一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统技术方案

本技术提出了一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，本技术包括竖炉，余热锅炉，补汽预热器，补汽加热器，储热罐，太阳能集热装置，太阳能换热器；空气经竖炉加热后送入余热锅炉加热给水，给水经加热变为蒸汽后送入汽轮机做功，部分给水经补汽预热器、补汽加热器、太阳能换热器加热后送入汽轮机补汽口进行补汽；当有光照时，使太阳能集热装置分别与太阳能换热器和储热罐连通，一部分热量加热补汽，一部分热量存储在储热罐；当无光照时，利用储热罐的热量加热补汽，能够有效提高汽轮机补汽温度，提高汽轮机做功效率，提高系统发电效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于余热利用，具体涉及一种烧结余热耦合太阳能发电系统。

技术介绍

1、钢铁行业是我国重要的基础产业，其在生产过程中产生了大量的余热资源，而烧结是仅次于炼铁的第二耗能工序，烧结矿带出的热量约占烧结工序总余热量的 65%-71%，因此高效回收利用烧结工序的余热对有效降低钢铁行业的能耗，提高能源的利用率具有重要意义。目前，烧结余热回收方式大多采用带冷机或环冷机，但带冷机和环冷机在回收余热时存在漏风率高和余热回收不完全等问题，为解决上述问题，国内研究团队开发了烧结矿余热竖炉式余热回收系统，竖炉结构克服了传统环冷机漏风率高，回收余热不完全的问题，具有更好的节能效果。

2、目前，烧结矿竖炉余热回收系统主要有闪蒸系统，双压系统；但闪蒸系统和双压系统的补汽压力和温度都较低，且使主蒸汽温度和压力有所降低，发电效率不高；此外太阳能具有分布广泛、储量丰富、清洁可再生等优良特性，被视为最有前景的绿色能源之一。因此可以将太阳能耦合到烧结余热回收系统中，提高系统的发电效率。

3、基于此，本技术提出了一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，用于提高烧结矿竖炉余热回收系统的发电率。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，按照能源的温度对口，梯级利用的方式回收使用烧结余热资源，用于解决烧结余热回收系统发电效率低的技术问题。

2、基于此，本技术的技术方案提出一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，包括竖炉，一次除尘器，余热锅炉，汽轮机，凝汽器，凝结水泵，除氧器，给水泵，给水预热器，引风机，二次除尘器，省煤器，蒸发器，汽包，过热器，补汽预热器 ，补汽加热器，储热罐，太阳能集热装置，太阳能换热器，第一三通阀，第二三通阀；所述竖炉的空气出口通过管道依次与一次除尘器及余热锅炉空气入口连结，余热锅炉空气出口通过管路依次与二次除尘器，引风机，给水预热器，竖炉空气入口连接；余热回收的给水及蒸汽管路连结为：汽轮机乏汽排汽口与凝汽器入口连结，凝汽器出口经凝结水泵与除氧器给水入口连结，除氧器给水出口经给水泵与给水预热器给水入口连结，给水预热器给水出口经三通阀分两路，一路与省煤器入口连结，另一路和补汽预热器入口连结，省煤器出口与汽包给水入口连结，汽包通过下降管与蒸发器入口连结，蒸发器出口与汽包蒸汽入口连结，汽包的蒸汽出口与过热器入口连结，过热器出口与汽轮机主进汽口连结；补汽预热器出口与补汽加热器入口连结，补汽加热器出口与太阳能换热器入口连结，太阳能换热器出口与汽轮机补汽口连结；汽轮机具有两级抽汽口，一级抽汽与补汽加热器第二入口相连，补汽加热器的第二出口与除氧器相连；汽轮机的第二级抽汽与除氧器的蒸汽入口连结；所述太阳能集热装置出口通过第一三通阀分两路，一路与太阳能换热器第二入口相连，太阳能换热器第二出口经第二三通阀与太阳能集热装置入口连结；另一路与储热罐一端相连，储热罐另一端经第二三通阀与太阳能集热装置入口连结。

3、当有光照时，调节三通阀使太阳能集热装置分别与太阳能换热器和储热罐连通，导热油在太阳能集热装置中吸收热量后经第一三通阀分两路，一路流入太阳能换热器用于加热补汽，放热后返回太阳能集热装置继续吸热；另一路则进入储热罐将热量储存；当无光照时，调节三通阀使太阳能集热装置与太阳能换热器断开，储热罐与太阳能换热器连通，利用储热罐的热量加热补汽。

4、过热器布置在余热锅炉最上方，蒸发器布置在过热器下方，省煤器布置在蒸发器下方，补汽预热器与省煤器的下半段平行布置。

5、所述过热器，蒸发器，省煤器，补汽预热器采用卧式顺列布置。

6、烧结矿从竖炉的顶部送入，放热后经竖炉底部出口经传送带输送离开。

7、本技术通过设置补汽加热器及太阳能装置，能够有效提高汽轮机补汽温度，提高汽轮机做功效率，提高系统发电效率；同时设置储热罐能够有效储存太阳能热量，用于解决无光照时补汽温度较低的温度，进而提高系统发电效率。

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【技术保护点】

1.一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，包括竖炉（1），一次除尘器（2），余热锅炉（3），汽轮机（4），凝汽器（6），凝结水泵（7），除氧器（8），给水泵（9），给水预热器（10），引风机（11），二次除尘器（12），省煤器（13），蒸发器（15），汽包（16），过热器（17），其特征在于还包括，补汽预热器（14），补汽加热器（5），储热罐（18），太阳能集热装置（19），太阳能换热器（20），第一三通阀（21），第二三通阀（22）；

2.根据权利要求1所述的一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，其特征是：当有光照时，调节三通阀使太阳能集热装置（19）分别与太阳能换热器（20）和储热罐（18）连通，导热油在太阳能集热装置（19）中吸收热量后经第一三通阀（21）分两路，一路流入太阳能换热器（20）用于加热补汽，放热后返回太阳能集热装置（19）继续吸热；另一路则进入储热罐（18）将热量储存；当无光照时，调节三通阀使太阳能集热装置与太阳能换热器（20）断开，储热罐（18）与太阳能换热器（20）连通，利用储热罐（18）的热量加热补汽。

3.根据权利要求2所述的一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，其特征在于：过热器（17）布置在余热锅炉最上方，蒸发器（15）布置在过热器（17）下方，省煤器（13）布置在蒸发器（15）下方，补汽预热器（14）与省煤器（13）的下半段平行布置。

4.根据权利要求3所述的一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，其特征是：所述过热器（17），蒸发器（15），省煤器（13），补汽预热器（14）均采用卧式布置。

5.根据权利要求4所述的一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，其特征是：所述过热器（17），蒸发器（15），省煤器（13），补汽预热器（14）均采用顺列布置。

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【技术特征摘要】

1.一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，包括竖炉（1），一次除尘器（2），余热锅炉（3），汽轮机（4），凝汽器（6），凝结水泵（7），除氧器（8），给水泵（9），给水预热器（10），引风机（11），二次除尘器（12），省煤器（13），蒸发器（15），汽包（16），过热器（17），其特征在于还包括，补汽预热器（14），补汽加热器（5），储热罐（18），太阳能集热装置（19），太阳能换热器（20），第一三通阀（21），第二三通阀（22）；

2.根据权利要求1所述的一种竖炉式烧结余热回收耦合太阳能发电系统，其特征是：当有光照时，调节三通阀使太阳能集热装置（19）分别与太阳能换热器（20）和储热罐（18）连通，导热油在太阳能集热装置（19）中吸收热量后经第一三通阀（21）分两路，一路流入太阳能换热器（20）用于加热补汽，放热后返回太阳能集热装置（19）继续吸热；另一路...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春兰，赵世飞，田泽，段凡，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：新型
国别省市：