本實(shí)用新型涉及鋼鐵冶金行業(yè)節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種AOD爐和礦熱爐煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，能源使用效率的高低已成為一個(gè)行業(yè)乃至一個(gè)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增加，能源相對(duì)不足的矛盾已日顯突出，尋找新的能源或可再生能源，以及合理的綜合利用現(xiàn)有的寶貴能源將是我國(guó)今后如何確保經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。能源生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度尚難以適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，能源價(jià)格仍呈上升趨勢(shì)，這對(duì)于能源費(fèi)用占企業(yè)生產(chǎn)總成本20%～30%的鋼鐵冶金工業(yè)將是新的挑戰(zhàn)。

鋼鐵行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)原材料工業(yè)，也是高耗能、高污染工業(yè)。鋼鐵行業(yè)每年都要消耗大量的能源，在當(dāng)今社會(huì)能源緊缺的情況下，需要特別注意能源的合理利用和環(huán)境保護(hù)，所以降低能源消耗及減少環(huán)境污染是鋼鐵行業(yè)發(fā)展的方向。能耗低且環(huán)境污染小的生產(chǎn)工藝不但可以提高企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益，還可以增加社會(huì)效益，為鋼鐵企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中占有先機(jī)。鋼鐵行業(yè)節(jié)能潛力巨大。為此，國(guó)內(nèi)、外大型企業(yè)紛紛改進(jìn)技術(shù)，利用煙氣余熱回收系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能降耗和能源綜合利用，如何充分利用好廢棄的余熱資源，是推進(jìn)鋼鐵冶金行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要手段和途徑。煙氣余熱回收系統(tǒng)將各個(gè)煙氣余熱熱源的煙氣的余熱資源充分回收，使之轉(zhuǎn)化為可以利用的蒸汽，兼顧節(jié)能和環(huán)保兩重功用。但是目前鋼鐵冶金行業(yè)的各個(gè)煙氣余熱熱源基本都是單獨(dú)工藝系統(tǒng)，比如同時(shí)使用AOD爐和礦熱爐的鋼鐵企業(yè)就需要為AOD爐排煙系統(tǒng)和礦熱爐排煙系統(tǒng)各配備一套煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，成本高而且煙氣余熱沒(méi)有真正完全充分利用，煙氣余熱利用率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能夠提高AOD爐的煙氣余熱利用效率的AOD爐和礦熱爐煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

提供一種AOD爐和礦熱爐煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括AOD爐排煙系統(tǒng)X和礦熱爐排煙系統(tǒng)Y，所述AOD爐排煙系統(tǒng)X包括依次連接的AOD爐、汽化煙道和轉(zhuǎn)爐除塵器，所述礦熱爐排煙系統(tǒng)Y包括依次連接的礦熱爐、高溫段出口管、旋風(fēng)分離器和礦熱爐除塵器，其特征在于：所述AOD爐排煙系統(tǒng)X還包括汽包，所述汽包設(shè)有給水入口a、給水出口b、蒸汽入口c和蒸汽出口d，所述汽化煙道設(shè)有分別與給水出口b和蒸汽入口c連接的給水入口p和蒸汽出口q；所述礦熱爐排煙系統(tǒng)Y還包括連接在所述旋風(fēng)分離器和所述礦熱爐除塵器之間的余熱鍋爐，所述余熱鍋爐設(shè)有蒸汽出口n和連接到所述汽包的蒸汽出口d的蒸汽入口m，所述汽包的給水入口a和所述余熱鍋爐的蒸汽出口n之間連接有發(fā)電系統(tǒng)E；所述汽包內(nèi)的給水經(jīng)過(guò)給水出口b和給水入口p進(jìn)入所述汽化煙道，進(jìn)入所述汽化煙道的給水與所述汽化煙道內(nèi)的煙氣換熱后生成的低壓飽和蒸汽經(jīng)過(guò)蒸汽出口q和蒸汽入口c回到所述汽包；所述煙道汽包的低壓飽和蒸汽經(jīng)過(guò)蒸汽出口d和蒸汽入口m進(jìn)入所述余熱鍋爐，低壓飽和蒸汽經(jīng)所述余熱鍋爐加熱后形成的過(guò)熱蒸汽通過(guò)蒸汽出口n進(jìn)入所述發(fā)電系統(tǒng)E，過(guò)熱蒸汽在所述發(fā)電系統(tǒng)E內(nèi)轉(zhuǎn)化為給水，給水通過(guò)給水入口a流回所述煙道汽包。

其中，所述煙道汽包的蒸汽出口d和所述余熱鍋爐的蒸汽入口m之間連接有蓄熱器。

其中，所述蓄熱器和所述余熱鍋爐的蒸汽入口m之間連接有鍋爐汽包。

其中，所述發(fā)電系統(tǒng)E包括分別連接到所述鍋爐汽包的給水入口a和所述余熱鍋爐的蒸汽出口n的給水泵和汽輪機(jī)，所述汽輪機(jī)到所述給水泵之間依次連接有發(fā)電機(jī)和凝汽器，所述凝汽器上連接有冷卻塔，流經(jīng)所述凝汽器的蒸汽與所述冷卻塔換熱形成給水流出所述凝汽器，所述給水經(jīng)過(guò)所述給水泵后從給水入口a流回所述煙道汽包。

其中，所述汽輪機(jī)是凝汽式汽輪機(jī)。

其中，所述凝汽器和所述給水泵之間連接有除氧器，流出所述凝汽器的給水經(jīng)過(guò)所述除氧器除氧后進(jìn)入所述給水泵。

其中，所述余熱鍋爐和所述礦熱爐除塵器之間連接有回轉(zhuǎn)窯。

其中，所述轉(zhuǎn)爐除塵器連接有轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)和轉(zhuǎn)爐煙囪，流出所述轉(zhuǎn)爐除塵器的煙氣經(jīng)過(guò)所述轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)后從所述轉(zhuǎn)爐煙囪排出。

其中，所述礦熱爐除塵器連接有礦熱爐風(fēng)機(jī)和礦熱爐煙囪，流出所述礦熱爐除塵器的煙氣經(jīng)過(guò)所述礦熱爐風(fēng)機(jī)后從所述礦熱爐煙囪排出。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的AOD爐和礦熱爐煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)把AOD爐排煙系統(tǒng)X的汽化煙道產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽輸送到礦熱爐排煙系統(tǒng)Y的余熱鍋爐中，低壓飽和蒸汽經(jīng)過(guò)余熱鍋爐進(jìn)一步加熱形成過(guò)熱蒸汽后進(jìn)入發(fā)電系統(tǒng)E發(fā)電，過(guò)熱蒸汽相對(duì)低壓飽和蒸汽具有更高的溫度和壓力，提升了發(fā)電系統(tǒng)E的發(fā)電效率。利用余熱鍋爐來(lái)提高汽化煙道產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽的品質(zhì)，進(jìn)而提高了發(fā)電系統(tǒng)E的整體發(fā)電量。AOD爐排煙系統(tǒng)X和礦熱爐排煙系統(tǒng)Y共用一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)E，減少了煙氣余熱發(fā)電設(shè)備的成本投入。

附圖說(shuō)明

圖1是AOD爐和礦熱爐煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

在圖1中包括：1——AOD爐、2——汽化煙道、3——煙道汽包、4——轉(zhuǎn)爐除塵器、5——轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)、6——轉(zhuǎn)爐煙囪、7——汽輪機(jī)、8——發(fā)電機(jī)、9——凝汽器、10——冷卻塔、11——循環(huán)水泵、12——凝結(jié)水泵、13——除氧器、14——給水泵、15——蓄熱器、16——鍋爐汽包、17——余熱鍋爐、18——礦熱爐煙囪、19——礦熱爐風(fēng)機(jī)、20——礦熱爐除塵器、21——回轉(zhuǎn)窯、22——出口電動(dòng)蝶閥、23——主電動(dòng)蝶閥、24——入口電動(dòng)蝶閥、25——旋風(fēng)分離器、26——高溫段出口管、27——礦熱爐。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)AOD爐和礦熱爐煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)作進(jìn)一步描述。

如圖1所示，該AOD爐和礦熱爐煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中包括AOD爐排煙系統(tǒng)X、礦熱爐排煙系統(tǒng)Y和發(fā)電系統(tǒng)E，AOD爐排煙系統(tǒng)X包括汽包和通過(guò)煙氣管道依次連接的AOD爐1、汽化煙道2、轉(zhuǎn)爐除塵器4、轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)5和轉(zhuǎn)爐煙囪6，礦熱爐排煙系統(tǒng)Y包括通過(guò)煙氣管道依次連接的礦熱爐27、高溫段出口管26、旋風(fēng)分離器25、余熱鍋爐17、回轉(zhuǎn)窯21、礦熱爐除塵器20、礦熱爐風(fēng)機(jī)19和礦熱爐煙囪18。煙道汽包3設(shè)有給水入口a、給水出口b、蒸汽入口c和蒸汽出口d；汽化煙道2設(shè)有分別與給水出口b和蒸汽入口c連接的給水入口p和蒸汽出口q；余熱鍋爐17設(shè)有蒸汽入口m和蒸汽出口n 。煙道汽包3的蒸汽出口d依次經(jīng)過(guò)蓄熱器15和鍋爐汽包16連接到余熱鍋爐17的蒸汽入口m，煙道汽包3的給水入口a和余熱鍋爐的蒸汽出口n分別連接到發(fā)電系統(tǒng)E的給水泵14和汽輪機(jī)7。汽輪機(jī)7到給水泵14之間依次連接有發(fā)電機(jī)8、凝汽器9、凝結(jié)水泵12和除氧器13，凝汽器9上連接有冷卻塔10和循環(huán)水泵11。

AOD爐1通過(guò)間斷式運(yùn)行操作產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谄療煹?內(nèi)降溫后，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)爐除塵器4進(jìn)行除塵，然后通過(guò)轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)5引進(jìn)轉(zhuǎn)爐煙囪6，最后通過(guò)轉(zhuǎn)爐煙囪6排出到大氣中；礦熱爐27通過(guò)冶煉工藝產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)高溫段出口管26進(jìn)入旋風(fēng)分離器25，高溫?zé)煔庠谛L(fēng)分離器25中沉降過(guò)濾掉部分灰塵后進(jìn)入余熱鍋爐17降溫，降溫后的煙氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯21干燥后再通過(guò)礦熱爐除塵器20除塵，然后通過(guò)礦熱爐風(fēng)機(jī)19引進(jìn)礦熱爐煙囪18，最后通過(guò)礦熱爐煙囪18排出到大氣中。AOD爐1和礦熱爐27產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠诜謩e經(jīng)過(guò)汽化煙道2和余熱鍋爐17降溫后再分別進(jìn)入轉(zhuǎn)爐除塵器4和礦熱爐除塵器20除塵，煙氣溫度降低有利于提高除塵效率提高，減少了環(huán)境污染。

煙道汽包3內(nèi)的給水經(jīng)過(guò)給水出口b和給水入口p進(jìn)入汽化煙道2，進(jìn)入汽化煙道2的給水與汽化煙道2內(nèi)的煙氣換熱后生成的低壓飽和蒸汽經(jīng)過(guò)蒸汽出口q和蒸汽入口c回到煙道汽包3。由于AOD爐1是間斷式運(yùn)行，所以從汽化煙道2出來(lái)的低壓飽和蒸汽不穩(wěn)定，低壓飽和蒸汽從煙道汽包3的蒸汽出口d流出后進(jìn)入到蓄熱器15，通過(guò)蓄熱器15對(duì)飽和蒸汽進(jìn)行蓄熱，可以為余熱鍋爐17提供穩(wěn)定的低壓飽和蒸汽。穩(wěn)定的低壓飽和蒸汽經(jīng)過(guò)鍋爐汽包16后從蒸汽入口m進(jìn)入余熱鍋爐17。低壓飽和蒸汽在余熱鍋爐17內(nèi)經(jīng)過(guò)進(jìn)一步加熱形成過(guò)熱蒸汽后進(jìn)入發(fā)電系統(tǒng)E發(fā)電，過(guò)熱蒸汽相對(duì)低壓飽和蒸汽具有更高的溫度和壓力，提升了發(fā)電系統(tǒng)E的發(fā)電效率。過(guò)熱蒸汽通過(guò)主蒸汽管道流入發(fā)電系統(tǒng)E的汽輪機(jī)7從而帶動(dòng)汽輪機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)8發(fā)電。該汽輪機(jī)7是凝汽式汽輪機(jī)，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)后進(jìn)入凝汽器9，汽輪機(jī)7把做過(guò)部分功的蒸汽從汽輪機(jī)7內(nèi)抽出來(lái)用以加熱冷卻塔10的鍋爐給水，與凝汽器9連接的冷卻塔10通過(guò)循環(huán)水泵11將冷卻水泵入凝汽器9，凝汽器9內(nèi)的蒸汽和冷卻塔10的冷卻水進(jìn)行循環(huán)換熱，汽輪機(jī)7的排汽在凝汽器9內(nèi)受冷凝結(jié)為水的過(guò)程中，體積驟然縮小，因而原來(lái)充滿蒸汽的密閉空間形成真空，這降低了汽輪機(jī)7的排汽壓力，從而提高了裝置的熱效率。蒸汽冷卻后生成的給水通過(guò)凝結(jié)水泵12流向除氧器13，給水經(jīng)過(guò)除氧器13除氧后再通過(guò)給水泵14由給水入口a回到汽包3內(nèi)，從而構(gòu)成完整的利用AOD爐1和礦熱爐27排出的煙氣余熱進(jìn)行聯(lián)合發(fā)電的蒸汽—水循環(huán)。

礦熱爐27的余熱鍋爐17通過(guò)旁路管道三通的方式連接在旋風(fēng)分離器25和礦熱爐除塵器20之間，旋風(fēng)分離器25和礦熱爐除塵器20通過(guò)主電動(dòng)蝶閥23隔開，旋風(fēng)分離器25和余熱鍋爐17的煙氣入口之間連接有入口電動(dòng)蝶閥24，余熱鍋爐17的煙氣出口回轉(zhuǎn)窯21之間連接有出口電動(dòng)蝶閥22。正常工作時(shí)主電動(dòng)蝶閥23關(guān)閉，當(dāng)余熱鍋爐17出現(xiàn)故障或者需要停運(yùn)檢修時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制關(guān)閉入口電動(dòng)蝶閥24和出口電動(dòng)蝶閥22，就可以把余熱鍋爐17單獨(dú)解列出來(lái)，再打開主電動(dòng)蝶閥23就恢復(fù)了礦熱爐27的煙氣排放功能，保證礦熱爐27冶煉工藝的正常工作。所有電動(dòng)蝶閥的操作方式都是采用遠(yuǎn)程控制，無(wú)需操作員在現(xiàn)場(chǎng)操作，保證了對(duì)故障的快速反應(yīng)，而且避免了現(xiàn)場(chǎng)操作可能存在的安全隱患。

該AOD爐和礦熱爐煙氣余熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)區(qū)別于其他現(xiàn)有的單獨(dú)發(fā)電工藝系統(tǒng)，把AOD爐排煙系統(tǒng)X的汽化煙道2產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽輸送到礦熱爐排煙系統(tǒng)Y的余熱鍋爐17中，低壓飽和蒸汽經(jīng)過(guò)余熱鍋爐17進(jìn)一步加熱形成過(guò)熱蒸汽后進(jìn)入發(fā)電系統(tǒng)E發(fā)電，過(guò)熱蒸汽相對(duì)低壓飽和蒸汽具有更高的溫度和壓力，可以提升發(fā)電系統(tǒng)E的發(fā)電效率。利用余熱鍋爐17來(lái)提高汽化煙道2產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽的品質(zhì)，進(jìn)而提高了發(fā)電系統(tǒng)E的整體發(fā)電量。AOD爐排煙系統(tǒng)X和礦熱爐排煙系統(tǒng)Y共用一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)E，在提高蒸汽品質(zhì)和發(fā)電量的同時(shí)，也減少了煙氣余熱發(fā)電設(shè)備的成本投入。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。