一种用于AOD炉余热利用的高转速汽电双拖机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于AOD炉余热利用的高转速汽电双拖机组，包括AOD炉和余热锅炉，AOD炉和余热锅炉烟侧之间通过汽化烟道连接；余热锅炉汽侧连接蓄热器，蓄热器排汽端连接高转速汽轮机进汽口；AOD炉除尘风机与异步电动机的一输出轴端同轴连接，异步电动机的另一输出轴端通过变速离合器与AOD炉余热回收高转速汽轮机同轴连接。与常规AOD炉余热回收机组中3000r/min汽轮机相比，拓宽除尘风机调速范围：通过改变电机变频器频率，将风机调整至目标工况转速，实现四象限变频器制动扭矩的反送电功能，提高同轴驱动机组中电机单一驱动状态下能量浪费问题。实现汽电双拖状态下能量的双向流动，消除对电网的谐波污染。消除对电网的谐波污染。消除对电网的谐波污染。

【技术实现步骤摘要】
一种用于AOD炉余热利用的高转速汽电双拖机组


[0001]本技术属于AOD炉余热利用设备
，涉及一种用于AOD炉余热利用的高转速汽电双拖机组。

技术介绍

[0002]在现有不锈钢AOD炉冶炼中，AOD炉冶炼过程产生的大量带灰尘的高温烟气，经过降温净化后，通过变频除尘风机排入大气。AOD炉冶炼过程与转炉类似，均为间歇性冶炼工艺，每个冶炼周期较长，约为100min，最高时炉口温度接近1500℃，最低时炉口烟气温度约120℃左右，由于烟气工况的不间断性变化，导致标况流量发生不间断变化，整个除尘系统为变频工况运行。
[0003]针对上述冶炼过程存在的问题是：
[0004]AOD炉烟气温度和流量不断变化，配套余热锅炉产生的蒸汽流量和温度不断发生变化，蒸汽品质也同样处于变化过程中，经过蓄热稳压后，输出接近连续的饱和蒸汽，造成AOD炉余热回收只能利用饱和蒸汽。
[0005]由于AOD炉冶炼工艺的不稳定性，大多不锈钢冶炼企业将蒸汽并入厂区管网，通过单独新建饱和蒸汽汽轮发电机组发电。能量的回收效率不高。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种用于AOD炉余热利用的高转速汽电双拖机组，解决AOD炉冶炼过程的间断性和除尘风机的变频运行工况的问题，进一步提高AOD炉冶炼工艺的能量回收率。
[0007]本技术所采用的技术方案是，一种用于AOD炉余热利用的高转速汽电双拖机组，包括AOD炉和余热锅炉，AOD炉和余热锅炉烟侧之间通过汽化烟道连接；余热锅炉连接增压风机，增压风机通过管道连接混风筒，混风筒经由低压脉冲式布袋除尘器进入除尘风机，除尘风机出口连接烟囱；变流式屋顶烟罩通过低温钢管道连接至混风筒；余热锅炉汽侧连接蓄热器，蓄热器排汽端连接高转速汽轮机进汽口；AOD炉除尘风机与异步电动机的一输出轴端同轴连接，异步电动机的另一输出轴端通过变速离合器与AOD炉余热回收高转速汽轮机同轴连接。
[0008]进一步地，AOD炉和余热锅炉汽化管道连接至余热锅炉增压风机，余热锅炉增压风机通过管道连接混风筒，混风筒经由低压脉冲式布袋除尘器进入除尘风机，除尘风机出口连接烟囱。
[0009]进一步地，高转速汽轮机工作转速在5600r/min。
[0010]进一步地，高转速汽轮机驱动变速离合器与驱动AOD炉除尘风机的异步电机联轴器自动啮合转速为5500r/min～5700r/min。
[0011]进一步地，高转速汽轮机与AOD炉除尘风机的转速比为7～8。
[0012]本技术的有益效果是：
[0013](1)将高转速汽轮机在AOD炉余热回收机组中进行应用。
[0014](2)设置异步电机，根据余热资源产生蒸汽量分别投入发电机和电动机工况。
[0015](3)与常规AOD炉余热回收机组中3000r/min汽轮机相比，拓宽除尘风机调速范围：通过改变电机变频器频率，将风机调整至目标工况转速，并拖动汽轮机降转速运行，降速过程中四象限变频器施加给汽轮机制动作用，并将这部分能量反馈给电网，造成整个机组的调速工况，汽轮机始终处于被动降速过程；
[0016](4)与AOD炉余热回收机组中相同容量的5600r/min汽轮机和3000r/min汽轮机外形尺寸相比，长度减小约21％，宽度减小约23％；汽耗率减小约6％。
附图说明
[0017]图1是本技术用于AOD炉余热利用的高转速汽电双拖机组工艺流程图。
[0018]图中，1.AOD炉，2.余热锅炉，3.蓄热器，4.高转速汽轮机，5.变速离合器，6.异步电机，7.变频器，8.烟囱，9.AOD炉除尘风机，10.低压脉冲布袋除尘器，11.变流式屋顶烟罩。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0020]如图1所示：一种用于AOD炉余热利用的高转速汽电双拖机组，包括AOD炉1和余热锅炉2，AOD炉1和余热锅炉2烟侧之间通过汽化烟道连接；所述余热锅炉2汽侧连接蓄热器3，蓄热器3排汽端连接高转速汽轮机4进汽口；AOD炉除尘风机9与异步电动机6的一输出轴端同轴连接，异步电动机6的另一输出轴端通过变速离合器5与AOD炉余热回收高转速汽轮机4同轴连接。异步电机6和变速离合器5之间的联轴器可根据高转速汽轮机4负荷大小自动啮合或脱开。
[0021]所述AOD炉1和余热锅炉2汽化烟道连接至余热锅炉2增压风机，余热锅炉增压风机通过管道连接混风筒，混风筒经由低压脉冲式布袋除尘器10进入除尘风机9，除尘风机9出口连接烟囱8。异步电机6还连接有变频器7。
[0022]所述AOD炉1和变流式屋顶烟罩11通过低温钢管道连接至混风筒。
[0023]所述高转速汽轮机4工作转速在5600r/min。
[0024]所述高转速汽轮机4驱动变速离合器5与驱动AOD炉除尘风机9的异步电机6联轴器自动啮合转速为5500r/min～5700r/min。
[0025]所述高转速汽轮机4与AOD炉除尘风机9的转速比为7～8。其中：高转速汽轮机4的具体工作转速为5500～5700r/min；除尘风机9的同步转速为：740r/min。
[0026]如附图1所示，AOD炉1在正常冶炼过程产生的高温烟气进入汽化烟道，在汽化烟道换热后的烟气进入余热锅炉2再次进行换热，降温后约200℃，在混风筒中和低温钢管道连接的变流式屋顶烟罩11捕集烟气进行混合，经AOD炉除尘风机9驱动进入低压脉冲式布袋除尘器10除尘净化，净化后的烟气通过除尘风机9进入烟囱8排入大气。
[0027]除盐水补充水管道提供的除盐水，以及高转速汽轮机4中做功以后的乏汽通过凝汽器热交换形成凝结水，分别通过除盐水泵和凝结水泵驱动，循环至除氧头和除氧水箱，经由给水泵驱动在经过余热锅炉2和汽化冷却烟道后，转换成不连续的2.45Mpa(g)饱和蒸汽，经过蓄热器3产生连续的1.1MPa(g)的饱和蒸汽，进入布置在AOD炉除尘风机9一侧的高转速
汽轮机4，蒸汽在高转速汽轮机4中通过静叶栅(喷嘴)实现热能转化成动能，通过动叶片实现动能转化为机械能，拖动AOD炉除尘风机9做功。和常规余热发电相比，减少内能转换成机械能，机械能转换为电能，电能再转换为机械能的中间热量损失。
[0028]本技术的工作过程为：
[0029]如附图1所示，先用变频器11启动AOD炉除尘风机9，运行至工艺所需工况转速，根据用户工艺需要，可以选择工频运行模式和变频运行两种模式。余热锅炉2饱和蒸汽出力稳定时，启动高转速汽轮机4，高转速汽轮机4转速达到5600r/min，经变速后拖动AOD炉除尘风机9达到工作转速740r/min自动啮合，汽轮机向轴系输入扭矩传递功率，根据汽轮机出力的不同，机组处于汽电双驱工况或发电工况。此状态下，异步电机6处于降负荷运行，高转速汽轮机4输出额定状态下，异步电机6轴功率减少，高转速汽轮机4和异步电机6共同驱动AOD炉除尘风机9运行。
[0030]本方案中，蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于AOD炉余热利用的高转速汽电双拖机组，其特征在于，包括AOD炉(1)和余热锅炉(2)，AOD炉(1)通过汽化烟道连接至余热锅炉(2)，余热锅炉(2)连接增压风机，增压风机通过管道连接混风筒，混风筒经由低压脉冲式布袋除尘器(10)进入除尘风机(9)，除尘风机(9)出口连接烟囱(8)；变流式屋顶烟罩(11)通过低温钢管道连接至混风筒；所述余热锅炉(2)汽侧连接蓄热器(3)，蓄热器(3)排汽端连接高转速汽轮机(4)进汽口；AOD炉除尘风机(9)与异步电动机(6)的一输出轴端同轴连接，异步电动机(6)的另一输出轴端通过变速离合器(5)与AOD炉余热回收高转速汽轮机(4)同轴连接。2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文瑞，刘凯，霍磊磊，赵杨，张智军，杨鑫，岳党教，邓丹，靳忠孝，翟飞龙，刘金博，
申请(专利权)人：西安陕鼓动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：