专利名称：高炉煤气余压及热能循环利用系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于动力机械工程技术领域，具体涉及高炉煤气余压及热能循 环利用系统。
背景技术：
高炉炼铁是钢铁产业耗能最大的一个环节，现今国内中小型钢铁企业，必 须靠电力部门为其提供足够大的电能才能保证高炼铁的顺禾隨行，在能量回收 利用方面由于种种原因，有的只有利用余压透平装置回收煤气的压力能，或者 只有一个独立的燃气发电装置，而有的根本就没有进行任何能量的回收利用形 式。大量的高压煤气被释放掉，既浪费能源又污染环境。而现有的能量回收系 统与高炉主风机之间一般没有直接的联系，各设备独立于其它设备没有形成高 效集成系统，造成设备资源浪费，控制和管理繁琐，又造成各设备之间的能量 形式转换的效率损失。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高炉煤气余压及热能循环利用系统，其能 够把高炉炼铁中产生的高压煤气回收循环利用，节约能源、减少成本。 本实用新型采取的技术方案
本实用新型的特殊之处在于所述的高炉煤气余压及热能循环利用系统包 括余压透平机、高炉主风机和汽轮机，其分别设置在系统的同轴上；所述的余 压透平机的进气口与高炉的煤气输出口连接，余压透平机的出气口与锅炉的进
3气口连接，锅炉的出气口与汽轮机连接，构成高炉煤气循环利用回路。
上述的高炉煤气余压及热能循环利用系统设置发电机，余压透平机和高炉 主风机之间设置离合器，汽轮机和发电机之间设置减速机。
上述的高炉与锅炉之间设置气柜。
上述的汽轮机的输出口连接冷凝器。
上述的主风机连接热风炉。
上述的锅炉采用燃煤、燃气两用锅炉。
本实用新型的有益效果
余压透平机、高炉主风机、汽轮机、发电机同时布置在同一轴系上，将压 力能直接转换成机械能、将热能也直接转换成机械能传送给高炉主风机、发电 机，避免了能量相互转换时的效率损失，两种能量可以相互补充，所有能量在 一个同一个轴系间相互传递，省去了传统设备回收单一运行系统繁琐、庞大的 弊端。
图1为本实用新型的结构示意图； 图2为本实用新型的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。 参见图1~2,本实用新型包括余压透平机l、高炉主风机3和汽轮机4，其 分别设置在系统的同轴上；余压透平机1的进气口与高炉的煤气输出口连接， 余压透平机l的出气口与锅炉的进气口连接，锅炉的出气口与汽轮机4连接， 构成高炉煤气循环利用回路，使得高炉炼铁的过程不再使用任何外供电能，做到能量在系统内的循环利用而且可以对外输出一定的电能。
本实用新型还可以设置发电机6，使得高炉炼铁的过程不再使用任何外供电 能，做到能量在系统内的循环利用而且可以对外输出一定的电能。
余压透平机1和高炉主风机3之间设置离合器2，汽轮机4和发电机6之间 设置减速机5。
本实用新型工作的工艺流程为
高炉工作后向下游送出带压力煤气，煤气经过滤除尘后被送入余压透平机1 产生机械能向系统送出，从余压透平机1出来的煤气直接送入锅炉燃烧，锅炉 向汽轮机4送出蒸汽推动汽轮机4，汽轮机4向系统送出机械能，以上两者送出 的机械能被传到整个轴系，这些机械能除了被轴系内的高炉主风机3吸收使用 外，剩余的能量将被轴系内的发电机6吸收变为电能对外输出，高炉主风机3 被拖动后再继续向高炉送风，整个装置形成一个煤气余压循环利用系统。 高炉与锅炉之间设置气柜，部分煤气多余可放到气柜储存。 汽轮机4的输出口连接冷凝器，使蒸汽中的气态水冷却呈液态，再加以利用。
本实用新型中的所有能量来自汽轮机4和余压透平机1，高炉主风机3所消 耗的能量来自本循环系统无需外界能量。 本实用新型的启动可选择
1. 采用备用风机直接启动高炉工作，再带动机组运行；
2. 采用外来蒸汽启动汽轮机4拖动高炉主风机3、启动高炉工作；
3. 采用燃气锅炉的外来气源、或者柴油启动；
4. 采用燃煤、燃气两用锅炉，在启动初期选用燃煤方式，当高炉工作后再
5切换到燃气方式。
本实用新型的经济效益示例分析以450立方米高炉举例，如450mS高炉, 当铁焦比为1: 0.58时，高炉煤气量是12Nm3—13NmVh由于煤气用户还有烧结、 热风炉两个环节，所以高炉煤气被送往锅炉的量大约占总量的35%左右，用于 燃气锅炉的量是42000NmVh，总热量3500x42000=1.47xl08kj/h=40833kw，锅炉、 蒸汽机和发电机系统的热电转换效率为25%时，此时功率10208KW,高炉风机 的主功率应在7100"8500/KW之间，此功率己足以拖动主风机，此时机组的功 耗情况如下
高炉主风机3耗功7100—8000KW { 余压透平机1回收功3000KW t 汽轮机4做功lOOOOKWt 发电机6可对外输出约13000~8000=5000KW的电功率。
权利要求1、高炉煤气余压及热能循环利用系统，其特征在于所述的高炉煤气余压及热能循环利用系统包括余压透平机(1)、高炉主风机(3)和汽轮机(4)，其分别设置在系统的同轴上；所述的余压透平机(1)的进气口与高炉的煤气输出口连接，余压透平机(1)的出气口与锅炉的进气口连接，锅炉的出气口与汽轮机(4)连接，构成高炉煤气循环利用回路。
2、 根据权利要求1所述的高炉煤气余压及热能循环利用系统，其特征在于: 所述的高炉煤气余压及热能循环利用系统设置发电机(6),余压透平机(1)和 高炉主风机(3)之间设置离合器(2)，汽轮机(4)和发电机(6)之间设置减 速机(5)。
3、 根据权利要求1或2所述的高炉煤气余压及热能循环利用系统，其特征 在于所述的高炉与锅炉之间设置气柜。
4、 根据权利要求3所述的高炉煤气余压及热能循环利用系统，其特征在于: 所述的汽轮机(4)的输出口连接冷凝器。
5、 根据权利要求4所述的高炉煤气余压及热能循环利用系统，其特征在于: 所述的高炉主风机(3)连接热风炉。
6、 根据权利要求5所述的高炉煤气余压及热能循环利用系统，其特征在于: 所述的锅炉采用燃煤、燃气两用锅炉。
专利摘要本实用新型涉及高炉煤气余压及热能循环利用系统。现有的能量回收系统与高炉主风机之间一般没有直接的联系，各设备独立于其它设备没有形成高效集成系统，造成设备资源浪费，管理繁琐，又造成各设备之间的能量形式转换的效率损失。本实用新型所包括余压透平机、高炉主风机和汽轮机，其分别设置在系统的同轴上；所述的余压透平机的进气口与高炉的煤气输出口连接，余压透平机的出气口与锅炉的进气口连接，锅炉的出气口与汽轮机连接，构成高炉煤气循环利用回路。本实用新型将压力能、热能直接转换成机械能传送给高炉主风机、发电机，设备布置在同一轴系上，避免了能量相互转换时的效率损失，所有能量在一个同一个轴系间相互传递，系统简洁。
文档编号F03G7/00GK201390757SQ20092003163
公开日2010年1月27日 申请日期2009年1月7日 优先权日2009年1月7日
发明者蒲亚民 申请人:陕西博尔透平机械有限公司