烧结余热发电系统技术方案

本发明专利技术公开一种烧结余热发电系统，包括：余热回收装置，余热回收装置包括环冷机、余热锅炉和热风炉，环冷机上设置有主取风口和辅助取风口，主取风口用于将所抽取的第一烟气输送至余热锅炉，以作为余热锅炉的主要热源，辅助取风口用于将所抽取的第二烟气输送至热风炉，热风炉用于对第二烟气进行加热，加热后的第二烟气用于在过热器内对余热锅炉产生的主蒸汽进行过热，其中，主取风口的取风量大于辅助取风口的取风量；汽轮机，汽轮机连接至余热锅炉；和发电机，发电机连接至汽轮机，以由汽轮机驱动并输出电能。该系统能够保证下游发电机提供稳定的电能输出，保证烧结余热发电系统的连续性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热源利用领域，尤其涉及一种烧结余热发电系统。
技术介绍
烧结工艺属钢铁生产中的铁前工艺，用以处理送入高炉前的含铁原料，产品为烧结矿。行业内目前的烧结余热发电技术，主要以烧结工艺中环冷机排出的高温烟气为回收利用对象，利用烟气的余热进行发电。现有的烧结余热利用工程，技术种类较多，绝大多数均为纯余热发电系统，系统均以环冷机的高温烟气为唯一热源。图I为现有的烧结余热发电系统的示意图，如图I所示， 烧结余热发电系统100包括环冷机101、余热锅炉102、循环风机110、汽轮机103、发电机 104、凝汽器105、凝结水泵106、轴封加热器107、除氧器109和给水泵108等。环冷机101 上设置有多个取风口，烟气经由环冷机101上的取风口被引出，并送入余热锅炉102。烟气在余热锅炉102内加热给水产生蒸汽，后经循环风机110返送回环冷机101的底部风箱，循环用于烧结矿冷却。余热锅炉生产不同参数的两级蒸汽，分别作为汽轮机103的主蒸汽和补蒸汽。两级蒸汽分别经主汽口和补汽口送入汽轮机103内，以使汽轮机103驱动发电机 104输出电能。汽轮机103输出的做功后乏汽经凝汽器105冷却后变成凝结水，经由凝结水泵106和轴封加热器107后送入除氧器109，并由给水泵108送入余热锅炉102，开始下一循环。对于现有的各种烧结余热发电系统，其主蒸汽参数依赖于环冷机排出的高温烟气的参数，系统运行受到烟气波动的限制。此外，出于烧结工艺及装备特点的原因，环冷机的烟气余热具有一定的波动性。一方面烧结机计划与非计划停机次数较多，短时停机比较频繁；另一方面布料、烧结、卸矿、布风等环节均具有一定的随机性，烟气温度难以稳定，在一定范围内连续波动。对于纯余热发电系统，工序上处于烧结生产下游，对烟气参数的波动只能被动适应，调控措施非常有限。由于锅炉出口蒸汽参数受到烟气参数的直接影响，发电机组的运行时间及稳定性均受到限制。上述原因均导致烧结余热发电系统的连续性和稳定性比较差，进而导致余热电站运转率低，余热利用效率低。因此，需要一种烧结余热发电系统以解决上述问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种烧结余热发电系统，所述烧结余热发电系统包括余热回收装置，所述余热回收装置包括环冷机、余热锅炉和热风炉，所述环冷机上设置有主取风口和辅助取风口，所述主取风口用于将所抽取的第一烟气输送至所述余热锅炉，以作为所述余热锅炉的主要热源，所述辅助取风口用于将所抽取的第二烟气输送至所述热风炉，所述热风炉用于对所述第二烟气进行加热，加热后的所述第二烟气用于在过热器内对所述余热锅炉产生的主蒸汽进行过热，其中，所述主取风口的取风量大于所述辅助取风口的取风量；汽轮机，所述汽轮机连接至所述余热锅炉；和发电机，所述发电机连接至所述汽轮机，以由所述汽轮机驱动并输出电能。优选地，所述热风炉是通过消耗煤气对所述第二烟气进行加热的。优选地，所述过热器为多级过热器，加热后的所述第二烟气至少在所述多级过热器的末级过热器内对所述主蒸汽进行过热。优选地，所述末级过热器设置在所述余热锅炉内、所述热风炉至所述余热锅炉之间或所述热风炉内。优选地，所述主取风口设置在所述环冷机上能够取出平均温度大于等于250°C的烟气的位置处。优选地，所述辅助取风口设置在所述环冷机上能够取出平均温度大于等于150°C 的烟气的位置处。优选地，所述环冷机上设置有多个所述主取风口和一个所述辅助取风口，所述辅助取风口设置在多个所述主取风口之前、多个所述主取风口之后或多个所述主取风口之间。优选地，所述辅助取风口和所述主取风口构造为所述辅助取风口的取风量小于或等于所述主取风口的取风量的35 %。优选地，所述余热锅炉为双压余热锅炉。优选地，所述双压余热锅炉的主蒸汽出口与所述汽轮机的主汽口连接，所述双压余热锅炉的低压蒸汽出口与所述汽轮机的补汽口连接。优选地，所述余热锅炉为三压余热锅炉。优选地，所述三压余热锅炉的主蒸汽出口与所述汽轮机的主汽口连接，所述三压余热锅炉的第一级低压蒸汽出口与所述汽轮机的补汽口连接，所述三压余热锅炉的第二级低压蒸汽出口输出的蒸汽用于外送。优选地，所述主蒸汽的压力低于4. OMPa，所述主蒸汽的温度低于500°C。优选地，所述余热回收装置还包括循环风机，所述循环风机连接在所述余热锅炉的烟气出口和所述环冷机之间，以将所述余热锅炉排出的烟气输送回所述环冷机。优选地，所述烧结余热发电系统包括多个余热回收装置。本专利技术提供的烧结余热发电系统通过辅助热源来避免该系统运行受到烟气波动的影响，且减小频繁的短时停机的影响，进而保证下游发电机提供稳定的电能输出，保证烧结余热发电系统的连续性和稳定性。同时，通过对主蒸汽进行过热还能够提供主蒸汽的热力学参数，以提供烧结余热发电系统的余热利用效率。此外，由于热风炉仅对少量的烟气进行加热，因此可以降低辅助热源的能源消耗。在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。以下结合附图，详细说明本专利技术的优点和特征。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。在附图中，图I为现有的烧结余热发电系统的示意图；图2为根据本专利技术一个实施方式的烧结余热发电系统的示意图；以及图3为根据本专利技术一个实施方式使用三压余热锅炉的烧结余热发电系统的示意图。具体实施例方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本专利技术的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。本专利技术提供了一种烧结余热发电系统，该系统通过补燃煤气来稳定余热锅炉的入口烟气参数。图2为根据本专利技术一个实施方式的烧结余热发电系统200的示意图。下面将结合图2对根据本专利技术的烧结余热发电系统200进行详细描述。需要说明的是，当提到“顺次连接”或者“连接”多个装置时，此“顺次连接”或者“连接”可以是直接将相邻的装置连接在一起，还可以是在相邻的装置之间连接有中间装置；当提到“直接连接”多个装置时，应当理解为多个装置直接进行连接，即在多个装置之间未连接有中间装置。烧结余热发电系统200包括余热回收装置220、汽轮机203和发电机204。余热回收装置220包括环冷机201、余热锅炉202和热风炉212。环冷机201上设置有主取风口 a、b和辅助取风口 C。为了充分烧结余热，主取风口 a、b和辅助取风口 c应当设置在环冷机201上能够取出较高温度的烟气的位置，而根据对余热锅炉202的换热效率、汽轮机203与发电机204的效率以及发电机204的输出功率等的要求，主取风口 a、b和辅助取风口 c可以分别设置在环冷机201上不同位置处。此外， 虽然图2中示出环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨飞，史晓云，韩涛，肖衍党，杜俊昭，李国强，胡新，
申请(专利权)人：思安新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：