專利名稱：電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種利用電爐廢煙氣余熱的發(fā)電 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電爐煉鋼會產(chǎn)生很大流量的高溫高粉塵煙氣，受電爐生產(chǎn)周 期的影響，排出的煙氣余熱具有間歇性、波動性和周期性，導(dǎo)致這部分能源白 白浪費。同時為了滿足除塵設(shè)備的要求，高溫的煙氣必須通過機力風(fēng)冷器進行 冷卻，在此過程中又需要大量的動力電來支持冷卻系統(tǒng)的運行。

實用新型內(nèi)容
為克服上述缺陷，本實用新型提供一種能節(jié)省能源、降低生產(chǎn)成本的電爐 煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)。
為達到上述目的，本實用新型電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括煙風(fēng)系統(tǒng)、蒸
汽系統(tǒng)、汽輪機、水系統(tǒng)和余熱鍋爐；
煙風(fēng)系統(tǒng)由電爐、燃燒沉降室、余熱鍋爐的受熱面、除塵系統(tǒng)、引風(fēng)機、 煙囪組成；其中，電爐所產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)燃燒沉降室輸出到余熱鍋爐的受熱 面，高溫?zé)煔夥艧嵬戤吅筝敵鲋脸龎m系統(tǒng)，再經(jīng)引風(fēng)機輸出到煙自后排出；
蒸汽系統(tǒng)包括余熱鍋爐、蓄熱器和蒸汽干燥器；其中，余熱鍋爐所產(chǎn)生 的高品質(zhì)蒸汽經(jīng)過蓄熱器、蒸汽干燥器、向汽輪機輸出；
水系統(tǒng)由冷凝器、冷凝水箱、凝水泵、除氧器、蓄熱器水泵、循環(huán)水泵、 余熱鍋爐系統(tǒng)組成；其中，從汽輪機的出口排出的廢蒸汽通過冷凝器、冷凝水 箱、凝水泵、除氧器、蓄熱器水泵、水泵返回至余熱鍋爐。
進一步地，還包括一個與蓄熱器相連通的供暖系統(tǒng)，所述的供暖系統(tǒng)包括 采暖用戶、換熱站、熱用戶；其中，蓄熱器中的高品質(zhì)蒸汽通過換熱站向采暖 用戶供暖。
其中，上述的余熱鍋爐為兩臺或兩臺以上；在上述的多臺余熱鍋爐和蓄熱 器之間設(shè)有分汽缸，所述的兩臺或兩臺以上的余熱鍋爐通過分汽缸向蓄熱器輸 出蒸汽。
其中，上述的蓄熱器為兩臺或兩臺以上，兩臺或兩臺以上的蓄熱器采用串 聯(lián)或并聯(lián)的方式連接。
其中，上述的蒸汽干燥器為汽水分離器、蒸汽過熱器或蒸汽混合器。 進一步地，在燃燒沉降室與除塵系統(tǒng)之間設(shè)有機力風(fēng)冷器。 本實用新型具有以下優(yōu)點
1、 本實用新型的電爐廢煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，電爐高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐產(chǎn) 生飽和蒸汽，飽和蒸汽驅(qū)動汽輪發(fā)電機組發(fā)電，充分回收利用了電爐煙氣的廢 熱，節(jié)省了能源，降低了生產(chǎn)成本，減少的煙氣的環(huán)境污染；
2、 當系統(tǒng)遇到故障或需要檢修時，電爐所產(chǎn)生的煙氣可通過機力風(fēng)冷系統(tǒng) 冷卻后除塵排煙，確保主要煉鋼工藝正常穩(wěn)定運行；
3、 在系統(tǒng)中使用蒸汽蓄熱器，用以調(diào)整余熱鍋爐產(chǎn)蒸汽的峰谷，實現(xiàn)"削 峰填谷，使發(fā)電和供暖系統(tǒng)能穩(wěn)定運行。


圖1為本實用新型電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1所示本實用新型電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中兩臺余熱鍋爐聯(lián)接的 結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖l所示本實用新型電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中采暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為圖1所示本實用新型電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中蓄熱器并聯(lián)使用的結(jié) 構(gòu)示意圖。
圖5為圖1所示本實用新型電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)中蓄熱器串聯(lián)使用的結(jié) 構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地說明。
本實用新型是通過余熱鍋爐吸收煙氣的熱量產(chǎn)生飽和水蒸汽，以飽和水蒸
汽來推動汽輪機做功，發(fā)出清潔的電能。如圖1所示，本實用新型電爐煙氣余
熱發(fā)電系統(tǒng)，包括煙風(fēng)系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、汽輪機、水系統(tǒng)和余熱鍋爐；
煙風(fēng)系統(tǒng)由電爐14、燃燒沉降室15、余熱鍋爐的受熱面、除塵系統(tǒng)17、 引風(fēng)機18、煙囪19組成；
蒸汽系統(tǒng)包括余熱鍋爐l、蓄熱器3和蒸汽干燥器4;
水系統(tǒng)由冷凝器7、冷凝水箱8、凝水泵9、除氧器IO、蓄熱器水泵ll、 循環(huán)水泵12、 13、余熱鍋爐l組成；
整個發(fā)電系統(tǒng)的工作過程是這樣的高溫高粉塵的煙氣通過余熱鍋爐1換 熱冷卻后進入除塵設(shè)備17,除塵后的煙氣通過引風(fēng)機18進入煙囪19再排入大 氣。給水系統(tǒng)來的水在鍋爐受熱面1吸收熱量后成為飽和水和水蒸氣的混合物， 在汽包27中實現(xiàn)汽水分離，水再回到受熱面吸熱，蒸汽則流進分汽缸2,經(jīng)過 分汽缸2 —部分進入汽水分離器4后進入汽輪機5做功驅(qū)動發(fā)電機6發(fā)電，一 部分進入蓄熱器3儲存。做完功的蒸汽在凝汽器7中冷凝后進入冷凝水箱8,冷 凝水通過凝水泵9進入除氧器10,除氧后的水經(jīng)過給水泵12、 13進入鍋爐汽包 如此循環(huán)。除氧器10出來的水還有一部分經(jīng)過蓄熱器水泵11進入蓄熱器3。除 鹽水系統(tǒng)來的補水加入凝汽器的冷凝水箱。
作為本實用新型的進一步改進，如圖1和圖3所示，本系統(tǒng)可以將汽輪發(fā) 電機隔離開來，用產(chǎn)生的蒸汽直接對用戶30供熱，也可以通過換熱站"對小 區(qū)供暖28，或者再通過熱泵系統(tǒng)擴大供暖半徑，實現(xiàn)夏季供電冬季供暖，或者 熱、電、暖三聯(lián)供。
如圖2所示作為本實用新型的進一步地改進，所述的余熱鍋爐為兩臺或兩 臺以上；在所述的多臺余熱鍋爐和蓄熱器之間設(shè)有分汽缸，所述的兩臺或兩臺 以上的余熱鍋爐通過分汽缸向蓄熱器輸出蒸汽。
如圖4圖5所示，上述的蓄熱器可以根據(jù)需要選擇臺數(shù)，可以為一臺也可 為兩臺或兩臺以上，兩臺或兩臺以上的蓄熱器可采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接。
具體實施時，系統(tǒng)中的動力可以完全使用電能如水泵13;也可以用蒸汽驅(qū) 動，如水泵12,其是通過分汽缸2中分出的部分高溫高壓蒸汽來驅(qū)動的。
具體實施時，汽水分離器4可以換成蒸汽過熱器25部分，將飽和的蒸汽再 加熱成過熱蒸汽，使用過熱蒸汽發(fā)電，其過熱蒸汽溫度為300-450°C。其加熱熱 源可以是電能、高溫?zé)煔鉄崮堋⑻柲艿绕渌茉?；也可以換成蒸汽混合器26, 利用高溫高壓的蒸汽來與之混合實現(xiàn)過熱的目的。
為了防止當系統(tǒng)遇到故障或需要檢修時，敘確保主要煉鋼工藝正常穩(wěn)定運 行；在燃燒沉降室15與除塵系統(tǒng)17之間設(shè)有機力風(fēng)冷器16,這樣，可以在燃 燒沉降室15和機力風(fēng)冷器16之間的管道上設(shè)置切換閥23，在燃燒沉降室15和 余熱鍋爐1之間的管道上設(shè)置切換閥24。當系統(tǒng)需要檢修時，打開切換閥23， 關(guān)閉切換閥24，電爐所產(chǎn)生的煙氣可通過機力風(fēng)冷器冷卻后除塵排煙，從而能 確保主要煉鋼工藝正常穩(wěn)定運行。
具體實施時，高含塵量的煙氣進入余熱鍋爐，采用燃氣沖擊波的技術(shù)除灰， 保證鍋爐穩(wěn)定、安全、高效運行，出口煙氣除塵后排煙，能有效保護除塵器， 延長使用壽命。
綜上可知，本系統(tǒng)通過采取蒸汽蓄熱技術(shù)和蒸汽汽輪機發(fā)電技術(shù)，可充分 利用電爐生產(chǎn)出的蒸汽。這樣實現(xiàn)了電爐煉鋼節(jié)能降耗減排的目標，擴大余熱 利用的途徑，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場竟爭力。當然，作為本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員應(yīng)當知道，本系統(tǒng)不僅適用于電爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)， 還廣泛適用于有回收利用 <介值的余熱熱源。
權(quán)利要求1、一種電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括煙風(fēng)系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、汽輪機、水系統(tǒng)和余熱鍋爐；煙風(fēng)系統(tǒng)由電爐、燃燒沉降室、余熱鍋爐的受熱面、除塵系統(tǒng)、引風(fēng)機、煙囪組成；其中，電爐所產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)燃燒沉降室輸出到余熱鍋爐的受熱面，高溫?zé)煔夥艧嵬戤吅筝敵鲋脸龎m系統(tǒng)，再經(jīng)引風(fēng)機輸出到煙囟后排出；蒸汽系統(tǒng)包括余熱鍋爐、蓄熱器和蒸汽干燥器；其中，余熱鍋爐所產(chǎn)生的高品質(zhì)蒸汽經(jīng)過蓄熱器、蒸汽干燥器、向汽輪機輸出；水系統(tǒng)由冷凝器、冷凝水箱、凝水泵、除氧器、蓄熱器水泵、循環(huán)水泵、余熱鍋爐系統(tǒng)組成；其中，從汽輪機的出口排出的廢蒸汽通過冷凝器、冷凝水箱、凝水泵、除氧器、蓄熱器水泵、水泵返回至余熱鍋爐。
2、 如權(quán)利要求1所述的電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于還包括一個 與蓄熱器相連通的供暖系統(tǒng)，所述的供暖系統(tǒng)包括采暖用戶、換熱站、熱用戶； 其中，蓄熱器中的高品質(zhì)蒸汽通過換熱站向采暖用戶供暖。
3、 如權(quán)利要求1所述的電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的余熱 鍋爐為兩臺或兩臺以上；在所述的兩臺或兩臺以上的余熱鍋爐和蓄熱器之間設(shè) 有分汽缸，所述的兩臺或兩臺以上的余熱鍋爐通過分汽缸向蓄熱器輸出蒸汽。
4、 如權(quán)利要求l所述的電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的蓄熱 器為兩臺或兩臺以上，兩臺或兩臺以上的蓄熱器采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接。
5、 如權(quán)利要求l所述的電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的蒸汽 干燥器為汽水分離器、蒸汽過熱器或蒸汽混合器。
6、 如權(quán)利要求1所述的電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于在燃燒沉降 室與除塵系統(tǒng)之間設(shè)有機力風(fēng)冷器。
專利摘要本實用新型公開了一種電爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，為解決現(xiàn)有電爐高溫高粉塵煙氣熱能無法利用的問題而發(fā)明。包括煙風(fēng)系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、汽輪機、水系統(tǒng)和余熱鍋爐；本系統(tǒng)通過采取蒸汽蓄熱技術(shù)和蒸汽汽輪機發(fā)電技術(shù)，可充分利用余熱鍋爐生產(chǎn)出的蒸汽。這樣實現(xiàn)了電爐煉鋼節(jié)能降耗減排的目標，擴大余熱利用的途徑，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場競爭力，能為企業(yè)創(chuàng)造出不菲的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和更具影響的社會效益。
文檔編號F01K11/02GK201071741SQ200720175360
公開日2008年6月11日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者張恒春, 李冬慶, 征 王, 靜 米, 趙慶鋒 申請人:北京佰能電氣技術(shù)有限公司