基于多压模式的电转炉烟气余热优化利用系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于多压模式的电转炉烟气余热优化利用系统，包括从电转炉上方的水冷弯头烟气出口沿烟气流动方向依次连通的第一汽化冷却烟道、第二汽化冷却烟道、燃烧沉降室、第三汽化冷却烟道、余热锅炉，余热锅炉中的高压蒸发器、高压省煤器、中压蒸发器、中压省煤器沿烟气流动方向顺次布置，第一汽化冷却烟道、燃烧沉降室的炉门采用低压汽水系统冷却，产生低压蒸汽；第二汽化冷却烟道、燃烧沉降室的炉盖、余热锅炉中压段采用中压汽水系统，产生中压蒸汽；第三汽化冷却烟道、余热锅炉高压段采用高压汽水系统，产生高压蒸汽，高压、中压锅筒的输出蒸汽经蓄热器、过热器后驱动汽轮机工作。本发明专利技术将汽水系统分为三压系统，实现了能源梯级优化利用。

Optimization system of flue gas heat recovery for converter based on multi pressure model

The invention discloses a multi mode power converter flue gas waste heat utilization system based on, including water from flue gas outlet electric converter above the elbow in the direction of gas flow is connected with the first evaporation cooling flue and second vaporization cooling flue, combustion settling chamber, third vaporization cooling flue, waste heat boiler, high pressure evaporator, waste heat boiler in high pressure economizer, medium pressure evaporator, medium pressure economizer sequentially along the flue gas flow direction, the first evaporation cooling flue, furnace combustion settling chamber using low pressure steam system cooling, producing low pressure steam; second evaporation cooling flue combustion settling chamber furnace cover, medium pressure waste heat boiler section by medium pressure steam water system, produce medium pressure steam; third evaporation cooling flue waste heat boiler, high pressure high pressure steam water system, generating high pressure steam, high pressure, medium pressure The output steam of the drum is driven by the regenerator and superheater to drive the steam turbine. The invention divides the steam water system into three pressure systems, and realizes the optimized utilization of energy cascade.

【技术实现步骤摘要】
基于多压模式的电转炉烟气余热优化利用系统
本专利技术涉及钢铁行业的节能
，尤其涉及基于多压模式的电转炉烟气余热优化利用系统。
技术介绍
电转炉是近些年逐渐发展起来并逐步推广使用的炼钢炉，电转炉既不同于氧气顶吹转炉，也不同于直流电弧炉，是氧气顶吹转炉与直流电弧炉的技术结合体。在电转炉冶炼的过程中，会产生大量的高温烟气(最高温度甚至可达1600℃以上)。这些高温烟气不仅带走了大量的热能，而且还会影响下游除尘设备的运行，进而带来环境污染问题。近年来，随着钢铁企业对节能减排的日益重视，如何将炼钢工序高温烟气中的显热充分回收，变“废”为宝，已经成为炼钢企业日益关心的问题。由于电转炉是近几年兴起的炼钢设备，目前还未形成一套完善的电转炉高温烟气余热利用方案，工程上采用的回收方式普遍比较粗放，没有根据烟气品味的高低来设计换热系统，也就不能充分利用烟气余热。因此，构建一种可以充分利用电转炉烟气余热资源的方案，使其可以充分回收电转炉烟气的余热并加以合理利用，必然可产生较为可观的经济收益，具有重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于多压模式的电转炉烟气余热优化利用系统，包括从电转炉1上方的水冷弯头2的烟气出口沿烟气流动方向依次连通的第一汽化冷却烟道3、第二汽化冷却烟道4、燃烧沉降室5、第三汽化冷却烟道6和余热锅炉8，余热锅炉8中的高压蒸发器81、高压省煤器82、中压蒸发器83、中压省煤器84、低压蒸发器85、凝结水预热器86沿着烟气流动方向顺次布置，所述烟气余热利用系统又根据工作压力不同分成低压汽水系统、中压汽水系统、高压汽水系统，其中，所述低压汽水系统用于冷却第一汽化冷却烟道3和燃烧沉降室5的炉门51，由低压锅筒9供应给水，从而产生低压蒸汽；而所述中压汽水系统用于吸收第二汽化冷却烟道、燃烧沉降室的炉盖52、余热锅炉8的中压段的烟气热量，由中压锅筒10供应给水，从而产生中压蒸汽；所述高压汽水系统用于冷却第三汽化冷却烟道6、余热锅炉8的高压段，由高压锅筒11供应给水，从而产生高压蒸汽，所述高压锅筒的出汽口与第一蓄热器的进汽口相连，所述中压锅筒的出汽口与第二蓄热器的进汽口相连；所述第一蓄热器的出汽口与过热烟道中的第一过热器的进汽口相连，所述第二蓄热器的出汽口与过热烟道中的第二过热器的进汽口相连；所述第一过热器的出汽口与所述汽轮机的主蒸汽进口相连，所述第二过热器的出汽口与所述汽轮机的补汽进口相连。优选地，所述低压汽水系统包括低压锅筒9、低压循环泵12，所述低压锅筒9通过第一下降管91与低压循环泵12连接，所述低压循环泵12的出水管路分支为两路，一路与第一汽化冷却烟道3的进水口连通，另一路与燃烧沉降室5的炉门51的汽化冷却装置进水口连通，所述第一汽化冷却烟道3的出汽口、所述燃烧沉降室5的炉门51的汽化冷却装置的出汽口与所述低压锅筒9的上升管口连通；所述中压汽水系统包括中压给水泵13、中压锅筒10、中压循环泵15，所述低压锅筒9通过第一出水管93与中压给水泵13连接，所述中压给水泵13的出水管路与所述余热锅炉8中的中压省煤器84的进水口连通，所述中压省煤器84的出水口与所述中压锅筒10的进水口连通，并且所述中压锅筒10通过第三下降管101与所述余热锅炉8中的中压蒸发器83的进水口相连，所述中压蒸发器83的出汽口与所述中压锅筒10的上升管口连通，形成一个自然循环回路；所述中压锅筒10通过第四下降管104与中压循环泵15连接，所述中压循环泵15的出口管道分为两个支路，分别与所述第二汽化冷却烟道4的进水口以及燃烧沉降室5的炉盖52的汽化冷却装置的进水口连通，所述第二汽化冷却烟道4的出汽口以及燃烧沉降室5的炉盖52的汽化冷却装置的出汽口均通过管道与所述中压锅筒10的上升管口连通，形成闭式强制循环回路；所述高压汽水系统包括高压给水泵14、高压锅筒11、高压循环泵16，所述低压锅筒9通过第二出水管92与高压给水泵14连接，所述高压给水泵14的出水口与所述余热锅炉8中的高压省煤器82的进水口连通，所述高压省煤器82的出水口与所述高压锅筒11的进水口连通，所述高压锅筒11通过第四下降管111与所述高压循环泵16连接，所述高压循环泵16的出口管道与所述第三汽化冷却烟道6的进水口连通，所述第三汽化冷却烟道6的出汽口通过管道与所述高压锅筒11的上升管口连通，形成闭式强制循环回路，所述高压锅筒11通过第五下降管112与所述余热锅炉8中的高压蒸发器81的进水口相连，所述高压蒸发器81的出汽口与所述高压锅筒11的上升管口连通，形成一个自然循环回路。优选地，所述低压锅筒的上方还安装有除氧器，低压锅筒兼作除氧水箱。优选地，所述低压锅筒9通过第二下降管94与所述余热锅炉8中的低压蒸发器85的进水口连通，所述低压蒸发器85的出汽口与所述低压锅筒9的上升管口连通。优选地，第三汽化冷却烟道和余热锅炉之间设置有对流烟道，所述对流烟道中设置有对流换热器，所述高压循环泵的出水管道上分出一个支路与所述对流烟道中的对流换热器的进水口相连，所述对流烟道中的对流换热器的出汽口通过管道与所述高压锅筒的上升管口相连。优选地，所述汽轮机的排汽管道与凝汽器、凝结水泵、余热锅炉中的凝结水预热器、低压锅筒上方的除氧器的进水口沿凝结水流程依次连通。本专利技术根据烟气能级和汽水能级将电转炉烟气余热回收系统进行优化设计，将汽水系统设计为三压系统，通过能级匹配，热能梯级利用实现了科学用能。附图说明通过结合下面附图对其实施例进行描述，本专利技术的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。图1是表示本专利技术实施例的基于多压模式的电转炉烟气余热优化利用系统的示意图。其中，电转炉1、水冷弯头2、第一汽化冷却烟道3、第二汽化冷却烟道4、燃烧沉降室5、第三汽化冷却烟道6、对流烟道7、余热锅炉8(内含高压蒸发器81、高压省煤器82、中压蒸发器83、中压省煤器84、低压蒸发器85、凝结水预热器86)、低压锅筒9、中压锅筒10、高压锅筒11、低压循环泵12、中压给水泵13、高压给水泵14、中压循环泵15、高压循环泵16、第一蓄热器17、第二蓄热器18、过热烟道19、第一过热器20、第二过热器21、汽轮机22、凝汽器23、凝结水泵24、发电机25、第一下降管91、第二出水管92、第一出水管93、第二下降管94、第三下降管101、管路102、管路103、第四下降管111、第五下降管112、管路113、管路114、管路115、管路116、管路117、管路118。具体实施方式下面将参考附图来描述本专利技术所述的基于多压模式的电转炉烟气余热优化利用系统的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。需要说明的是，本专利技术所述高压、中压、低压是为了区分汽水系统的压力等级而进行的区分命名(如：高压蒸汽、中压蒸汽、低压蒸汽的压力分别设计为3.83MPa、1.6MPa、0.5MPa)，并非绝对高压(如9.81MPa)、绝对中压(如4.9MPa)、绝对低压(如0.8MPa)，并且，以下汽水流动方向均按图中箭头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多压模式的电转炉烟气余热优化利用系统，包括从电转炉(1)上方的水冷弯头(2)的烟气出口沿烟气流动方向依次连通的第一汽化冷却烟道(3)、第二汽化冷却烟道(4)、燃烧沉降室(5)、第三汽化冷却烟道(6)和余热锅炉(8)，余热锅炉(8)中的高压蒸发器(81)、高压省煤器(82)、中压蒸发器(83)、中压省煤器(84)、低压蒸发器(85)、凝结水预热器(86)沿着烟气流动方向顺次布置，其特征在于，所述烟气余热利用系统又根据工作压力不同分成低压汽水系统、中压汽水系统、高压汽水系统，其中，所述低压汽水系统用于冷却第一汽化冷却烟道(3)和燃烧沉降室(5)的炉门(51)，由低压锅筒(9)供应给水，从而产生低压蒸汽；而所述中压汽水系统用于吸收第二汽化冷却烟道、燃烧沉降室的炉盖(52)、余热锅炉(8)的中压段的烟气热量，由中压锅筒(10)供应给水，从而产生中压蒸汽；所述高压汽水系统用于冷却第三汽化冷却烟道(6)、余热锅炉(8)的高压段，由高压锅筒(11)供应给水，从而产生高压蒸汽，所述高压锅筒的出汽口与第一蓄热器的进汽口相连，所述中压锅筒的出汽口与第二蓄热器的进汽口相连；所述第一蓄热器的出汽口与过热烟道中的第一过热器的进汽口相连，所述第二蓄热器的出汽口与过热烟道中的第二过热器的进汽口相连；所述第一过热器的出汽口与所述汽轮机的主蒸汽进口相连，所述第二过热器的出汽口与所述汽轮机的补汽进口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种基于多压模式的电转炉烟气余热优化利用系统，包括从电转炉(1)上方的水冷弯头(2)的烟气出口沿烟气流动方向依次连通的第一汽化冷却烟道(3)、第二汽化冷却烟道(4)、燃烧沉降室(5)、第三汽化冷却烟道(6)和余热锅炉(8)，余热锅炉(8)中的高压蒸发器(81)、高压省煤器(82)、中压蒸发器(83)、中压省煤器(84)、低压蒸发器(85)、凝结水预热器(86)沿着烟气流动方向顺次布置，其特征在于，所述烟气余热利用系统又根据工作压力不同分成低压汽水系统、中压汽水系统、高压汽水系统，其中，所述低压汽水系统用于冷却第一汽化冷却烟道(3)和燃烧沉降室(5)的炉门(51)，由低压锅筒(9)供应给水，从而产生低压蒸汽；而所述中压汽水系统用于吸收第二汽化冷却烟道、燃烧沉降室的炉盖(52)、余热锅炉(8)的中压段的烟气热量，由中压锅筒(10)供应给水，从而产生中压蒸汽；所述高压汽水系统用于冷却第三汽化冷却烟道(6)、余热锅炉(8)的高压段，由高压锅筒(11)供应给水，从而产生高压蒸汽，所述高压锅筒的出汽口与第一蓄热器的进汽口相连，所述中压锅筒的出汽口与第二蓄热器的进汽口相连；所述第一蓄热器的出汽口与过热烟道中的第一过热器的进汽口相连，所述第二蓄热器的出汽口与过热烟道中的第二过热器的进汽口相连；所述第一过热器的出汽口与所述汽轮机的主蒸汽进口相连，所述第二过热器的出汽口与所述汽轮机的补汽进口相连。2.根据权利要求1所述的基于多压模式的电转炉烟气余热优化利用系统，其特征在于，所述低压汽水系统包括低压锅筒(9)、低压循环泵(12)，所述低压锅筒(9)通过第一下降管(91)与低压循环泵(12)连接，所述低压循环泵(12)的出水管路分支为两路，一路与第一汽化冷却烟道(3)的进水口连通，另一路与燃烧沉降室(5)的炉门(51)的汽化冷却装置进水口连通，所述第一汽化冷却烟道(3)的出汽口、所述燃烧沉降室(5)的炉门(51)的汽化冷却装置的出汽口与所述低压锅筒(9)的上升管口连通；所述中压汽水系统包括中压给水泵(13)、中压锅筒(10)、中压循环泵(15)，所述低压锅筒(9)通过第一出水管(93)与中压给水泵(13)连接，所述中压给水泵(13)的出水管路与所述余热锅炉(8)中的中压省煤器(84)的进水口连通，所述中压省煤器(84)的出水口与所述中压锅筒(10)的进水口连通，并且所述中压锅筒(10)通过第三下降管(101)与所述余热锅炉(8)中的中压蒸发器(83)的进水口相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：江文豪，王宁山，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34