一种焦化系统余热回收综合利用发电系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及焦化工程技术领域的综合余热回收利用，具体的是一种焦化系统余热回收综合利用发电系统及方法，其特征：至少包括焦炉煤气锅炉、干熄焦锅炉、煤气上升管余热锅炉、焦炉烟道气余热锅炉、大气式除氧器、高压除氧器、高压锅炉给水泵、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、发电机、凝汽器、凝结水泵、凝结水箱、除氧器给水泵、低压锅炉给水泵；焦炉煤气锅炉和干熄焦锅炉分别通过焦炉煤气蒸汽出口管路和干熄焦锅炉蒸汽出口管路与汽轮机高压缸连接，焦炉煤气锅炉和干熄焦锅炉产生的高温超高压蒸汽在汽轮机高压缸内膨胀做功后排出。它提高了焦化系统的余热余能利用的热效率，有效地促进节能降耗。

【技术实现步骤摘要】
一种焦化系统余热回收综合利用发电系统及方法
本专利技术涉及焦化工程
的综合余热回收利用，具体的是一种焦化系统余热回收综合利用发电系统及方法。
技术介绍
焦化系统余热回收综合利用发电系统最终将焦化行业各生产环节产生的余热余能有效的转化为电能，能显著降低企业的能耗，并能带来很大的经济效益。焦化行业的炼焦过程是一个较完善的能量转换过程，该过程产生了不同品质的多种二次能源。焦炉烟道外排的高温热废气、焦炉上升管中的高温荒煤气、干熄焦系统的高温循环气体及炼焦的副产物焦炉煤气等，这几种二次能源几乎占据了焦化行业所有可利用的二次能源。焦炉烟道气及上升管的荒煤气热能当前基本是利用余热锅炉换热回收低压饱和蒸汽，由于所产的低压饱和蒸汽热能品位低且量较少一直没有得到有效利用；焦炉煤气作为炼焦过程的副产物总量不大，单独建煤气发电项目投资高回收期长，外供市政用又因焦炉煤气含尘量高输送距离长等因素导致价格偏低，因此焦炉煤气一直没有一个成熟的利用方案；干熄焦系统的高温循环气体的回收方案比较成熟，利用干熄焦锅炉产生蒸汽进行发电。焦化系统余热回收综合利用发电系统是利用热能梯级利用原理，将不同品级的热能在合适的位置进行有效利用。首先利用低品位热能的低压蒸汽来加热锅炉给水除去给水中的溶解氧；再利用高品位热能的高温超高压蒸汽进高效率的高参数汽轮机拖动发电机进行发电。焦化系统余热回收综合利用发电系统中低品位热能的低压蒸汽在除氧器中进行高效的利用，没有不同形式能源间的转换也没有冷源损失，全部的热能完全转移至锅炉给水中；高品位热能的高温超高压蒸汽集中用于高参数汽轮发电机组进行发电不再降低蒸汽的热能品位进行其他利用。该系统较原来的各个余热回收系统单独利用的热效率有大幅提高。用于发电的循环工质的初参数越高，单位质量工质携带能量越高，系统的效率越高。用于给水除氧的蒸汽对参数的高低要求不高，只要含有的热能总量达标即可。因此在焦化各系统的余热回收利用过程中不能要求每个点的余热回收都具有多功能性，要综合考虑各个点所回收的热能等级进行综合的高效利用。在焦化行业各生产环节的余热余能回收方案日趋完善的背景下，焦化系统余热回收综合利用发电系统已具备实施条件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种焦化系统余热回收综合利用发电系统及方法，以便进一步提焦化系统各生产换热余热回收的热效率，有效地促进节能降耗。本专利技术的技术方案是：一种焦化系统余热回收综合利用发电系统，其特征：至少包括焦炉煤气锅炉、干熄焦锅炉、煤气上升管余热锅炉、焦炉烟道气余热锅炉、大气式除氧器、高压除氧器、高压锅炉给水泵、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、发电机、凝汽器、凝结水泵、凝结水箱、除氧器给水泵、低压锅炉给水泵；焦炉煤气锅炉和干熄焦锅炉分别通过焦炉煤气蒸汽出口管路和干熄焦锅炉蒸汽出口管路与汽轮机高压缸连接，焦炉煤气锅炉和干熄焦锅炉产生的高温超高压蒸汽在汽轮机高压缸内膨胀做功后排出；汽轮机高压缸通过汽轮机高压缸排汽管路与焦炉煤气锅炉连接，汽轮机高压缸排出的蒸汽在焦炉煤气锅炉的再热器内进行再热后外供；焦炉煤气锅炉通过再热蒸汽管路与汽轮机低压缸连接，再热蒸汽在汽轮机低压缸内膨胀做功好排出；汽轮机高压缸和汽轮机低压缸通过轴与发电机连接，汽轮机高压缸和汽轮机低压缸将蒸汽的热能转化为机械能，机械能通过轴传递给发电机，发电机将机械能转换为电能；汽轮机低压缸通过排气管路与凝汽器连接，凝汽器通过凝结水管路与凝结水泵连接，凝结水泵通过凝结水泵出口管路与凝结水箱连接；凝结水箱通过除氧器给水泵入口管路与除氧器给水泵的入口管路连接；除氧器给水泵有两条输出管路，除氧器给水泵一路通过高压除氧器高压除氧器进水管路到高压除氧器，另一路通过大气式除氧器进水管路到大气式除氧器的顶部；使大气式除氧器进水管路与大气式除氧器连接；汽轮机低压缸排出的蒸汽在凝汽器内凝结成凝结水，凝结水通过凝结水泵加压后送至凝结水箱，凝结水箱储存凝结水的同时设一路除盐水管路作为补充水，凝结水箱内的凝结水经过锅炉除氧器给水泵加压后分别送至高压除氧器和大气式除氧器内进行除氧；高压除氧器通过高压除氧器出水管路与高压锅炉给水泵连接，高压锅炉给水泵出口分两路，一路通过焦炉煤气锅炉给水管路与焦炉煤气锅炉连接，另一炉通过干熄焦锅炉给水管路与干熄焦锅炉连接；锅炉给水在高压除氧器内去除水内的溶解氧后经过高压锅炉给水泵加压后分别送至焦炉煤气锅炉和干熄焦锅炉内进行换热，高压锅炉给水在焦炉煤气锅炉和干熄焦锅炉内加热成为高温超高压蒸汽并外供。所述的大气式除氧器通过大气式除氧器出水管路与低压锅炉给水泵连接，低压锅炉给水泵出口分两路，一路通过煤气上升管余热锅炉给水管路与煤气上升管余热锅炉连接，另一路通过焦炉烟道气余热锅炉给水管路与焦炉烟道气余热锅炉连接；所述的煤气上升管余热锅炉和焦炉烟道气余热锅炉给水在大气式除氧器内去除水内的溶解氧后经过低压锅炉给水泵加压后分别送至煤气上升管余热锅炉和焦炉烟道气余热锅炉内进行换热，低压锅炉给水在煤气上升管余热锅炉和焦炉烟道气余热锅炉内加热成为低压饱和蒸汽并外供。所述的焦炉烟道气余热锅炉和煤气上升管余热锅炉并联运行，低压给水进焦炉烟道气余热锅炉和煤气上升管余热锅炉进行换热产生低压饱和蒸汽，焦炉烟道气余热锅炉和煤气上升管余热锅炉产生的低压饱和蒸汽通过蒸汽出口管路合并至低压饱和蒸汽母管，低压饱和蒸汽母管分别与高压除氧器进汽管路和低压除氧器进汽管路连接，来自焦炉烟道气余热锅炉和煤气上升管余热锅炉的低压饱和蒸汽作为除氧加热蒸汽进两台除氧器与凝结水换热。所述的焦炉煤气余热锅炉与干熄焦锅炉并联运行，焦炉煤气余热锅炉与干熄焦锅炉的高温超高压蒸汽通过出口管路合并至汽轮机高压缸入口，在高压缸做功后的蒸汽通过高压缸排汽管路回焦炉煤气锅炉再热器再次过热，再热后的再热蒸汽通过再热蒸汽管路进低压缸做功，所述的高压缸、低压缸用于接收焦炉煤气锅炉和干熄焦锅炉的高温超高压蒸汽，并将蒸汽的热能转化为机械能，同时拖动发电机，所述发电机将机械能转换电能。所述汽轮机低压缸排出的蒸汽经凝汽器凝结为水，凝汽器内凝结水通过凝结水泵输送至凝结水箱储存，凝结水箱内凝结水通过除氧器给水泵输送至高压除氧器和大气式除氧器，高压除氧器和大气式除氧器并联运行，凝结水经高压除氧器和大气式除氧器加热去除水中的溶解氧，高压锅炉给水泵将高压除氧器内的除氧水作为高压给水输送至焦炉煤气锅炉和干熄焦余热锅炉进行换热，低压锅炉给水泵将大气式除氧器内的除氧水作为低压给水疏水至焦炉烟道气余热锅炉和煤气上升管余热锅炉进行换热。一种焦化系统余热回收综合利用发电方法，至少包括焦炉煤气锅炉、干熄焦锅炉、煤气上升管余热锅炉、焦炉烟道气余热锅炉、大气式除氧器、高压除氧器、高压锅炉给水泵、汽轮机高压缸、汽轮机低压缸、发电机、凝汽器、凝结水泵、凝结水箱、除氧器给水泵、低压锅炉给水泵；焦炉煤气锅炉和干熄焦锅炉分别通过管路与汽轮机高压缸连接，焦炉煤气锅炉和干熄焦锅炉产生的高温超高压蒸汽在汽轮机高压缸内膨胀做功后排出；汽轮机高压缸和汽轮机低压缸通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦化系统余热回收综合利用发电系统，其特征：至少包括焦炉煤气锅炉（1）、干熄焦锅炉（2）、煤气上升管余热锅炉（3）、焦炉烟道气余热锅炉（4）、大气式除氧器（5）、高压除氧器（6）、高压锅炉给水泵（7）、汽轮机高压缸（8）、汽轮机低压缸（9）、发电机（10）、凝汽器（11）、凝结水泵（12）、凝结水箱（13）、除氧器给水泵（14）、低压锅炉给水泵（15）；焦炉煤气锅炉（1）和干熄焦锅炉（2）分别通过焦炉煤气蒸汽出口管路（16）和干熄焦锅炉蒸汽出口管路（17）与汽轮机高压缸（8）连接，焦炉煤气锅炉（1）和干熄焦锅炉（2）产生的高温超高压蒸汽在汽轮机高压缸（8）内膨胀做功后排出；/n汽轮机高压缸（8）通过汽轮机高压缸排汽管路（18）与焦炉煤气锅炉（1）连接，汽轮机高压缸（8）排出的蒸汽在焦炉煤气锅炉（1）的再热器内进行再热后外供；/n焦炉煤气锅炉（1）通过再热蒸汽管路（19）与汽轮机低压缸（9）连接，再热蒸汽在汽轮机低压缸（9）内膨胀做功好排出；/n汽轮机高压缸（8）和汽轮机低压缸（9）通过轴与发电机（10）连接，汽轮机高压缸（8）和汽轮机低压缸（9）将蒸汽的热能转化为机械能，机械能通过轴传递给发电机（10），发电机（10）将机械能转换为电能；/n汽轮机低压缸(9)通过排气管路(20)与凝汽器(11)连接，凝汽器(11)通过凝结水管路(21)与凝结水泵(12)连接，凝结水泵(12)通过凝结水泵出口管路(22)与凝结水箱(13)连接；/n凝结水箱(13)通过除氧器给水泵入口管路(23)与除氧器给水泵(14)的入口管路连接；除氧器给水泵(14)有两条输出管路，除氧器给水泵(14)一路通过高压除氧器(6)高压除氧器进水管路(24)到高压除氧器(6)，另一路通过大气式除氧器进水管路(25)到大气式除氧器(5)的顶部；使大气式除氧器进水管路(25)与大气式除氧器(5)连接；/n汽轮机低压缸(9)排出的蒸汽在凝汽器(11)内凝结成凝结水，凝结水通过凝结水泵(12)加压后送至凝结水箱(13)，凝结水箱储存凝结水的同时设一路除盐水管路作为补充水，凝结水箱(13)内的凝结水经过锅炉除氧器给水泵(14)加压后分别送至高压除氧器(6)和大气式除氧器(5)内进行除氧；/n高压除氧器(6)通过高压除氧器出水管路(34)与高压锅炉给水泵(7)连接，高压锅炉给水泵(7)出口分两路，一路通过焦炉煤气锅炉给水管路(35)与焦炉煤气锅炉(1)连接，另一炉通过干熄焦锅炉给水管路(36)与干熄焦锅炉(2)连接；/n锅炉给水在高压除氧器(6)内去除水内的溶解氧后经过高压锅炉给水泵(7)加压后分别送至焦炉煤气锅炉(1)和干熄焦锅炉(2)内进行换热，高压锅炉给水在焦炉煤气锅炉(1)和干熄焦锅炉(2)内加热成为高温超高压蒸汽并外供。/n...

【技术特征摘要】
1.一种焦化系统余热回收综合利用发电系统，其特征：至少包括焦炉煤气锅炉（1）、干熄焦锅炉（2）、煤气上升管余热锅炉（3）、焦炉烟道气余热锅炉（4）、大气式除氧器（5）、高压除氧器（6）、高压锅炉给水泵（7）、汽轮机高压缸（8）、汽轮机低压缸（9）、发电机（10）、凝汽器（11）、凝结水泵（12）、凝结水箱（13）、除氧器给水泵（14）、低压锅炉给水泵（15）；焦炉煤气锅炉（1）和干熄焦锅炉（2）分别通过焦炉煤气蒸汽出口管路（16）和干熄焦锅炉蒸汽出口管路（17）与汽轮机高压缸（8）连接，焦炉煤气锅炉（1）和干熄焦锅炉（2）产生的高温超高压蒸汽在汽轮机高压缸（8）内膨胀做功后排出；
汽轮机高压缸（8）通过汽轮机高压缸排汽管路（18）与焦炉煤气锅炉（1）连接，汽轮机高压缸（8）排出的蒸汽在焦炉煤气锅炉（1）的再热器内进行再热后外供；
焦炉煤气锅炉（1）通过再热蒸汽管路（19）与汽轮机低压缸（9）连接，再热蒸汽在汽轮机低压缸（9）内膨胀做功好排出；
汽轮机高压缸（8）和汽轮机低压缸（9）通过轴与发电机（10）连接，汽轮机高压缸（8）和汽轮机低压缸（9）将蒸汽的热能转化为机械能，机械能通过轴传递给发电机（10），发电机（10）将机械能转换为电能；
汽轮机低压缸(9)通过排气管路(20)与凝汽器(11)连接，凝汽器(11)通过凝结水管路(21)与凝结水泵(12)连接，凝结水泵(12)通过凝结水泵出口管路(22)与凝结水箱(13)连接；
凝结水箱(13)通过除氧器给水泵入口管路(23)与除氧器给水泵(14)的入口管路连接；除氧器给水泵(14)有两条输出管路，除氧器给水泵(14)一路通过高压除氧器(6)高压除氧器进水管路(24)到高压除氧器(6)，另一路通过大气式除氧器进水管路(25)到大气式除氧器(5)的顶部；使大气式除氧器进水管路(25)与大气式除氧器(5)连接；
汽轮机低压缸(9)排出的蒸汽在凝汽器(11)内凝结成凝结水，凝结水通过凝结水泵(12)加压后送至凝结水箱(13)，凝结水箱储存凝结水的同时设一路除盐水管路作为补充水，凝结水箱(13)内的凝结水经过锅炉除氧器给水泵(14)加压后分别送至高压除氧器(6)和大气式除氧器(5)内进行除氧；
高压除氧器(6)通过高压除氧器出水管路(34)与高压锅炉给水泵(7)连接，高压锅炉给水泵(7)出口分两路，一路通过焦炉煤气锅炉给水管路(35)与焦炉煤气锅炉(1)连接，另一炉通过干熄焦锅炉给水管路(36)与干熄焦锅炉(2)连接；
锅炉给水在高压除氧器(6)内去除水内的溶解氧后经过高压锅炉给水泵(7)加压后分别送至焦炉煤气锅炉(1)和干熄焦锅炉(2)内进行换热，高压锅炉给水在焦炉煤气锅炉(1)和干熄焦锅炉(2)内加热成为高温超高压蒸汽并外供。


2.根据权利要求1所述的一种焦化系统余热回收综合利用发电系统，其特征是：所述的大气式除氧器(5)通过大气式除氧器出水管路(26)与低压锅炉给水泵(15)连接，低压锅炉给水泵(15)出口分两路，一路通过煤气上升管余热锅炉给水管路(27)与煤气上升管余热锅炉(3)连接，另一路通过焦炉烟道气余热锅炉给水管路(28)与焦炉烟道气余热锅炉(4)连接；所述的煤气上升管余热锅炉(3)和焦炉烟道气余热锅炉(4)给水在大气式除氧器(5)内去除水内的溶解氧后经过低压锅炉给水泵(15)加压后分别送至煤气上升管余热锅炉(3)和焦炉烟道气余热锅炉(4)内进行换热，低压锅炉给水在煤气上升管余热锅炉(3)和焦炉烟道气余热锅炉(4)内加热成为低压饱和蒸汽并外供。


3.根据权利要求1所述的一种焦化系统余热回收综合利用发电系统，其特征是：所述的焦炉烟道气余热锅炉(4)和煤气上升管余热锅炉(3)并联运行，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜乃斌，彭新亮，姚良山，张旺，于民，
申请(专利权)人：西安华江环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61