压锅筒(11)、高压鳍片管蒸发器(12)、高压光管蒸发器(13)、高压低温过热器(14)、减温器(15)、高压高温过热器(16)；所述汽轮发电机组包括汽轮机(1)、发电机(2)；所述冷凝装置为冷凝器(3)、冷却塔(19)、循环水泵(20)组成闭式循环；冷凝器(3)通过凝结水泵(4)与低压省煤器(5)连接，低压省煤器(5)同带有阀门的管道与高压除氧器(6)连接，高压除氧器(6)和低压锅筒(7)直接连接，低压锅筒(7)通过高压给水泵(9)、高压省煤器(10)和高压锅筒(11)连接，高压锅筒(11)通过汽水分离器和高压低温过热器(14)连接，高压低温过热器(14)通过减温器(15)和高压高温过热器(16)连接，高压高温过热器(16)通过带有阀门的管道直接与汽轮发电机组连接，汽轮发电机组分别通过冷凝装置、凝结水泵(4)、与高温高压过热蒸汽双压余热锅炉形成回路。
2、 根据权利要求l所述的干熄焦双压高温高压余热发电系统，其特征是在所述 凝结水泵(4)前后串接有阀门，冷凝器(3)通过管道与两组并联的串接有阀 门的凝结水泵(4)连接后再与低压省煤器(5)连接。
3、 根据权利要求1或2所述的干熄焦双压高温高压余热发电系统，其特征在于 所述低压省煤器(5)设有调节旁路(23)。
4、 根据权利要求1或2所述的干熄焦双压高温高压余热发电系统，其特征在于-所述低压锅筒(7)通过下降管和上升管与低压蒸发器(8)连接；所述高压锅 筒(11)通过下降管和上升管分别与高压光管蒸发器(13)、高压鳍片管蒸发器(12)连接。
5、 根据权利要求3所述的干熄焦双压高温高压余热发电系统，其特征在于所 述低压锅筒(7)通过下降管和上升管与低压蒸发器(8)连接；所述高压锅筒(11)通过下降管和上升管分别与高压光管蒸发器(13)、高压鳍片管蒸发器(12) 连接。
6、 根据权利要求1或2所述的干熄焦双压高温高压余热发电系统，其特征在于所述高压除氧器(6)与高压给水泵(9)形成循环回路。
7、 根据权利要求5所述的干熄焦双压高温高压余热发电系统，其特征在于所 述高压除氧器(6)与高压给水泵(9)形成循环回路。
8、 根据权利要求1或2所述的干熄焦双压高温高压余热发电系统，其特征在于: 所述除盐水箱(21)通过除盐水补水泵(22)和冷凝器(3)连接。
9、 根据权利要求6所述的干熄焦双压高温高压余热发电系统，其特征在于所 述除盐水箱(21)通过除盐水补水泵(22)和冷凝器(3)连接。
10、 根据权利要求7所述的干熄焦双压高温高压余热发电系统，其特征在于 所述除盐水箱(21)通过除盐水补水泵(22)和冷凝器(3)连接。
全文摘要
本发明公开了一种干熄焦双压高温高压余热发电系统，包括干熄焦高温高压过热蒸汽双压余热锅炉、汽轮发电机组、冷凝装置和凝结水泵，汽轮发电机组分别通过冷凝装置、凝结水泵、与高温高压过热蒸汽双压余热锅炉形成回路。本发明提供的干熄焦双压高温高压余热发电系统，能够充分吸收烟气的能量，具有较高的余热回收效率，采用双压余热锅炉，加上采用完善的惰性气体再循环系统，使本余热回收发电技术的余热回收效率达到国际先进水平。
文档编号F01K27/00GK101655019SQ20091009738
公开日2010年2月24日 申请日期2009年4月13日 优先权日2009年4月13日
发明者周海平, 宋宜清, 谢讯富, 雷 金 申请人:浙江西子联合工程有限公司