专利名称：一种钢铁设备纯中低温余热发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢铁行业余热利用，尤其是配套钢铁厂烧结设备使用的一种钢铁设备纯中低温余热发电系统。
背景技术：
目前钢铁行业有近500家生产企业，年总生产能力约为5亿t，加上冶金、冶炼行业的产能，全国每年这几个行业需要消耗一次能源(折标准煤)约4.48亿t，同时消耗电力3750亿度。上述几个行业所消耗的一、二次能源的总量中，有近30%以上是以400°C以下废气余热的方式被排入大气浪费掉的，每年相当于浪费1. 3亿t标准煤，增加二氧化碳排放量3亿t以上。从而使钢铁行业余热发电能力未能得到充分利用和发挥，造成废气余热资源白白地浪费掉。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术的不足，提供一种钢铁设备纯中低温余热发电系统，该系统所利用的余热量更大，可生产更高压力温度等级的蒸汽，用于余热发电后，能够大幅度提高余热发电能力。本发明的技术方案是钢铁设备纯中低温余热发电系统，包括钢铁烧结设备环冷机汽轮机、发电机、一级节煤器、二级节煤器、蒸发器、一级过热器，其特征在于烧结设备环冷机上端自入料口沿红矿输送方向的高温、中温、低温三处热源上依次布置一级过热器、蒸发器+—级节煤器、二级节煤器，在一级过热器之后设置有补式二级过热器，通过燃烧高炉煤气或柴油等进一步加热来自一级过热器的蒸汽。所述的一级过热、蒸发器、一级节煤器、 二级节煤器中的换热空间与烧结设备环冷机的烟囱串接。所述的蒸发器、一级节煤器、二级节煤器采用热管器换热元件。所述的烧结设备罩内设置废气挡板。所述的汽轮发电机选用中温低压参数汽轮发电机。在烧结设备环冷机上端自入料口沿红矿输送方向的高温、中温、低温三处热源上依次布置一级过热器、蒸发器+ —级节煤器、二级节煤器。在烧结设备环冷机罩上端开孔， 将原从烧结设备环冷机烟 排入大气的热烟气引换热器，蒸发器、一级节煤器、二级节煤器的换热元件采用热管，有效降低了传热温度差，通过梯级利用热量，最大限度利用烟气热量。经过换热器后的废气仍经原有烟囱排空。在烧结设备环冷机罩内加略高于料层的隔板， 使换热器列时不影响烧结设备环冷机正常生产。在补燃式二级过热器通过燃烧高炉煤气或柴油等进一步加热来自一级过热器的蒸汽。本发明的效果是在不影响烧结设备环冷机正常生产的条件下，其采用热管式换热器，余热可以生产1. 5Mpa低压饱和温度至320°C的过热蒸汽，经过补燃式二级过热器过热后，蒸汽温度可达400°C;其二，热力循环系统可以采用中温低压参数，提高了热力循环系统效率；其三，充分利用了烧结设备环冷机不同温度段废气的余热，并按废气余热温度分布实现了热量应根据其温度进行梯级利用的原理；其四，本发明使烧结设备环冷机废气余热最大限度地转化成为电能，余热发电能力与现有的烧结设备环冷机纯中低温饱和蒸汽余热发电技术相比提高50%以上。本发明的优点在于结构简单，充分利用钢铁厂自产的煤气和烧结设备环冷机废气余热最大限度地转化成为电能，余热发电能力与现有的烧结设备环冷机纯中低温饱和蒸汽余热发电技术相比提高50%以上，并改善了排放对环境的影响。
图1是本发明的补燃式二级过热器的纯中低温余热发电系统示意图；图2是本发明的烧结设备环冷机换机器布置图；图中1汽轮机、2 —级节煤器、3 二级节煤器、4蒸发器、5汽泵、6 —级过热器、7高温烟气、8中温烟气、9低温烟气、10 二级过热器、11煤气、12柴油、13环境空气、14 一级过热器取热口、15蒸发器+ —级节煤器取热口、16 二级节煤取热口、17废气挡板1、18废气挡板 2、19废气挡板3、20物料入口、21物料输送方向、22环冷机罩。
具体实施例方式如图2所示，烧结设备环冷机内烧结料红矿自进料口的过程中，通过鼓风机鼓入的环境空气将其温度从650°C左右逐渐冷却至150°C以下，换热后产生420°C、370°C、225°C 三股热烟气。其中420°C的烟气排入原有除尘系统，370°C和225°C烟气通过烧结设备环冷机上烟@排入大气。本发明的方案是梯级利用烟气资源，在370°C中温热源处布置蒸发器和一级节煤器。在低温热源225°C处布置二级节煤器，在420°C高温热源处布置一级过热器。 通过换热，烧结设备环冷机热烟气可生产1. 5Mpa-32(TC的过热蒸汽。为保持三处热源废气温度和气量的稳定性，提高热量利用率，在烧结设备环冷机罩内设置废气挡板，挡板位置如图2所示，挡板高度控制其下缘略高于料层顶部。为进一步提高汽轮发电机的效率，设备补燃式二级过热器系统将蒸汽温度提高至 400°C，补燃所用燃用为钢铁厂富余高炉煤气，在高炉气量不足时补充少量柴油。通过二级过热后的蒸汽适宜中温低压参数汽轮机，与饱和蒸汽或低温低压参数汽轮机相比较，可使热力循环系统效率大幅提高，最大限度将余热转换为电能。以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，本领域的技术人员能思之采用本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变以及具有等同替换的相似设计， 均应落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种钢铁设备纯中低温余热发电系统，包括钢铁烧结设备环冷机汽轮机、发电机、一级节煤器、二级节煤器、蒸发器、一级过热器，其特征在于烧结设备环冷机上端自入料口沿红矿输送方向的高温、中温、低温三处热源上依次布置一级过热器、蒸发器+—级节煤器、 二级节煤器，在一级过热器之后设置有补燃式二级过热器，通过燃烧高炉煤气或柴油等进一步加热来自一级过热器的蒸汽。
2.根据权利要求1所述的钢铁设备纯中低温余热发电系统，其特征在于所述的一级过热、蒸发器、一级节煤器、二级节煤器中的换热空间与烧结设备环冷机烟囱串接。
3.根据权利要求1所述的钢铁设备纯中低温余热发电系统，其特征在于所述的蒸发器、一级节煤器、二级节煤器采用热管器换热元件。
4.根据权利要求1所述的钢铁设备纯中低温余热发电系统，其特征在于所述的烧结设备环冷机罩内设置废气挡板。
5.根据权利要求1所述的钢铁设备纯中低温余热发电系统，其特征在于所述的汽轮发电机选用中温低压参数汽轮发电机。
全文摘要
本发明涉及一种钢铁设备纯中低温余热发电系统，尤其是配套钢铁厂设备环冷机使用的纯中低温余热发电系统。钢铁设备纯中低温余热发电系统，包括钢铁烧结设备环冷机汽轮机、发电机、一级节煤器、二级节煤器、蒸发器、一级过热器，其特征在于烧结设备环冷机上端自入料口沿红矿输送方向的高温、中温、低温三处热源上依次布置一级过热器、蒸发器+一级节煤器、二级节煤器，在一级过热器之后设置有补燃式二级过热器，优点在于结构简单，充分利用钢铁厂自产的煤气和烧结设备环冷机废气余热最大限度地转化成为电能，余热发电能力与现有的烧结设备环冷机纯中低温饱和蒸气余热发电技术相比提高50％以上，并改善了排放对环境的影响。
文档编号F01K11/02GK102243023SQ20111009879
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者南志远 申请人:南志远