一种加热炉步进梁汽化冷却蒸汽综合利用发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种加热炉步进梁汽化冷却蒸汽综合利用发电系统，包括加热炉、汽化冷却装置锅筒、有机工质蒸发器、透平膨胀机和发电机，所述加热炉内步进梁冷却装置与汽化冷却装置锅筒连接；所述汽化冷却装置锅筒产生的蒸汽与有机工质蒸发器连接；所述有机工质蒸发器产生的蒸汽与透平膨胀机连接，所述透平膨胀机的输出端与发电机的输入端连接。本实用新型专利技术无需补充燃料及其它能源，高效的利用了加热炉步进梁汽化冷却无法并入管网的蒸汽余热，结合有机朗肯循环发电技术，开发出一条低压蒸汽余热利用新途径，从而不仅了提高加热炉蒸汽的利用率，减少蒸汽外排，而且回收了蒸汽冷凝水提高了效业经济效益。高了效业经济效益。高了效业经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种加热炉步进梁汽化冷却蒸汽综合利用发电系统


[0001]本技术涉及钢铁、冶金行业的节能降耗及余热发电
，尤其涉及一种加热炉步进梁汽化冷却蒸汽综合利用发电系统。

技术介绍

[0002]我国低温余热资源丰富，其中工业余热资源可回收率高达60％，尤其是在钢铁、化工、石油与石化等行业。目前，我国余热资源回收利用率较低，大型钢铁企业余热利用率最高仅为50％，提高余热利用率的潜力较大。
[0003]轧钢加热炉作为轧钢工序的主要能耗设备，其能耗占轧钢生产工序的40％以上，直接影响着轧钢企业生产率和产品竞争力。对于一部分钢厂，加热炉炉内燃料燃烧所产生的热量，除了被钢板吸收及很大一部分被排出炉膛外的烟气带走外，另一部分用来冷却步进梁蒸汽带走的热量因压力低，无法并入厂区蒸汽管网而被白白浪费。
[0004]随着我国节能减排政策的深入人心，钢铁企业作为化石能源高消耗和环境高污染的重要产业之一，逐渐意识到回收钢铁工艺生产过程中的余热和余压等二次能源进行发电，可降低能耗，取得良好的经济、社会和环境效益。
[0005]步进梁是轧钢厂最常用的钢卷运输设备之一，从热轧卷取机出来的钢卷一般是通过步进梁运输，到后面通过快速链，慢速链运送到成品库。冷轧、镀锌、连退线的出入口也都用步进梁来运输钢卷。步进梁汽化冷却技术是近三十年发展并广泛应用起来的，汽化冷却装置产生的蒸汽因压力低，汽量小，一般采用对空排放的方式。
[0006]随着近几年国、内外对于低温余热发电技术的进步，采用传统水作为工质进行的发电技术无法回收的步进梁冷却蒸汽的热能，采用低沸点有机工质发电技术回收步进梁产生的低压蒸汽热能做为热源成为可能。但是现有技术中加热步进梁冷却蒸汽因压力较低，常常无法并入钢铁企业蒸汽管网加入利用而选择对空排放，而对于蒸汽压力在0.1MPa
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0.4MPa的蒸汽无法利用传统的蒸汽轮机进行发电。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是为了解决现有技术中加热步进梁冷却蒸汽因压力较低，常常无法并入钢铁企业蒸汽管网加入利用而选择对空排放，而对于蒸汽压力在0.1MPa
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0.4MPa的蒸汽无法利用传统的蒸汽轮机进行发电的问题，而提出的一种加热炉步进梁汽化冷却蒸汽综合利用发电系统。
[0008]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0009]一种加热炉步进梁汽化冷却蒸汽综合利用发电系统，包括加热炉、汽化冷却装置锅筒、有机工质蒸发器、透平膨胀机和发电机，所述加热炉内步进梁冷却装置与汽化冷却装置锅筒连接；所述汽化冷却装置锅筒产生的蒸汽与有机工质蒸发器连接；所述有机工质蒸发器产生的蒸汽与透平膨胀机连接，所述透平膨胀机的输出端与发电机的输入端连接。
[0010]优选地，还包括软化水箱和给水泵，软化水箱内的出水端通过经给水泵与汽化冷
却装置锅筒的进水端连接。
[0011]优选地，还包括有机工质循环泵，所述有机工质循环泵的输出端与有机工质蒸发器的输入端连接。
[0012]优选地，所述汽化冷却装置锅筒的输出端与加热炉的进水端通过强制循环泵连接。
[0013]优选地，所述透平膨胀机的出气端连接有机工质冷凝器，所述有机工质冷凝器上设有冷凝水箱。
[0014]有益效果：
[0015]1.本技术中无需补充燃料及其它能源，高效的利用了加热炉步进梁汽化冷却无法并入管网的蒸汽余热，结合有机朗肯循环发电技术，开发出一条低压蒸汽余热利用新途径，从而不仅了提高加热炉蒸汽的利用率，减少蒸汽外排，而且回收了蒸汽冷凝水提高了效业经济效益；
[0016]2.本技术中有效利用了加热炉步进梁低压冷却蒸汽的余热资源，并将有机朗肯循环发电技术合理高效的结合，实现了余热利用最大化。
附图说明
[0017]图1为本技术提出的一种加热炉步进梁汽化冷却蒸汽综合利用发电系统的结构示意图。
[0018]图中：1加热炉、2汽化冷却装置锅筒、3软化水箱、4给水泵、5强制循环泵、6有机工质蒸发器、7有机工质循环泵、8透平膨胀机、9发电机、10有机工质冷凝器。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]参照图1，一种加热炉步进梁汽化冷却蒸汽综合利用发电系统，包括加热炉1、汽化冷却装置锅筒2、有机工质蒸发器6、透平膨胀机8和发电机9，还包括软化水箱3和给水泵4，软化水箱3内的出水端通过经给水泵4与汽化冷却装置锅筒2的进水端连接；
[0021]本实施例中，加热炉1内步进梁冷却装置与汽化冷却装置锅筒2连接，汽化冷却装置锅筒2的输出端与加热炉1的进水端通过强制循环泵5连接；汽化冷却装置锅筒2产生的蒸汽与有机工质蒸发器6连接；
[0022]本实施例中，还包括有机工质循环泵7，有机工质循环泵7的输出端与有机工质蒸发器6的输入端连接，有机工质蒸发器6产生的蒸汽与透平膨胀机8连接；
[0023]本实施例中，透平膨胀机8的输出端与发电机9的输入端连接，透平膨胀机8的出气端连接有机工质冷凝器10，有机工质冷凝器10上设有冷凝水箱。
[0024]本实施例中，储存在软化水箱3中的常温软化水经过给水泵4送入汽化冷却装置锅筒2，而汽化冷却装置锅筒2内的水与加热炉1内的冷却回路相连，常温的软化水通过连通管进入加热炉内冷却步进梁后被加热成汽水混合物，通过强制循环泵5返回到汽化冷却装置锅筒2内进行汽水分离，分离出来的蒸汽作为热源进入有机工质蒸发器6，将通过有机工质
循环泵7送入有机工质蒸发器6内的工质进行加热并汽化成有机工质蒸汽。水蒸汽作为热源进入有机工质蒸发器6内后被冷凝成水，而这部分冷凝水可以收集起来，循环利用。
[0025]本实施例中，有机工质蒸发器6内的工质进行加热汽化成有机工质蒸汽后进入透平膨胀机8内作功，透平膨胀机8带动发电机9进行发电，发出的电力并入企业配电网络。
[0026]本实施例中，经过透平膨胀机8做功后有机工质乏汽进入有机工质冷凝器10被工业水进行冷却为液态，经过有机工质循环泵7进行加压送入有机工质蒸发器6进行加热成蒸汽，完成一个朗肯循环发电过程。
[0027]以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加热炉步进梁汽化冷却蒸汽综合利用发电系统，包括加热炉(1)、汽化冷却装置锅筒(2)、有机工质蒸发器(6)、透平膨胀机(8)和发电机(9)，其特征在于：所述加热炉(1)内步进梁冷却装置与汽化冷却装置锅筒(2)连接；所述汽化冷却装置锅筒(2)产生的蒸汽与有机工质蒸发器(6)连接；所述有机工质蒸发器(6)产生的蒸汽与透平膨胀机(8)连接，所述透平膨胀机(8)的输出端与发电机(9)的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种加热炉步进梁汽化冷却蒸汽综合利用发电系统，其特征在于：还包括软化水箱(3)和给水泵(4)，软化水箱(3)内的出水端通过经给水泵(4)与汽化冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：任冬，王剑锋，陈立刚，张恒春，熊博，杨品，
申请(专利权)人：北京佰能蓝天科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：