一种间歇炼钢电弧炉的余热利用装置及其余热利用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种余热利用装置，具体地说，是涉及一种间歇炼钢电弧炉的余热利用装置。本发明还涉及上述间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法。
【背景技术】
[0002]大型炼钢电弧炉由于环保除尘的需要，炉内的高温高浓度CO烟气需从炉顶孔排出，烟气中含有大量的物理热和化学热，在连续炼钢时已得以应用。
[0003]但在国内外重型机械厂，由于电弧炉炼钢采取间歇方式进行生产，烟气断续排出热源得不到连续供给，烟气中的余热尚未获得成功利用。
【发明内容】
[0004]本发明目的是要解决大型炼钢电弧炉间歇炼钢时，炉内断续排出的高温高浓度CO烟气中大量物理热和化学热的利用问题，提供一种间歇炼钢电弧炉的余热利用装置，实现了对间歇炼钢电弧炉所产余热的利用。
[0005]本发明还提供一种上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置包括:
[0007]间歇炼钢电弧炉系统和补水系统；
[0008]间歇蒸汽系统，与所述间歇炼钢电弧炉系统和补水系统分别相连接；
[0009]锅炉蒸汽补给系统，与所述补水系统相连接；以及
[0010]用汽系统，与所述间歇蒸汽系统通过第一蒸汽调节阀相连接且与所述锅炉蒸汽补给系统通过第二蒸汽调节阀相连接；
[0011]其中，所述间歇蒸汽系统和所述锅炉蒸汽补给系统分别向所述用汽系统提供蒸汽，且通过所述第一蒸汽调节阀和所述第二蒸汽调节阀的控制保持提供给所述用汽系统的蒸汽流量总和不变。
[0012]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置，其中，所述锅炉蒸汽补给系统包括热备锅炉蒸汽补给子系统，所述第二蒸汽调节阀包括第二热备蒸汽调节阀，所述热备锅炉蒸汽补给子系统与所述用汽系统通过所述第二热备蒸汽调节阀相连接。
[0013]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置，其中，还包括热备单向蒸汽调节阀，所述热备锅炉蒸汽补给子系统与所述间歇蒸汽系统通过所述热备单向蒸汽调节阀相连接。
[0014]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置，其中，所述锅炉蒸汽补给系统还包括常备锅炉蒸汽补给子系统，所述第二蒸汽调节阀还包括第二常备蒸汽调节阀，所述常备锅炉蒸汽补给子系统与所述用汽系统通过所述第二常备蒸汽调节阀相连接。
[0015]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置，其中，还包括常备单向蒸汽调节阀，所述常备锅炉蒸汽补给子系统与所述间歇蒸汽系统通过所述常备单向蒸汽调节阀相连接。
[0016]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置，其中，所述间歇蒸汽系统包括低压蒸汽子系统和中压蒸汽子系统，所述低压蒸汽子系统包括低压蒸汽蒸发器，所述中压蒸汽子系统包括中压蒸汽蒸发器，所述供水系统包括依次相连接的除氧器、除氧水箱和补水预热器，所述补水预热器分别与所述低压蒸汽蒸发器、所述中压蒸汽蒸发器、所述锅炉蒸汽补给系统相连接。
[0017]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置，其中，所述低压蒸汽子系统还包括低压蒸汽包，所述低压蒸汽包分别与所述补水预热器和除氧器相连接。
[0018]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置，其中，所述中压蒸汽子系统还包括中压蒸汽包和蓄热器，所述中压蒸汽包分别与所述中压蒸汽蒸发器和所述蓄热器相连接，所述蓄热器与所述用汽系统通过所述第一蒸汽调节阀相连接。
[0019]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置，其中，所述用汽系统包括分汽包、用汽蒸汽调节阀和蒸汽喷射真空栗，所述蒸汽调节阀连接在所述蒸汽包和所述蒸汽喷射真空栗之间，所述第一蒸汽调节阀和所述第二蒸汽调节阀分别与所述分汽包相连接。
[0020]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置，其中，所述用汽系统还包括与所述分汽包相连接的水加热用汽设备。
[0021]本发明的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法包括如下步骤:
[0022]S100，间歇蒸汽系统利用间歇炼钢电弧炉系统产生的间歇高温烟气的热量生成第一蒸汽，锅炉蒸汽补给系统利用燃料燃烧生成第二蒸汽；
[0023]S200，控制第一蒸汽调节阀，使间歇蒸汽系统向用汽系统提供的第一蒸汽的流量从满负荷到渐变减少至零；控制第二蒸汽调节阀，使锅炉蒸汽补给系统向用汽系统提供的第二蒸汽的流量同步渐变从零增大到满负荷，以实现对间歇炼钢电弧炉余热的利用的同时保证提供给用汽系统的蒸汽总流量不变；
[0024]S300，在进行所述步骤SlOO和S200的同时，供水系统向间歇蒸汽系统和锅炉蒸汽补给系统提供补给水。
[0025]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法，其中，所述步骤SlOO中还包括如下步骤:锅炉蒸汽补给系统设置为热备锅炉蒸汽补给子系统，热备锅炉蒸汽补给子系统向用汽系统提供第二蒸汽。
[0026]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法，其中，所述步骤SlOO中还包括如下步骤:热备锅炉蒸汽补给子系统通过热备锅炉蒸汽补给子系统与间歇蒸汽系统之间设置的一热备单向蒸汽调节阀向间歇蒸汽系统进行预充蒸汽。
[0027]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法，其中，所述步骤SlOO中还包括如下步骤:锅炉蒸汽补给系统设置为热备锅炉蒸汽补给子系统和常备锅炉蒸汽补给子系统，热备锅炉蒸汽补给子系统与常备锅炉蒸汽补给子系统共同向用汽系统提供第二蒸汽。
[0028]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法，其中，所述步骤SlOO中还包括如下步骤:常备锅炉蒸汽补给子系统通过常备锅炉蒸汽补给子系统与间歇蒸汽系统之间设置的一常备单向蒸汽调节阀向间歇蒸汽系统进行预充蒸汽。
[0029]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法，其中，所述步骤S300中还包括如下步骤:间歇蒸汽系统设置为中压蒸汽子系统和低压蒸汽子系统，供水系统制备的软化水同时满足低压蒸汽子系统、中压蒸汽子系统、热备锅炉蒸汽补给子系统和常备锅炉蒸汽补给子系统对补给水量的要求。
[0030]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法，其中，所述步骤S300中还包括如下步骤:低压蒸汽子系统生成的低压蒸汽同时满足低压蒸汽子系统、中压蒸汽子系统、热备锅炉蒸汽补给子系统和常备锅炉蒸汽补给子系统对补给水温度的要求。
[0031]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法，其中，所述步骤S200还包括如下步骤:锅炉蒸汽补给系统和间歇蒸汽系统共用一分汽包。
[0032]上述的间歇炼钢电弧炉的余热利用装置的余热利用方法，其中，所述步骤SlOO还包括如下步骤:锅炉蒸汽补给系统使用的燃料为可燃气体、燃料油或燃煤。
[0033]本发明的有益功效在于，本发明在连续炼钢电弧炉烟气余热锅炉蒸汽生产系统的基础之上，再增设锅炉蒸汽补给系统，并对这两路蒸汽进行并联逆向渐变定流量自动控制，以备用汽系统在电弧炉间歇炼钢时，对余热锅炉产汽系统实时进行蒸汽的补给直至取而代之，以实现对间歇炼钢电弧炉炉内所排高温高浓度CO烟气余热的利用。
[0034]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0035]图1为本发明第一实施例间歇炼钢电弧炉余热锅炉+燃气锅炉联产蒸汽工艺流程简图；
[0036]图2为本发明第一实施例间歇炼钢电弧炉余热锅炉+燃气锅炉联产蒸汽工艺系统原理图；
[0037]图3为本发明第二实施例间歇炼钢电弧炉余热锅炉+燃气锅炉联产蒸汽工艺流程简图；
[0038]图4为本发明第三实施例间歇炼钢电弧炉余热锅炉+燃气锅炉联产蒸汽工艺流程简图；
[0039]图5为本发明的间歇炼钢电弧炉的余热利用方法的步骤图。
[0040]其中，附图标记
[0041]100间歇炼钢电弧炉系统
[0042]101间歇炼钢电弧炉
[0043]102烟气沉降池
[0044]103抽风机
[0045]104袋式除尘器
[0046]105 烟囱
[0047]200供水系统
[0048]201软化水源
[0049]202除氧器
[0050]203除氧水箱
[0051]204补水预热器
[0052]300低压蒸汽子系统
[0053]301低压蒸汽蒸发器
[0054]302低压蒸汽包
[0055]400中压蒸汽子系统
[0056]401中压蒸汽蒸发器
[0057]402中压蒸