立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统技术方案

本发明专利技术公开了一种立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统，针对立式螺旋逆流余热回收水蒸汽朗肯循环发电之后的低温余热资源无法用于发电的现状，通过引入有机朗肯循环发电系统，对烧结矿立式（螺旋）逆流冷却装置水蒸汽朗肯循环发电后的低温废气用于有机朗肯循环发电系统；烧结烟气的余热资源与烧结矿立式螺旋逆流冷却装置水蒸汽朗肯循环发电后的低温废气合并，用于有机朗肯循环发电系统。本发明专利技术将烧结工序中的余热资源最大限度地应用于发电，增加钢铁企业的自用电供应量，实现烧结工序节能降耗，提高钢铁企业的经济效益。

Series System of Steam and Organic Rankine Cycle Driven by Vertical Sintering Waste Heat

The invention discloses a series system of vertical sintering waste heat driving steam and organic Rankine cycle. In view of the current situation that the low-temperature waste heat resources after vertical spiral counter-current waste heat recovery steam Rankine cycle power generation can not be used for power generation, the low-temperature waste after water steam Rankine cycle power generation of sinter vertical (spiral) counter-current cooling device is introduced by introducing organic Rankine cycle power generation system. Gas is used in organic Rankine cycle power generation system, and waste heat resource of sintering flue gas is combined with low temperature exhaust gas after steam Rankine cycle power generation of sinter vertical spiral counter-current cooling device for organic Rankine cycle power generation system. The invention applies waste heat resources in sintering process to power generation to the maximum extent, increases self-power supply of iron and steel enterprises, realizes energy saving and consumption reduction in sintering process, and improves economic benefits of iron and steel enterprises.

【技术实现步骤摘要】
立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统
本专利技术涉及高温颗粒余热回收发电设备及
，更确切地说涉及一种立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统。
技术介绍
钢铁行业余热余压资源的高效回收和转化利用是企业节能降耗的主要方向之一。对于耗能位居钢铁工业第二或第三位的烧结工序，烧结余热主要有两部分组成：烧结机尾部的烧结矿显热，温度为800−950℃，占烧结工序能耗的44.5%；烧结机排出的烟气显热，平均温度为150−200℃，占烧结工序能耗的23.6%。余热“质”和“量”综合分析显示，烧结矿显热占比高达65%，烧结烟气显热占比约35%。对烧结矿显热回收借助新型的烧结矿立式（螺旋）逆流冷却装置进行余热回收，得到了450−550℃的中高温冷却废气。烧结机烟气平均温度一般不超过150℃但其流量大；烧结机尾部风箱排出的烟气温度为300−400℃，最高可达450℃；烧结冷却装置的热废气温度随冷却部位的不同而不同，在70−520℃之间变化，现有技术仅对250℃以上的热废气进行回收利用。高温烧结矿颗粒回收的冷却废气属于中高温余热范围，采用水蒸汽朗肯循环发电后被冷却的废气温度仍然在120−150℃，属于低温余热范围，仍然具有利用的价值；烧结烟气平均温度120−180℃，属于低温余热范围。对以上两部分低温余热利用，来进行发电，必将极大地提高烧结余热利用率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统，通过引入有机朗肯循环发电系统，对烧结矿立式（螺旋）逆流冷却装置水蒸汽朗肯循环发电后的低温废气用于有机朗肯循环发电系统；烧结烟气的余热资源与烧结矿立式（螺旋）逆流冷却装置水蒸汽朗肯循环发电后的低温废气合并，用于有机朗肯循环发电系统。本专利技术的技术解决方案是，提供一种立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统，包括烧结矿立式螺旋叉流冷却装置本体，烧结矿立式螺旋叉流冷却装置本体设有出风管道、环形进气道和中央进气道；所述的烧结矿立式螺旋逆流冷却装置本体的出风管道与一次除尘器、余热锅炉顺次连接；烧结机的烧结烟气风机出口管道与余热锅炉被冷却废气出口管道合并连接至蒸发器，蒸发器和脱硫脱硝装置连接后分成两路：一路连接至烟囱，另一路顺次连接回收烟气阀、二次除尘器、冷风进气阀、循环风机、放散阀后接入烧结矿立式螺旋逆流冷却装置本体外侧的环形进气道和中央进气道；所述的余热锅炉连接有第一发电系统；所述的蒸发器连接有第二发电系统。采用以上结构后，本专利技术的立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统，与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术针对立式螺旋逆流余热回收水蒸汽朗肯循环发电之后的低温余热资源无法用于发电的现状，通过引入有机朗肯循环发电系统，对烧结矿立式（螺旋）逆流冷却装置水蒸汽朗肯循环发电后的低温废气用于有机朗肯循环发电系统；烧结烟气的余热资源与烧结矿立式螺旋逆流冷却装置水蒸汽朗肯循环发电后的低温废气合并，用于有机朗肯循环发电系统。本专利技术将烧结工序中的余热资源最大限度地应用于发电，增加钢铁企业的自用电供应量，实现烧结工序节能降耗，提高钢铁企业的经济效益。作为改进，所述的烧结机上设有风箱、主烟道及烟气除尘器，所述的风箱、主烟道、烟气除尘器和烧结烟气风机经烧结烟气管道顺次相连。作为改进，所述的放散阀和环形进气道之间设置有环形进气阀。作为改进，所述的放散阀和中央进气道之间设置有中央进气阀。作为改进，所述的脱硫脱硝装置与所述的烟囱连接的管道上设有烟囱管道阀。作为改进，所述的第一发电系统包括凝汽式汽轮机、第一冷凝器、第一循环水泵、除氧器、第二循环水泵及第一发电机；余热锅炉、凝汽式汽轮机、第一冷凝器、第一循环水泵、除氧器、第二循环水泵和余热锅炉通过水和水蒸气管道依次相连，凝汽式汽轮机中间级连接除氧器，凝汽式汽轮机末端连接第一发电机。作为改进，所述的第二发电系统包括膨胀机、第二冷凝器、储液罐、工质循环泵及第二发电机；所述的蒸发器、膨胀机、第二冷凝器、储液罐、工质循环泵和蒸发器经有机工质管道顺次相连，所述的膨胀机末端连接第二发电机。作为改进，所述的有机工质管道中工质为R600、R600a、R245fa、R236fa、R236ea、R601、R601a、RC318和R227ea中的一种或者多种。附图说明图1是立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统的结构示意图；图中所示：烧结矿立式螺旋逆流冷却装置本体1、出风管道2、一次除尘器3、余热锅炉4、凝汽式汽轮机5、第一发电机6、第一冷凝器7、第一循环水泵8、除氧器9、第二循环水泵10、膨胀机11、第二发电机12、第二冷凝器13、储液罐14、工质循环泵15、蒸发器16、脱硫脱硝装置17、烟囱管道阀18、回收烟气阀19、烟囱20、二次除尘器21、冷风进气阀22、循环风机23、放散阀24、环形进气阀25、环形进气道26、中央进气阀27、中央进气道28、烧结烟气风机29、烟气除尘器30、主烟道31、风箱32和烧结机33。具体实施方式为了更好得理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。还应理解的是，用语“包含”“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“…至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。本专利技术的立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统，包括烧结矿立式螺旋叉流冷却装置本体1，烧结矿立式螺旋叉流冷却装置本体1设有出风管道2、环形进气道26和中央进气道28。所述的烧结矿立式螺旋逆流冷却装置本体1的出风管道2与一次除尘器3、余热锅炉4顺次连接。烧结机33的烧结烟气风机29出口管道与余热锅炉4被冷却废气出口管道合并连接至蒸发器16，蒸发器16和脱硫脱硝装置17连接后分成两路：一路连接至烟囱20，所述的脱硫脱硝装置17与所述的烟囱20连接的管道上设有烟囱管道阀18。另一路顺次连接回收烟气阀19、二次除尘器21、冷风进气阀22、循环风机23、放散阀24后接入烧结矿立式螺旋逆流冷却装置本体1外侧的环形进气道26和中央进气道28；所述的放散阀24和环形进气道26之间设置有环形进气阀25。所述的放散阀24和中央进气道28之间设置有中央进气阀27。所述的烧结机33上设有风箱32、主烟道31及烟气除尘器30，所述的风箱32、主烟道31、烟气除尘器30和烧结烟气风机29经烧结烟气管道顺次相连。所述的余热锅炉4连接有第一发电系统；所述的第一发电系统包括凝汽式汽轮机5、第一冷凝器7、第一循环水泵8、除氧器9、第二循环水泵10及第一发电机6；余热锅炉4、凝汽式汽轮机5、第一冷凝器7、第一循环水泵8、除氧器9、第二循环水泵10和余热锅炉4通过水和水蒸气管道依次相连，凝汽式汽轮机5中间级连接除氧器9，凝汽式汽轮机5末端连接第一发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统，其特征在于：包括烧结矿立式螺旋叉流冷却装置本体，烧结矿立式螺旋叉流冷却装置本体设有出风管道、环形进气道和中央进气道；所述的烧结矿立式螺旋逆流冷却装置本体的出风管道与一次除尘器、余热锅炉顺次连接；烧结机的烧结烟气风机出口管道与余热锅炉被冷却废气出口管道合并连接至蒸发器，蒸发器和脱硫脱硝装置连接后分成两路：一路连接至烟囱，另一路顺次连接回收烟气阀、二次除尘器、冷风进气阀、循环风机、放散阀后接入烧结矿立式螺旋逆流冷却装置本体外侧的环形进气道和中央进气道；所述的余热锅炉连接有第一发电系统；所述的蒸发器连接有第二发电系统。

【技术特征摘要】
1.一种立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统，其特征在于：包括烧结矿立式螺旋叉流冷却装置本体，烧结矿立式螺旋叉流冷却装置本体设有出风管道、环形进气道和中央进气道；所述的烧结矿立式螺旋逆流冷却装置本体的出风管道与一次除尘器、余热锅炉顺次连接；烧结机的烧结烟气风机出口管道与余热锅炉被冷却废气出口管道合并连接至蒸发器，蒸发器和脱硫脱硝装置连接后分成两路：一路连接至烟囱，另一路顺次连接回收烟气阀、二次除尘器、冷风进气阀、循环风机、放散阀后接入烧结矿立式螺旋逆流冷却装置本体外侧的环形进气道和中央进气道；所述的余热锅炉连接有第一发电系统；所述的蒸发器连接有第二发电系统。2.根据权利要求1所述的立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统，其特征在于：所述的烧结机上设有风箱、主烟道及烟气除尘器，所述的风箱、主烟道、烟气除尘器和烧结烟气风机经烧结烟气管道顺次相连。3.根据权利要求1所述的立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统，其特征在于：所述的放散阀和环形进气道之间设置有环形进气阀。4.根据权利要求1所述的立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环串联系统，其特征在于：所述的放散阀和中央进气道之间设置有中央进气阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琦，裘索，沈澜，袁尚南，王剑，
申请(专利权)人：浙能资本控股有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33