專利名稱:一種提高余熱發(fā)電運行效率的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型屬于鋼鐵廠余熱發(fā)電技術(shù),特別是指一種提高余熱發(fā)電運行效率的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
當今冶金企業(yè)余熱、富余煤氣回收發(fā)電項目為企業(yè)創(chuàng)造效益日益明顯,而主要利用項為高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣及燒結(jié)機、環(huán)冷機、轉(zhuǎn)爐、軋鋼加熱爐等余熱。在實際中,煤氣發(fā)電為提高效率一般選用中、高壓參數(shù)發(fā)電機組,而燒結(jié)機及其他余熱項目因其工藝特點一般選用低壓參數(shù)發(fā)電機組。在運行中,煤氣源比較穩(wěn)定,故煤氣發(fā)電機組運行比較穩(wěn)定。而余熱發(fā)電機組因其產(chǎn)生受上游生產(chǎn)工藝特性影響,余熱產(chǎn)出不穩(wěn)定,致使余熱發(fā)電機組運行不穩(wěn)定,造成頻繁停機的結(jié)果。每一次啟停機必然造成蒸汽排放損失和余熱、電能消耗損失,且對機組的安全及壽命造成不利影響。同時每次發(fā)電機組的啟停機勢必會對冶金企業(yè)的內(nèi)部電網(wǎng)造成沖擊,可能導(dǎo)致其他生產(chǎn)工段因供電問題而造成停產(chǎn),這對冶金企業(yè)要求連續(xù)生產(chǎn),有穩(wěn)定、可靠電力供應(yīng)的原則是背道而馳的。專利號201010127982.2的發(fā)明專利中公開了一種燒結(jié)余熱發(fā)電系統(tǒng)及方法,該專利中涉及到一種回收燒結(jié)機余熱及環(huán)冷機余熱獨立發(fā)電的工藝。經(jīng)考察,此種發(fā)電工藝在實際運行中,由于燒結(jié)系統(tǒng)運行不穩(wěn)定,每月少則三、五次,多則十幾次的停機頻率,對于余熱回收發(fā)電來說可靠性和經(jīng)濟性較差。燒結(jié)機每次停機必然造成煙氣溫度下降,致使余熱鍋爐產(chǎn)出蒸汽溫度、壓力、流量同時下降,汽輪發(fā)電機組負荷跟隨下降;如果燒結(jié)系統(tǒng)停機時間超過二十分鐘以上,燒結(jié)機及環(huán)冷機的煙溫將逐漸下降到250°C以下甚至更低,余熱鍋爐產(chǎn)出蒸汽溫度也隨之降至200°C以下,汽輪發(fā)電機組必然會因蒸汽參數(shù)過低而停機。燒結(jié)的高故障率導(dǎo)致實際發(fā)電量只有原設(shè)計發(fā)電量的70%-80%。而每次汽輪機啟停機,鍋爐啟停爐都要消耗2-4小時,這期間的蒸汽排放浪費相當可觀;并且由于溫度的交替變換,產(chǎn)生的交變應(yīng)力對汽輪機,鍋爐的壽命都會造成不利影響。上述的余熱發(fā)電方案運行是很不經(jīng)濟、不穩(wěn)定的,至今業(yè)內(nèi)也沒有一項經(jīng)濟、有效的解決方案來解決余熱發(fā)電的這些不穩(wěn)定因素,種種弊端制約著余熱發(fā)電的發(fā)展,因此尋求一種方案解決此問題勢在必行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種提高余熱發(fā)電運行效率的系統(tǒng),通過減溫減壓器引用高參數(shù)的煤氣發(fā)電機組蒸汽,補救低參數(shù)的余熱發(fā)電機組因上游燒結(jié)工藝高故障率引起的運行不穩(wěn)定、頻繁停機的問題。本實用新型的整體技術(shù)方案是:一種提高余熱發(fā)電運行效率的系統(tǒng),包括燒結(jié)余熱發(fā)電裝置,其中余熱鍋爐頂部的余熱鍋爐過熱器的出口通過低溫低壓主蒸汽管道與低溫低壓汽輪機主汽門相連,低溫低壓汽輪機的輸出接第一發(fā)電機,低溫低壓汽輪機的排汽口連有第一凝汽器,第一凝汽器與第一凝結(jié)水泵入口相連,第一凝結(jié)水泵出口與第一除氧器進水口相連,第一除氧器出水口與第一鍋爐給水泵進口相連,第一鍋爐給水泵出口與第一鍋爐省煤器相連;所述的系統(tǒng)中還包括煤氣發(fā)電機組以及減溫減壓裝置,煤氣發(fā)電機組以及減溫減壓裝置的結(jié)構(gòu)如下:A、煤氣發(fā)電機組:煤氣鍋爐頂部的煤氣鍋爐過熱器出口通過中溫中壓管道共有兩路輸出,其中一路與中溫中壓汽輪機主汽門相連,另一路接減溫減壓裝置;中溫中壓汽輪機的輸出接第二發(fā)電機,中溫中壓汽輪機排汽口連有第二凝汽器,第二凝汽器與第二凝結(jié)水泵入口相連,第二凝結(jié)水泵出口與第二除氧器進水口相連,第二除氧器出水口與第二鍋爐給水泵進口相連,第二鍋爐給水泵出口共有兩路輸出,其中一路與第二煤氣鍋爐省煤器相連,另一路接減溫減壓裝置;B、減溫減壓裝置:減溫減壓器入口與中溫中壓管道近中溫中壓汽輪機輸出端相連,并且二者之間的連接管道上設(shè)有第一截止閥;減溫減壓器出口與低溫低壓主蒸汽管道近低溫低壓汽輪機輸出端相連,并且二者之間的連接管道上設(shè)有第二截止閥;減溫減壓器通過管道、減溫水調(diào)節(jié)閥與第二鍋爐給水泵的另一路輸出相連,減溫減壓器設(shè)有安全閥。本實用新型的具體技術(shù)構(gòu)造還有:所述的燒結(jié)余熱發(fā)電裝置中第一凝結(jié)水泵出口與第一除氧器進水口之間、第一除氧器出水口與第一鍋爐給水泵進口之間以及第一鍋爐給水泵出口與第一鍋爐省煤器之間通過水管路相連。所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器上的入口設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥。所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器上設(shè)有疏水管路。本實用新型的工作原理如下:余熱鍋爐過熱器產(chǎn)生低溫低壓蒸汽通過管道送至低溫低壓汽輪機主汽門,蒸汽在低溫低壓汽輪機內(nèi)部做功推動其轉(zhuǎn)動,低溫低壓汽輪機帶動第一發(fā)電機發(fā)電,蒸汽在第一凝汽器冷凝成水后通過第一凝結(jié)水泵送入第一除氧器,水在第一除氧器除氧后經(jīng)第一鍋爐給水泵送入第一鍋爐省煤器加熱,水在鍋爐內(nèi)換熱轉(zhuǎn)化成蒸汽。所述低溫低壓蒸汽參數(shù)溫度 320°C,壓力 1.15MPa。煤氣鍋爐過熱器產(chǎn)生中溫中壓蒸汽通過中溫中壓管道送至中溫中壓汽輪機主汽門,在中溫中壓汽輪機內(nèi)部做功推動其轉(zhuǎn)動,中溫中壓汽輪機帶動第二發(fā)電機發(fā)電,蒸汽在第二凝汽器冷凝成水后通過第二凝結(jié)水泵送入第二除氧器,水在第二除氧器除氧后經(jīng)第二鍋爐給水泵送入第二鍋爐省煤器加熱,水在鍋爐內(nèi)換熱轉(zhuǎn)化成蒸汽。所述中溫中壓蒸汽參數(shù)溫度425°C,壓力3.4MPa。減溫減壓器在煤氣發(fā)電系統(tǒng)和余熱發(fā)電系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行時,處于非工作狀態(tài),第一截止閥、第二截止閥、壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,不通氣。若高參數(shù)機組運行正常,低參數(shù)機組運行不穩(wěn)定時,可視情況將減溫減壓器投入熱備用狀態(tài),第一截止閥全開,壓力調(diào)節(jié)閥微開,第二截止閥全關(guān),減溫水調(diào)節(jié)閥全關(guān),疏水管路全開,使少量的高參數(shù)蒸汽通過減溫減壓器對其本體及附屬管路暖機暖管,保證減溫減壓器溫度接近低參數(shù)蒸汽溫度而又不會使大量蒸汽漏到低溫低壓側(cè)而造成能源浪費。注意此時第一截止閥應(yīng)全開,不應(yīng)使用截止閥來控制蒸汽的流量或壓力,否則將加速截止閥的磨損,降低整套裝置的可靠性及穩(wěn)定性。當余熱發(fā)電機組鍋爐由于燒結(jié)工藝或者鍋爐本體原因出現(xiàn)事故時,可將減溫減壓器投入,第一、第二截止閥全開,通過壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)整進汽量,保證蒸汽適應(yīng)低參數(shù)機組壓力,由于低溫低壓汽輪機組此時應(yīng)為低負荷運轉(zhuǎn),所以蒸汽壓力范圍在0.8-lMPa為宜;調(diào)整減溫水調(diào)節(jié)閥,保證蒸汽溫度適應(yīng)低參數(shù)機組溫度,以280-320°C為宜。要注意調(diào)整減溫水調(diào)節(jié)閥時應(yīng)緩慢穩(wěn)定開大,并注意觀察減溫減壓器出口溫度表,嚴禁減溫減壓器出口溫度過低,否則可能將對低溫低壓汽輪機造成致命性的損害。在減溫減壓器投入過程中,由于中溫中壓蒸汽部分分流到低溫低壓機組,所以注意調(diào)節(jié)中溫中壓汽輪機組負荷。這樣就可以保證低參數(shù)機組不會因為鍋爐側(cè)原因停機。另外本裝置還可以靈活應(yīng)用在其他生產(chǎn)條件下,比如當余熱發(fā)電系統(tǒng)正常運行,而煤氣發(fā)電系統(tǒng)在啟動暖管階段,可以通過本裝置回收煤氣鍋爐系統(tǒng)的蒸汽,送至余熱發(fā)電機組用來發(fā)電,減少了煤氣發(fā)電系統(tǒng)啟機時的工質(zhì)損失和能量損失。本實用新型所取得的技術(shù)進步在于:1、本實用新型在綜合考慮余熱發(fā)電機組頻繁啟停機時的能源浪費、時間消耗、啟停機對汽輪機和鍋爐壽命損耗及對電網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊影響等因素后,將高參數(shù)蒸汽減溫減壓成低參數(shù)蒸汽發(fā)電,保證了余熱發(fā)電機組在低負荷運行時不停機。2、投資少。只需要一套減溫減壓裝置將系統(tǒng)機型簡單的改造、連接即可,施工費用及設(shè)備采購費用都很少。3、后期運行簡單、可靠,故障率低,維護費用少。因為系統(tǒng)簡單,故本裝置操作簡單、方便、快速,可以滿足余熱發(fā)電機組的緊急補救,達到設(shè)計目的。另外減溫減壓裝置已有成熟的技術(shù)保障設(shè)備可靠性,后期并不需要投入大量資金對此裝置進行維護、檢修。4、靈活協(xié)調(diào)余熱發(fā)電機組和煤氣發(fā)電機組的生產(chǎn)負荷。通過實際運行經(jīng)驗來看,本實用新型的效果顯著,有效規(guī)避了上游燒結(jié)工藝高故障率帶來的余熱發(fā)電機組運行不穩(wěn)定性,提高了余熱的利用率、可行性、經(jīng)濟性。
本實用新型的附圖有:圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的附圖標記如下:1、余熱鍋爐;2、余熱鍋爐過熱器;3、低溫低壓主蒸汽管道;4、低溫低壓汽輪機;5、第一發(fā)電機;6、第一凝汽器;8、第一凝結(jié)水泵;9、第一除氧器;10、第一鍋爐給水泵;11、第一鍋爐省煤器;12、煤氣鍋爐;13、煤氣鍋爐過熱器;14、中溫中壓管道;15、中溫中壓汽輪機;16、第二發(fā)電機;17、第二凝汽器;18、第二凝結(jié)水泵;19、第二除氧器;20、第二鍋爐給水泵;21、水管路;22、第二鍋爐省煤器;23、減溫減壓器;24、第一截止閥;25、第二截止閥;26、壓力調(diào)節(jié)閥;27、減溫水調(diào)節(jié)閥;28、安全閥;29、疏水管路。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步描述,但不作為對本實用新型的限定,本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求記載的內(nèi)容為準,任何依據(jù)說明書作出的等效技術(shù)手段替換,均不脫離本實用新型的保護范圍。本實施例的整體構(gòu)造如圖示,包括燒結(jié)余熱發(fā)電裝置,其中余熱鍋爐I頂部的余熱鍋爐過熱器2的出口通過低溫低壓主蒸汽管道3與低溫低壓汽輪機4主汽門相連,低溫低壓汽輪機4的輸出接第一發(fā)電機5,低溫低壓汽輪機4的排汽口連有第一凝汽器6,第一凝汽器6與第一凝結(jié)水泵8入口相連,第一凝結(jié)水泵8出口與第一除氧器9進水口相連,第一除氧器9出水口與第一鍋爐給水泵10進口相連,第一鍋爐給水泵10出口與第一鍋爐省煤器11相連;所述的系統(tǒng)中還包括煤氣發(fā)電機組以及減溫減壓裝置,煤氣發(fā)電機組以及減溫減壓裝置的結(jié)構(gòu)如下:A、煤氣發(fā)電機組:煤氣鍋爐12頂部的煤氣鍋爐過熱器13出口通過中溫中壓管道14共有兩路輸出,其中一路與中溫中壓汽輪機15主汽門相連,另一路接減溫減壓裝置;中溫中壓汽輪機15的輸出接第二發(fā)電機16,中溫中壓汽輪機15排汽口連有第二凝汽器17,第二凝汽器17與第二凝結(jié)水泵18入口相連,第二凝結(jié)水泵18出口與第二除氧器19進水口相連,第二除氧器19出水口與第二鍋爐給水泵20進口相連,第二鍋爐給水泵20出口共有兩路輸出,其中一路與第二煤氣鍋爐省煤器22相連,另一路接減溫減壓裝置;B、減溫減壓裝置:減溫減壓器23入口與中溫中壓管道14近中溫中壓汽輪機輸出端相連,并且二者之間的連接管道上設(shè)有第一截止閥24 ;減溫減壓器23出口與低溫低壓主蒸汽管道3近低溫低壓汽輪機輸出端相連,并且二者之間的連接管道上設(shè)有第二截止閥25 ;減溫減壓器23通過管道、減溫水調(diào)節(jié)閥27與第二鍋爐給水泵20的另一路輸出相連,減溫減壓器23設(shè)有安全閥28。所述的燒結(jié)余熱發(fā)電裝置中第一凝結(jié)水泵8出口與第一除氧器9進水口之間、第一除氧器9出水口與第一鍋爐給水泵10進口之間以及第一鍋爐給水泵10出口與第一鍋爐省煤器11之間通過水管路21相連。所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器23上的入口設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥26。所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器23上設(shè)有疏水管路29。
權(quán)利要求1.一種提高余熱發(fā)電運行效率的系統(tǒng),包括燒結(jié)余熱發(fā)電裝置,其中余熱鍋爐(I)頂部的余熱鍋爐過熱器(2)的出口通過低溫低壓主蒸汽管道(3)與低溫低壓汽輪機(4)主汽門相連,低溫低壓汽輪機(4)的輸出接第一發(fā)電機(5),低溫低壓汽輪機(4)的排汽口連有第一凝汽器(6),第一凝汽器(6)與第一凝結(jié)水泵(8)入口相連,第一凝結(jié)水泵(8)出口與第一除氧器(9)進水口相連,第一除氧器(9)出水口與第一鍋爐給水泵(10)進口相連,第一鍋爐給水泵(10)出口與第一鍋爐省煤器(11)相連;其特征在于所述的系統(tǒng)中還包括煤氣發(fā)電機組以及減溫減壓裝置,煤氣發(fā)電機組以及減溫減壓裝置的結(jié)構(gòu)如下: A、煤氣發(fā)電機組:煤氣鍋爐(12)頂部的煤氣鍋爐過熱器(13)出口通過中溫中壓管道(14)共有兩路輸出,其中一路與中溫中壓汽輪機(15)主汽門相連,另一路接減溫減壓裝置;中溫中壓汽輪機(15 )的輸出接第二發(fā)電機(16 ),中溫中壓汽輪機(15)排汽口連有第二凝汽器(17),第二凝汽器(17)與第二凝結(jié)水泵(18)入口相連,第二凝結(jié)水泵(18)出口與第二除氧器(19)進水口相連,第二除氧器(19)出水口與第二鍋爐給水泵(20)進口相連,第二鍋爐給水泵(20)出口共有兩路輸出,其中一路與第二鍋爐省煤器(22)相連,另一路接減溫減壓裝置; B、減溫減壓裝置:減溫減壓器(23)入口與中溫中壓管道(14)近中溫中壓汽輪機輸出端相連,并且二者之間的連接管道上設(shè)有第一截止閥(24);減溫減壓器(23)出口與低溫低壓主蒸汽管道(3)近低溫低壓汽輪機輸出端相連,并且二者之間的連接管道上設(shè)有第二截止閥(25);減溫減壓器(23)通過管道、減溫水調(diào)節(jié)閥(27)與第二鍋爐給水泵(20)的另一路輸出相連,減溫減壓器(23 )設(shè)有安全閥(28 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高余熱發(fā)電運行效率的系統(tǒng),其特征在于所述的燒結(jié)余熱發(fā)電裝置中第一凝結(jié)水泵(8)出口與第一除氧器(9)進水口之間、第一除氧器(9)出水口與第一鍋爐給水泵(10)進口之間以及第一鍋爐給水泵(10)出口與第一鍋爐省煤器(11)之間通過水管路(21)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高余熱發(fā)電運行效率的系統(tǒng),其特征在于所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器(23 )上的入口設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥(26 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的提高余熱發(fā)電運行效率的系統(tǒng),其特征在于所述的減溫減壓裝置中減溫減壓器(23)上設(shè)有疏水管路(29)。
專利摘要本實用新型屬于鋼鐵廠燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù),特別是指一種提高余熱發(fā)電運行效率的系統(tǒng)。包括燒結(jié)余熱發(fā)電裝置,其中余熱鍋爐頂部的余熱鍋爐過熱器出口經(jīng)低溫低壓主蒸汽管道與低溫低壓汽輪機主汽門相連,低溫低壓汽輪機的輸出接第一發(fā)電機,低溫低壓汽輪機的排汽口連有第一凝汽器,第一凝汽器與第一凝結(jié)水泵入口相連,第一凝結(jié)水泵出口與第一除氧器進水口相連,第一除氧器出水口與第一鍋爐給水泵進口相連,第一鍋爐給水泵出口與第一鍋爐省煤器相連;系統(tǒng)中還包括煤氣發(fā)電機組以及減溫減壓裝置。本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的因燒結(jié)系統(tǒng)運行不穩(wěn)定導(dǎo)致發(fā)電系統(tǒng)頻繁停機的問題,具有工作可靠經(jīng)濟、運行簡單、投資少等優(yōu)點。
文檔編號F27D17/00GK202954856SQ20122069570
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者冀振起, 趙強, 王高平, 姚進京, 趙艷峰, 陳永超 申請人:河北前進鋼鐵集團有限公司