一种烧结余能发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种烧结余能发电系统，包括烟气可循环的烧结系统、多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统、余热发电系统和废气净化排放系统；所述烧结余能发电系统通过所述烟气可循环的烧结系统和多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统，对烧结过程中的烧结矿显热、可燃烟气显热及化学能进行充分回收利用，大幅提高余热烟气温度，通过换热产生较高品质的中温中压或高温高压蒸汽进入汽轮机做功且发电。本发明专利技术在有效降低自用电率、大幅降低烟气污染性的同时，提高了发电稳定性和能力，具有很好的社会和经济效益，工业应用及推广潜力巨大。

【技术实现步骤摘要】
一种烧结余能发电系统
本专利技术涉及一种新型发电系统，尤其涉及一种钢铁行业烧结过程中采用可燃气体循环利用、多通道进气烧结料炉内冷却及稀薄可燃气体炉内燃烧技术的烧结余能发电系统，属于能源综合利用
。
技术介绍
我国是世界上最大的钢铁生产国和消费国。近年来，随着我国经济的快速发展，钢材需求日益增加。2012年我国粗钢产量约7.17亿吨，占全球钢产量的46.3%。目前，我国钢铁企业的能耗总量仅次于电力行业，占全国总能耗的15%以上，是我国节能减排潜力最大的行业，因此，钢铁企业能耗的降低对我国能源节能减排有举足轻重的意义。烧结工序的能耗大约占钢铁行业总能耗的15%左右，仅次于炼铁工序，居于第二。据热工统计，烧结工序中余能资源包括烧结矿显热、烧结机烟气显热和可燃烟气内在化学能三种，其中，烧结矿显热约占44.5%，环冷机烟气显热占烧结余热总量的29.3%，烧结矿显热回收率大约为65% ；烧结机烟气显热占烧结余热总量的23.6% ;可燃烟气排放损失的内在化学能约7.1%，目前基本没有回收。因此，烧结工序是钢铁行业节能的重要环节。早期国内受低温余热技术发展的限制，烧结余热大多用于助燃空气、预热混合料或利用余热回收装置产生蒸汽，余热回收利用效率并不高。伴随着烧结机的大型化，为充分利用余热资源，实现效益的最大化，引进了烧结余热发电技术，也取得了一定的效果。但烧结机余热利用存在环冷机漏风和烟气温度低且波动大，造成余热锅炉换热效率低，汽轮机工作不稳定，发电效率低等问题，因此烧结余能资源始终得不到高效的利用。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一套新型的烧结余能发电系统，对烧结工序过程中，烧结矿显热、可燃烟气显热及化学能进行全面回收利用，在提高余热烟气品质、发电稳定性和能力的同时，有效减少风机能耗、大幅降低烟气的污染。本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种烧结余能发电系统，包括烟气可循环的烧结系统、多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统、余热发电系统和废气净化排放系统，所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统与所述烟气可循环的烧结系统连接，所述余热发电系统与所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统连接，所述废气净化排放系统分别与所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统和余热发电系统连接；所述烧结余能发电系统通过所述烟气可循环的烧结系统和多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统，对烧结余能资源进行充分回收，所得高温烟气进入所述余热发电系统，换热并产生中温中压或高温高压蒸汽做功且发电。进一步地，所述的烟气可循环的烧结系统包括烧结机、设置于该烧结机顶部的循环通风罩以及设置于该烧结机底部的前端烟气通道和后端烟气通道；所述的烧结机通过与所述循环通风罩、前端烟气通道和后端烟气通道连接形成密闭负压运行系统，所述后端烟气通道与第一静电除尘器、第一引风机、气体混合室和循环通风罩依次相连，所述气体混合室连接有第一鼓风机以补充烧结矿所需的部分空气，所述前端烟气通道通过第二引风机与所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统相连接，所述烧结机上部设置有点火器。进一步地，所述的多通道密闭循环式烧结矿冷却系统包括冷却塔、第二鼓风机和位于该冷却塔下方的烧结料传送装置；所述冷却塔通过传送通道与所述烧结机相连接，该冷却塔下部从上至下依次设有烧结前端余热烟气进口、余热锅炉部分尾气进口和冷空气进口，该烧结前端余热烟气进口通过所述第二引风机与所述前端烟气通道相连接，该冷空气进口与所述第二鼓风机连接。进一步地，所述的余热发电系统包括一次集尘器、余热锅炉、汽包和汽轮机；所述一次集尘器连接于所述冷却塔出口与余热锅炉之间，所述汽包与所述余热锅炉连接，所述汽轮机的蒸汽入口连接于该余热锅炉的上部，该汽轮机的蒸汽出口通过依次相连的冷凝器、除氧除盐装置和水泵与所述余热锅炉的下部连接。进一步地，所述的余热锅炉内部自下而上地安装有一次加热器、二次加热器和蒸汽过热器，所述汽包连接该一次加热器、二次加热器和蒸汽过热器，并且该蒸汽过热器的出口连接所述汽轮机的蒸汽入口，该一次加热器的入口连接所述水泵，共同形成汽、水循环回路。进一步地，所述的废气净化排放系统包括第二静电除尘器、第三引风机、废气净化装置和烟?;所述第二静电除尘器连接于所述余热锅炉的下部，所述第三引风机的入口连接该第二静电除尘器，出口同时连接所述冷却塔的余热锅炉部分尾气进口和所述废气净化装置，所述烟?连接于该废气净化装置的尾部。本专利技术的主要创新点在于:一是通过对烧结余热烟气进行分段循环利用，最大化回收烧结烟气余能(包括烟气显热和可燃组分化学能)，降低烟气中可燃组分及粉尘的排放污染；二是负压条件下采用多通道进气、循环密闭式烧结料塔内冷却技术对烧结矿大量显热进行深度回收；三是采用稀薄可燃气体炉内燃烧技术对烧结机前端烟气通道的可燃烟气化学能进行有效回收，并降低可燃烟气排放对环境的污染；四是余热锅炉尾气的部分循环，进一步提高烟气余热的回收利用效率。本专利技术的主要优点是:对烧结工序过程中，烧结矿显热、可燃烟气显热及化学能进行了全面回收利用，在提高余热烟气品质、发电稳定性和能力的同时，有效地减少了风机能耗、大幅降低了烟气污染性。本专利技术是对烧结余热发电技术的重大改进，综合节能效果显著，具有很好的社会和经济效益，工业应用及推广潜力巨大。【附图说明】图1是本专利技术的结构示意图。图中，I点火器，2烧结机，3循环通风罩，4前端烟气通道，5后端烟气通道，6第一静电除尘器，7第一引风机，8第一鼓风机，9气体混合室，10第二引风机，11传送通道，12冷却塔，13烧结料传送装置，14第二鼓风机，15 一次集尘器，16余热锅炉，17 一次加热器，18二次加热器，19蒸汽过热器，20第三引风机，21第二静电除尘器，22汽包，23汽轮机，24冷凝器，25除氧除盐装置，26水泵，27废气净化装置，28烟囱。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明，本实施例以本专利技术技术方案为前提下给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不仅限于下述的实施例。如图1所示，所述烧结余能发电系统包括烟气可循环的烧结系统、多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统、余热发电系统和废气净化排放系统，所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统与所述烟气可循环的烧结系统连接，所述余热发电系统与所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统连接，所述废气净化排放系统分别与所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统和余热发电系统连接；所述烧结余能发电系统通过所述烟气可循环的烧结系统和多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统，对烧结余能资源进行充分回收，所得高温烟气进入余热发电系统的余热锅炉16换热，产生的中温中压或高温高压蒸汽进入汽轮机23做功,带动发动机发电。所述的烟气可循环的烧结系统包括点火器1、烧结机2、循环通风罩3、前端烟气通道4、后端烟气通道5、第一静电除尘器6、第一引风机7、第一鼓风机8、第二引风机10和气体混合室9。所述点火器I和循环通风罩3设置于所述烧结机2的顶部。根据烧结机2烟气含可燃组分含量的分布，对所述烧结机2进行了尾部烟气余能利用的结构改进，根据烟气在烧结机2所处位置的不同，划分为前后两个烟气通道:设置于该烧结机2底部的前端烟气通道4和后端烟气通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结余能发电系统，其特征在于：包括烟气可循环的烧结系统、多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统、余热发电系统和废气净化排放系统，所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统与所述烟气可循环的烧结系统连接，所述余热发电系统与所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统连接，所述废气净化排放系统分别与所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统和余热发电系统连接；所述烧结余能发电系统通过所述烟气可循环的烧结系统和多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统，对烧结余能资源进行充分回收，所得高温烟气进入所述余热发电系统，换热并产生中温中压或高温高压蒸汽做功且发电。

【技术特征摘要】
1.一种烧结余能发电系统，其特征在于:包括烟气可循环的烧结系统、多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统、余热发电系统和废气净化排放系统，所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统与所述烟气可循环的烧结系统连接，所述余热发电系统与所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统连接，所述废气净化排放系统分别与所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统和余热发电系统连接；所述烧结余能发电系统通过所述烟气可循环的烧结系统和多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统，对烧结余能资源进行充分回收，所得高温烟气进入所述余热发电系统，换热并产生中温中压或高温高压蒸汽做功且发电。2.如权利要求1所述的烧结余能发电系统，其特征在于:所述的烟气可循环的烧结系统包括烧结机、设置于该烧结机顶部的循环通风罩以及设置于该烧结机底部的前端烟气通道和后端烟气通道；所述的烧结机通过与所述循环通风罩、前端烟气通道和后端烟气通道连接形成密闭负压运行系统，所述后端烟气通道与第一静电除尘器、第一引风机、气体混合室和循环通风罩依次相连，所述气体混合室连接有第一鼓风机以补充烧结矿所需的部分空气，所述前端烟气通道通过第二引风机与所述多通道进气密闭循环式烧结矿冷却系统相连接，所述烧结机上部设置有点火器。3.如权利要求2所述的烧结余能发电系统，其特征在于:所述的多通道密闭循环式烧结矿冷却系统包括冷却塔、第二鼓风机和位于该冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠孝，樊俊杰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31