專利名稱：單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鋼鐵行業(yè)燒結余熱發(fā)電技術領域，特別涉及一種對燒結煙氣廢熱高效利用的余熱鍋爐系統(tǒng)，采用單壓雙通道余熱鍋爐產(chǎn)生高品位中壓蒸汽與燒結冷卻余熱鍋爐中壓蒸汽并網(wǎng)供汽輪發(fā)電機組發(fā)電，提高發(fā)電效率。
背景技術：
目前在燒結工序總能耗中，有近50%的熱能以燒結機煙氣和冷卻機廢氣的顯熱排入大氣，其中燒結機煙氣廢熱約占15%。燒結機尾部幾個風箱的煙氣溫度在300°C以上，具有余熱利用價值?？晒┯酂崂玫臒Y煙氣量約占全部燒結煙氣的15% 20%。目前國內(nèi) 鋼鐵行業(yè)燒結煙氣余熱利用仍未普遍推行，僅有的個案也只停留在利用燒結機尾部高溫煙氣生產(chǎn)低品位工質(zhì)供熱。目前國內(nèi)130m2規(guī)模以上燒結機，冷卻機冷卻廢氣余熱利用發(fā)電已普遍實施，主流技術為雙通道雙壓余熱鍋爐配補汽凝汽式汽輪發(fā)電機組高效利用技術。由于燒結原料變換和燒結工藝對余熱利用發(fā)電系統(tǒng)影響大，已實施項目設計能力普遍大于實際運行出力，汽輪發(fā)電機組的富裕能力普遍有20% 30%。補汽凝汽式汽輪機設計低壓蒸汽進汽量一般占中壓蒸汽進汽量的30%，運行最大不超過50%。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對目前的燒結冷卻機熱廢氣和燒結機熱煙氣余熱利用現(xiàn)狀，提出了一種單壓雙通道余熱鍋爐高效利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，充分利用燒結機煙氣余熱生產(chǎn)中壓蒸汽，提高燒結余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的能力和效率。本實用新型的技術方案為，一種單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，包括燒結機、燒結機尾部的風箱和單壓雙通道余熱鍋爐，燒結機的燒結終點及其后端所在風箱為高溫煙氣風箱且燒結機尾部的其余風箱為低溫煙氣風箱，所述單壓雙通道余熱鍋爐內(nèi)設有高溫段和低溫段，并相應的設有高溫段進口、低溫段進口和煙氣出口，該系統(tǒng)還包括單根主降塵管或多根主降塵管，并在單根主降塵管或多根主降塵管中的第一主降塵管內(nèi)沿該主降塵管徑向設置兩個隔離件而將該主降塵管分隔出高溫煙氣區(qū)、低溫煙氣區(qū)和煙氣匯合區(qū)，且高溫煙氣風箱與高溫煙氣區(qū)連通而低溫煙氣風箱與低溫煙氣區(qū)連通；所述高溫煙氣區(qū)通過帶第一風門的第一煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐的高溫段進口，低溫煙氣區(qū)通過帶第二風門的第二煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐的低溫段進口 ；所述單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口經(jīng)帶風門的煙氣輸出管路連接到單根主降塵管的煙氣匯合區(qū)或單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口經(jīng)帶第三風門的第一煙氣輸出管路連接到多根主降塵管中的第一主降塵管的煙氣匯合區(qū)及帶第四風門的第二煙氣輸出管路連接到其他主降塵管。所述單壓雙通道余熱鍋爐高溫段內(nèi)設有中壓過熱器。所述單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口外設有引風機，并通過引風機與第一煙氣輸出管路和第二煙氣輸出連接。所述第一煙氣輸入管路上設有高溫煙管慣性除塵裝置。所述第二煙氣輸入管路上設有低溫煙管慣性除塵裝置。所述第一風門和第二風門為電動調(diào)節(jié)型風門。 所述第三風門和第四風門為電動調(diào)節(jié)型風門。所述隔離件為電動插板閥。燒結機尾部的3 5個風箱，熱煙氣含硫量低于400mg/Nm3、溫度彡300°C、含塵濃 度<3 g/Nm3(有鋪底料)，燒結終點風箱處煙溫一般大于350°C。燒結工藝生產(chǎn)中燒結終點控制在燒結機倒數(shù)第二個風箱位置，因此，燒結機尾部2個風箱熱煙氣接入單壓雙通道余熱鍋爐高溫段，燒結終點之前I 3個風箱熱煙氣接入單壓雙通道余熱鍋爐低溫段。余熱利用的煙氣量約占全部燒結煙氣量的15% 20%。燒結機尾部風箱接入單根主降塵管或多根主降塵管中的第一主降塵管進行一次慣性除塵，在單根主降塵管或多根主降塵管中的第一主降塵管上按煙氣溫度品位高低分段設電動插板閥而將單根主降塵管或多根主降塵管中的第一主降塵管分隔出高溫煙氣區(qū)、低溫煙氣區(qū)和煙氣匯合區(qū)，且所述燒結機尾部高溫煙氣風箱和低溫煙氣風箱分別接入該主降塵管內(nèi)的高溫煙氣區(qū)和低溫煙氣區(qū)；所述高溫煙氣區(qū)和低溫煙氣區(qū)分別通過帶風門的煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐的高溫段進口和低溫段進口，所述單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口經(jīng)帶風門的煙氣輸出管路分別連接到第一主降塵管的煙氣匯合區(qū)和其他主降塵管；高溫煙氣通過輸入管路上設置的高溫煙管慣性除塵裝置二次慣性除塵后經(jīng)電動調(diào)節(jié)型風門接到單壓雙通道余熱鍋爐高溫段進口 ；低溫煙氣通過輸入管路上設置的低溫煙管慣性除塵裝置二次慣性除塵后經(jīng)電動調(diào)節(jié)型風門接到單壓雙通道余熱鍋爐低溫段進口。燒結煙氣引出系統(tǒng)僅需在燒結主降塵管上加裝兩個電動插板閥和引出管道開孔，改造工作量小、時間短、投資省，可利用燒結系統(tǒng)計劃停機期間進行改造，基本不會影響燒結工藝生產(chǎn)。對于有鋪底料運行的燒結機，燒結煙氣經(jīng)二次除塵，除塵效率可達到70%，進入單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣含塵濃度可降到lg/Nm3以下，可有效減輕管道和設備的磨損。在單壓雙通道余熱鍋爐的高溫段設有中壓過熱器，高溫段煙氣經(jīng)中壓過熱器降溫后在單壓雙通道余熱鍋爐的二級蒸發(fā)器入口匯合，匯合后的燒結煙氣經(jīng)二級蒸發(fā)器、一級蒸發(fā)器、省煤器換熱后排出，設計排煙溫度不低于190°C。鍋爐排出的燒結煙氣經(jīng)引風機及其后管道上電動調(diào)節(jié)型風門(抽送回第一主降塵管的煙氣匯合區(qū)和其他主降塵管。引風機設計轉速不高于740rpm，采用變頻調(diào)速，可減輕設備磨損，延長使用壽命。所述煙氣輸入管路上的電動調(diào)節(jié)型風門和煙氣輸出管路上的電動調(diào)節(jié)型風門及引風機變頻調(diào)節(jié)組成一個協(xié)同控制系統(tǒng)，可有效保持燒結機工藝生產(chǎn)運行參數(shù)穩(wěn)定。冷卻機余熱鍋爐電動給水泵送來的高壓自除氧給水經(jīng)單壓雙通道各受熱面換熱后產(chǎn)生中壓過熱蒸汽，并入中壓蒸汽管網(wǎng)后供汽輪發(fā)電機組發(fā)電。針對燒結機規(guī)模不同，單壓雙通道余熱鍋爐生產(chǎn)的中壓蒸汽壓力在I. 5 2. IMPa、溫度320°C 380°C范圍。燒結煙氣余熱利用系統(tǒng)在傳輸同等熱量條件下，生產(chǎn)中壓過熱蒸汽相比低壓過熱蒸汽用于發(fā)電(前提是低壓蒸汽全部進入汽輪機，不考慮汽輪機低壓補汽量設計允許范圍)，系統(tǒng)發(fā)電效率可提高10%以上，同時，可減少循環(huán)冷卻水消耗。[0020]本實用新型燒結煙氣余熱利用系統(tǒng)簡單可靠、投資少，除塵效率高，改造周期短、使用壽命長、不會對燒結工藝生產(chǎn)造成影響；采用單壓雙通道余熱鍋爐對燒結煙氣余熱實施梯級利用，生產(chǎn)中壓過熱蒸汽，可有效提高系統(tǒng)發(fā)電效率；同時，熱力系統(tǒng)有機結合可有效提高冷卻機余熱鍋爐余熱利用效率。本實用新型可以推進燒結煙氣余熱利用的普遍實施，提升鋼鐵行業(yè)節(jié)能技術水平。

圖I為本實用新型所述余熱利用系統(tǒng)一種實施例的結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，包括燒結機I、燒結機I尾部的風箱2、17和單壓雙通道余熱鍋爐11，燒結機I的燒結終點及其后端所在風箱2為高溫煙氣風箱且燒結機I尾部的其余風箱17為低溫煙氣風箱，所述單壓 雙通道余熱鍋爐內(nèi)設有高溫段和低溫段，并相應的設有高溫段進口 18、低溫段進口 19和煙氣出口 20，該系統(tǒng)還包括2根主降塵管3、4，并在2根主降塵管3、4中的第一主降塵管3內(nèi)沿該主降塵管徑向設置兩個隔離件5、6而將該主降塵管分隔出高溫煙氣區(qū)21、低溫煙氣區(qū)22和煙氣匯合區(qū)23，且高溫煙氣風箱2與高溫煙氣區(qū)21連通而低溫煙氣風箱17與低溫煙氣區(qū)22連通；所述高溫煙氣區(qū)21通過帶第一風門9的第一煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐11的高溫段進口 18，低溫煙氣區(qū)22通過帶第二風門10的第二煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐11的低溫段進口 19 ;單壓雙通道余熱鍋爐11的煙氣出口 20經(jīng)帶第三風門13的第一煙氣輸出管路連接到多根主降塵管中的第一主降塵管3的煙氣匯合區(qū)23及帶第四風門14的第二煙氣輸出管路連接到其他主降塵管4。單壓雙通道余熱鍋爐11高溫段內(nèi)設有中壓過熱器。單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口 20外設有引風機12，并通過引風機12與第一煙氣輸出管路和第二煙氣輸出連接。第一煙氣輸入管路上設有高溫煙管慣性除塵裝置7。第二煙氣輸入管路上設有低溫煙管慣性除塵裝置8。第一風門9和第二風門10為電動調(diào)節(jié)型風門。第三風門13和第四風門14為電動調(diào)節(jié)型風門。隔離件5，6為電動插板閥。
權利要求1.一種單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，包括燒結機(I)、燒結機(I)尾部的風箱(2，17)和單壓雙通道余熱鍋爐(11)，燒結機(I)的燒結終點及其后端所在風箱(2)為高溫煙氣風箱且燒結機(I)尾部的其余風箱(17)為低溫煙氣風箱，所述單壓雙通道余熱鍋爐內(nèi)設有高溫段和低溫段，并相應的設有高溫段進口(18)、低溫段進口(19)和煙氣出口(20)，其特征是，該系統(tǒng)還包括單根主降塵管或多根主降塵管(3，4)，并在單根主降塵管或多根主降塵管(3，4)中的第一主降塵管(3)內(nèi)沿該主降塵管徑向設置兩個隔離件(5，6)而將該主降塵管分隔出高溫煙氣區(qū)(21)、低溫煙氣區(qū)(22)和煙氣匯合區(qū)(23)，且高溫煙氣風箱(2)與高溫煙氣區(qū)(21)連通而低溫煙氣風箱(17)與低溫煙氣區(qū)(22)連通；所述高溫煙氣區(qū)(21)通過帶第一風門(9)的第一煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐(11)的高溫段進口(18)，低溫煙氣區(qū)(22)通過帶第二風門(10)的第二煙氣輸入管路連接到單壓雙通道余熱鍋爐(11)的低溫段進口(19);所述單壓雙通道余熱鍋爐(11)的煙氣出口(20)經(jīng)帶第三風門的煙氣輸出管路連接到單根主降塵管(3)的煙氣匯合區(qū)(23)或單壓雙通道余熱鍋爐(11)的煙氣出口( 20 )經(jīng)帶第三風門(13 )的第一煙氣輸出管路連接 到多根主降塵管中的第一主降塵管(3)的煙氣匯合區(qū)(23)及帶第四風門(14)的第二煙氣輸出管路連接到其他主降塵管(4)。
2.根據(jù)權利要求I所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述單壓雙通道余熱鍋爐(11)高溫段內(nèi)設有中壓過熱器。
3.根據(jù)權利要求I所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述單壓雙通道余熱鍋爐的煙氣出口(20)外設有引風機(12)，并通過引風機(12)與第一煙氣輸出管路和第二煙氣輸出連接。
4.根據(jù)權利要求I所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述第一煙氣輸入管路上設有高溫煙管慣性除塵裝置(7)。
5.根據(jù)權利要求I所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述第二煙氣輸入管路上設有低溫煙管慣性除塵裝置(8)。
6.根據(jù)權利要求1-5之一所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述第一風門(9)和第二風門(10)為電動調(diào)節(jié)型風門。
7.根據(jù)權利要求1-5之一所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述第三風門(13)和第四風門(14)為電動調(diào)節(jié)型風門。
8.根據(jù)權利要求1-5之一所述單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，其特征是，所述隔離件(5，6)為電動插板閥。
專利摘要本實用新型涉及一種單壓雙通道余熱鍋爐利用燒結煙氣廢熱的余熱利用系統(tǒng)，單壓雙通道余熱鍋爐內(nèi)設有高溫段和低溫段，并相應的設有高溫段進口、低溫段進口和煙氣出口，該系統(tǒng)還包括單根主降塵管或多根主降塵管，并在單根主降塵管或多根主降塵管中的第一主降塵管內(nèi)沿該主降塵管徑向設置兩個隔離件而將該主降塵管分隔出高溫煙氣區(qū)、低溫煙氣區(qū)和煙氣匯合區(qū)，且高溫煙氣風箱與高溫煙氣區(qū)連通而低溫煙氣風箱與低溫煙氣區(qū)連通；采用單壓雙通道余熱鍋爐對燒結煙氣余熱實施梯級利用，生產(chǎn)中壓過熱蒸汽，可有效提高系統(tǒng)發(fā)電效率；同時，熱力系統(tǒng)有機結合可有效提高冷卻機余熱鍋爐余熱利用效率。
文檔編號F22B1/18GK202770231SQ201220350588
公開日2013年3月6日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權日2012年7月19日
發(fā)明者劉志永, 周治軍, 陳立武, 卜文平, 倪錕鵬 申請人:湖南永清環(huán)保股份有限公司