钢铁厂余能余热回收发电系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术提供一种钢铁厂余能余热回收发电系统及其工作方法，包括高炉煤气锅炉、背压式汽轮机、余热锅炉、蒸汽混合器及凝汽式汽轮机；高炉煤气锅炉的锅炉高压输出管与背压式汽轮机的进汽端联通；余热锅炉的锅炉低压输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；背压式汽轮机输出的低压过热蒸汽经汽轮机低压过热蒸汽输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；蒸汽混合器排出蒸汽混合器内低压过热蒸汽进入凝汽式汽轮机，凝汽式汽轮机的蒸汽输出端与凝汽器的进汽端连接，凝汽器的具有凝结水管，所述凝结水管经给水管与余热锅炉及高炉煤气锅炉连接；本发明专利技术余热回收发电系统结构简单、设计合理，有利于提高能量的利用效率和系统的安全性。

New residual energy recovery power generation system and its working method in iron and steel plant

The invention provides a new type of residual energy recovery power generation system for steel plant and its working methods, including blast furnace gas boiler, back pressure turbine, waste heat boiler, steam mixer and condensing steam turbine, and the high pressure output tube of the blast furnace gas boiler is connected with the inlet of the back pressure turbine, and the boiler of waste heat is low. The pressure output pipe is connected with the steam inlet of the steam mixer; the low pressure superheated steam output from the back pressure turbine is connected to the steam inlet of the steam turbine by the low pressure superheated steam output pipe of the steam turbine; the steam mixer discharged from the steam mixer enters the condensing steam turbine and the steam output end of the condensing steam turbine and the steam turbine. The condensers are connected by the inlet of the condenser, and the condensers have the condensing pipe. The condensing pipe is connected with the waste heat boiler and the blast furnace gas boiler through the water pipe. The invention is simple in structure and reasonable in design, and is conducive to improving the efficiency of energy utilization and the safety of the system.

【技术实现步骤摘要】
钢铁厂新型余能余热回收发电系统及其工作方法
本专利技术涉及一种钢铁厂新型余能余热回收发电系统及其工作方法。
技术介绍
目前钢铁厂的余能余热回收发电利用方式较为分散，高温高压的高参数为高炉煤气发电，低参数过热蒸汽的为烧结余热发电、干熄焦余热发电、荒煤气余热发电，饱和蒸汽的为转炉和加热炉饱和蒸汽发电。这种配置方式存在以下问题：一是饱和蒸汽波动较大，时有蒸汽放散，造成能源损失；二是饱和蒸汽发电，机组效率低，叶片安全问题突出；三是机组布置分散，投资较高。
技术实现思路
本专利技术对上述问题进行了改进，即本专利技术要解决的技术问题是热能利用率低，投资成本高。本专利技术的具体实施方案是：钢铁厂新型余能余热回收发电系统，包括产生高温超高压蒸汽的高炉煤气锅炉、背压式汽轮机、产生低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的的余热锅炉、蒸汽混合器及凝汽式汽轮机；所述高炉煤气锅炉用于输出高温高压蒸汽的锅炉高压输出管与背压式汽轮机的进汽端联通；所述余热锅炉用于输出低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的锅炉，低压输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；背压式汽轮机输出的低压过热蒸汽经汽轮机低压过热蒸汽输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；所述蒸汽混合器具有用于排出蒸汽混合器内低压过热蒸汽的低压排汽管；所述低压排汽管经高炉煤气锅炉低压再热器再热后，与凝汽式汽轮机联通；所述凝汽式汽轮机的蒸汽输出端与凝汽器的进汽端连接，所述凝汽器的具有凝结水管，所述凝结水管经给水管与余热锅炉及高炉煤气锅炉连接，所述给水管上具有给水泵。进一步的，所述余能余热回收发电系统还包括加热炉汽化冷却系统，所述加热炉汽化冷却系统排出的低压饱和蒸汽与蒸汽混合器的进汽端联通，所述凝结水管经给水管与加热炉汽化冷却系统连接。进一步的，所述给水管包括低压给水管及高压给水管，所述低压给水管上具有低压给水泵，所述低压给水管与与余热锅炉及加热炉汽化冷却系统进水端连接，所述高压给水管上具有高压给水泵，所述高压给水管与高炉煤气锅炉的进水端连接。进一步的，所述凝汽器凝结水管上具有凝结水泵，所述凝结水管后设置有除氧器。进一步的，所述余热锅炉包括烧结余热锅炉、干熄焦余热锅炉、焦炉荒煤气余热锅炉及转炉汽化烟道式余热锅炉。进一步的，所述转炉汽化烟道式余热锅炉的锅炉低压输出管上设置有蓄热器。进一步的，所述凝汽器为水冷凝汽器，所述水冷凝汽器的冷却水出水管与冷却塔进水端联通，所述冷却塔的出水端经循环水泵与水冷凝汽器的冷却水进水管连接。进一步的，所述背压式汽轮机及凝汽式汽轮机的动力输出轴分别与一发电机输入轴连接以驱动发电机发电本专利技术还包括钢铁厂新型余能余热回收发电系统，利用如上所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，具体工作方式为：（1）将高炉煤气锅炉的蒸汽参数设置为高温超高压锅炉；超高压背压式汽轮机的排汽压力、烧结余热锅炉蒸汽压力、干熄焦余热锅炉蒸汽压力、焦炉荒煤气余热锅炉压力、转炉蒸汽经蓄热器后的蒸汽压力、加热炉的蒸汽压力为低压；（2）高炉煤气锅炉的高温超高压蒸汽送入超高压背压式汽轮机，经做功后变成低压过热蒸汽，烧结余热锅炉产生的过热蒸汽、干熄焦余热锅炉产生的过热蒸汽、焦炉荒煤气余热锅炉产生的过热蒸汽、转炉汽化烟道式余热锅炉产生的饱和蒸汽、加热炉汽化冷却系统产生的饱和蒸汽、超高压背压式汽轮机产生的低压蒸汽，一起进入蒸汽混合器，蒸汽经混合后，成为低压过热蒸汽，根据低压过热器的过热度，通过低压再热器，再热器经再热后，送到低压凝汽汽轮机；（3）经低压凝汽汽轮机做功后的乏汽送到凝汽器，乏汽经凝汽器后变成凝结水，有凝结水泵送到热力除氧器；乏汽冷却方式为循环水，低温水通过循环水泵送到凝汽器，吸收乏汽的显热后，变成温度高的水，送到冷却塔冷却；（4）经热力除氧器除氧后的热水，由高压给水泵送到高炉煤气锅炉；由低压给水泵送到烧结余热锅炉、干熄焦余热锅炉、焦炉荒煤气余热锅炉、转炉汽化烟道式余热锅炉、加热炉汽化冷却系统。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术钢铁厂新型余能余热回收发电系统的工作原理，高炉煤气锅炉产生的高温超高压蒸汽送到背压式汽轮机，经做功后变成低压过热蒸汽；背压式汽轮机排出的低压过热蒸汽与烧结过热蒸汽、荒煤气过热蒸汽、转炉饱和蒸汽、加热炉饱和蒸汽进入低压冷凝汽轮机，取消了钢铁厂目前常规的回收转炉、加热炉的饱和蒸汽汽轮发电机组，烧结余热、荒煤气余热发电等多台机组，最终整合成一台超高压或高压背压式汽轮发电机组及一台低参数凝汽式或凝汽补汽式汽轮发电机组，系统简化了，效率及可靠性提高了。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。图1为本专利技术钢铁厂新型余能余热回收发电系统示意图。图中:1、高炉煤气锅炉2、烧结余热锅炉3、干熄焦余热锅炉4、焦炉荒煤气余热锅炉5、转炉汽化烟道式余热锅炉6、蓄热器7、加热炉汽化冷却系统8、蒸汽混合器9、高炉煤气锅炉低压再热器10、超高压背压式汽轮机11、背压汽轮发电机12、低压纯凝汽轮机13、凝汽汽轮发电机14、凝汽器15、凝结水泵16、冷却塔17、循环水泵18、热力除氧器19、高压给水泵20低压给水泵。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示，所述钢铁厂新型余能余热回收发电系统，包括产生高参数蒸汽的高炉煤气锅炉1、背压式汽轮机10、产生低压过热蒸汽的余热锅炉及蒸汽混合器8、凝汽式汽轮机12；所述余热锅炉包括烧结余热锅炉2、干熄焦余热锅炉3、焦炉荒煤气余热锅炉4及转炉汽化烟道式余热锅炉5及加热炉汽化冷却系统7。所述高炉煤气锅炉1用于输出高温高压蒸汽的锅炉高压输出管101与高压背压式汽轮机10的进汽端联通；本实施例中，为了提高蒸汽的做功能力，将高炉煤气锅炉的蒸汽参数设置为高温超高压。超高压背压式汽轮机10的排汽压力、烧结余热锅炉蒸汽压力、干熄焦余热锅炉蒸汽压力、焦炉荒煤气余热锅炉压力、转炉蒸汽经蓄热器后的蒸汽压力、加热炉的蒸汽压力一致。高炉煤气锅炉1的高温超高压蒸汽送入超高压背压式汽轮机10，经超高压背压式汽轮机10做功后变成低压过热蒸汽。所述余热锅炉用于输出低压过热蒸汽的锅炉低压输出管201与蒸汽混合器8的进汽端联通；本实施例中，烧结余热锅炉2产生的过热蒸汽、干熄焦余热锅炉3产生的过热蒸汽、焦炉荒煤气余热锅炉4产生的过热蒸汽、转炉汽化烟道式余热锅炉5产生的饱和蒸汽、加热炉汽化冷却系统7产生的饱和蒸汽、超高压背压式汽轮机10产生的低压蒸汽，一起进入蒸汽混合器8，蒸汽经混合后，送到高炉煤气锅炉低压再热器9再热后，成为低压过热蒸汽，再通过低压排汽管送到低压凝汽汽轮机12。本实施例中，为了使转炉产生的低压饱和蒸汽稳定，在转炉汽化烟道式余热锅炉5的锅炉低压输出管201设置有蓄热器6，起到削峰补谷的作用。经低压凝汽汽轮机做功后的乏汽送到凝汽器14，乏汽经凝汽器14后变成凝结水，凝结水通过给水管上的凝结水泵15送到热力除氧器18，本实施例中乏汽冷却方式为循环水，低温水通过循环水泵17送到凝汽器14，吸收乏汽的潜热后，变成温度高的水，送到冷却塔16冷却。本实施例中，给水管包括低压给水管及高压给水管，所述高压给水管上具有高压给水泵19，所述低压给水管上具有低压给水泵20，经除氧器18除氧后的热水，由高压给水泵19送到高炉煤气锅炉1；由低压给水泵20送到烧结余热锅炉2、干熄焦余热锅炉3、焦本文档来自技高网...

【技术保护点】
钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，包括产生高温超高压蒸汽的高炉煤气锅炉、背压式汽轮机、产生低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的的余热锅炉、蒸汽混合器及凝汽式汽轮机；所述高炉煤气锅炉用于输出高温高压蒸汽的锅炉高压输出管与背压式汽轮机的进汽端联通；所述余热锅炉用于输出低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的锅炉，低压输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；背压式汽轮机输出的低压过热蒸汽经汽轮机低压过热蒸汽输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；所述蒸汽混合器具有用于排出蒸汽混合器内低压过热蒸汽的低压排汽管；所述低压排汽管经高炉煤气锅炉低压再热器再热后，与凝汽式汽轮机联通；所述凝汽式汽轮机的蒸汽输出端与凝汽器的进汽端连接，所述凝汽器的具有凝结水管，所述凝结水管经给水管与余热锅炉及高炉煤气锅炉连接，所述给水管上具有给水泵。

【技术特征摘要】
1.钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，包括产生高温超高压蒸汽的高炉煤气锅炉、背压式汽轮机、产生低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的的余热锅炉、蒸汽混合器及凝汽式汽轮机；所述高炉煤气锅炉用于输出高温高压蒸汽的锅炉高压输出管与背压式汽轮机的进汽端联通；所述余热锅炉用于输出低压过热蒸汽或低压饱和蒸汽的锅炉，低压输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；背压式汽轮机输出的低压过热蒸汽经汽轮机低压过热蒸汽输出管与蒸汽混合器的进汽端联通；所述蒸汽混合器具有用于排出蒸汽混合器内低压过热蒸汽的低压排汽管；所述低压排汽管经高炉煤气锅炉低压再热器再热后，与凝汽式汽轮机联通；所述凝汽式汽轮机的蒸汽输出端与凝汽器的进汽端连接，所述凝汽器的具有凝结水管，所述凝结水管经给水管与余热锅炉及高炉煤气锅炉连接，所述给水管上具有给水泵。2.根据权利要1所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述余能余热回收发电系统还包括加热炉汽化冷却系统，所述加热炉汽化冷却系统排出的低压饱和蒸汽与蒸汽混合器的进汽端联通，所述凝结水管经给水管与加热炉汽化冷却系统连接。3.根据权利要2所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述给水管包括低压给水管及高压给水管，所述低压给水管上具有低压给水泵，所述低压给水管与余热锅炉及加热炉汽化冷却系统进水端连接，所述高压给水管上具有高压给水泵，所述高压给水管与高炉煤气锅炉的进水端连接。4.根据权利要2或3所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述凝汽器凝结水管上具有凝结水泵，所述凝结水管后设置有除氧器。5.根据权利要4所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述余热锅炉包括烧结余热锅炉、干熄焦余热锅炉、焦炉荒煤气余热锅炉及转炉汽化烟道式余热锅炉。6.根据权利要5所述的钢铁厂新型余能余热回收发电系统，其特征在于，所述转炉汽化烟道式余热锅炉的蒸汽输出管上设置有蓄热器。7.根据权利要2所述的钢铁厂新型余...

【专利技术属性】
技术研发人员：方桂平，许建芬，熊贤周，毛奇洲，林金辉，方舣洲，
申请(专利权)人：福建省东锅节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35