專利名稱：高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于動力機械工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及高爐煤氣余壓及熱能循 環(huán)利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高爐煉鐵是鋼鐵產(chǎn)業(yè)耗能最大的一個環(huán)節(jié)，現(xiàn)今國內(nèi)中小型鋼鐵企業(yè)，必 須靠電力部門為其提供足夠大的電能才能保證高煉鐵的順禾隨行，在能量回收 利用方面由于種種原因，有的只有利用余壓透平裝置回收煤氣的壓力能，或者 只有一個獨立的燃氣發(fā)電裝置，而有的根本就沒有進行任何能量的回收利用形 式。大量的高壓煤氣被釋放掉，既浪費能源又污染環(huán)境。而現(xiàn)有的能量回收系 統(tǒng)與高爐主風機之間一般沒有直接的聯(lián)系，各設(shè)備獨立于其它設(shè)備沒有形成高 效集成系統(tǒng)，造成設(shè)備資源浪費，控制和管理繁瑣，又造成各設(shè)備之間的能量 形式轉(zhuǎn)換的效率損失。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)，其能 夠把高爐煉鐵中產(chǎn)生的高壓煤氣回收循環(huán)利用，節(jié)約能源、減少成本。 本實用新型采取的技術(shù)方案
本實用新型的特殊之處在于所述的高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)包 括余壓透平機、高爐主風機和汽輪機，其分別設(shè)置在系統(tǒng)的同軸上；所述的余 壓透平機的進氣口與高爐的煤氣輸出口連接，余壓透平機的出氣口與鍋爐的進
3氣口連接，鍋爐的出氣口與汽輪機連接，構(gòu)成高爐煤氣循環(huán)利用回路。
上述的高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)設(shè)置發(fā)電機，余壓透平機和高爐 主風機之間設(shè)置離合器，汽輪機和發(fā)電機之間設(shè)置減速機。
上述的高爐與鍋爐之間設(shè)置氣柜。
上述的汽輪機的輸出口連接冷凝器。
上述的主風機連接熱風爐。
上述的鍋爐采用燃煤、燃氣兩用鍋爐。
本實用新型的有益效果
余壓透平機、高爐主風機、汽輪機、發(fā)電機同時布置在同一軸系上，將壓 力能直接轉(zhuǎn)換成機械能、將熱能也直接轉(zhuǎn)換成機械能傳送給高爐主風機、發(fā)電 機，避免了能量相互轉(zhuǎn)換時的效率損失，兩種能量可以相互補充，所有能量在 一個同一個軸系間相互傳遞，省去了傳統(tǒng)設(shè)備回收單一運行系統(tǒng)繁瑣、龐大的 弊端。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型的工藝流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。 參見圖1~2,本實用新型包括余壓透平機l、高爐主風機3和汽輪機4，其 分別設(shè)置在系統(tǒng)的同軸上；余壓透平機1的進氣口與高爐的煤氣輸出口連接， 余壓透平機l的出氣口與鍋爐的進氣口連接，鍋爐的出氣口與汽輪機4連接， 構(gòu)成高爐煤氣循環(huán)利用回路，使得高爐煉鐵的過程不再使用任何外供電能，做到能量在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)利用而且可以對外輸出一定的電能。
本實用新型還可以設(shè)置發(fā)電機6，使得高爐煉鐵的過程不再使用任何外供電 能，做到能量在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)利用而且可以對外輸出一定的電能。
余壓透平機1和高爐主風機3之間設(shè)置離合器2，汽輪機4和發(fā)電機6之間 設(shè)置減速機5。
本實用新型工作的工藝流程為
高爐工作后向下游送出帶壓力煤氣，煤氣經(jīng)過濾除塵后被送入余壓透平機1 產(chǎn)生機械能向系統(tǒng)送出，從余壓透平機1出來的煤氣直接送入鍋爐燃燒，鍋爐 向汽輪機4送出蒸汽推動汽輪機4，汽輪機4向系統(tǒng)送出機械能，以上兩者送出 的機械能被傳到整個軸系，這些機械能除了被軸系內(nèi)的高爐主風機3吸收使用 外，剩余的能量將被軸系內(nèi)的發(fā)電機6吸收變?yōu)殡娔軐ν廨敵觯郀t主風機3 被拖動后再繼續(xù)向高爐送風，整個裝置形成一個煤氣余壓循環(huán)利用系統(tǒng)。 高爐與鍋爐之間設(shè)置氣柜，部分煤氣多余可放到氣柜儲存。 汽輪機4的輸出口連接冷凝器，使蒸汽中的氣態(tài)水冷卻呈液態(tài)，再加以利用。
本實用新型中的所有能量來自汽輪機4和余壓透平機1，高爐主風機3所消 耗的能量來自本循環(huán)系統(tǒng)無需外界能量。 本實用新型的啟動可選擇
1. 采用備用風機直接啟動高爐工作，再帶動機組運行；
2. 采用外來蒸汽啟動汽輪機4拖動高爐主風機3、啟動高爐工作；
3. 采用燃氣鍋爐的外來氣源、或者柴油啟動；
4. 采用燃煤、燃氣兩用鍋爐，在啟動初期選用燃煤方式，當高爐工作后再
5切換到燃氣方式。
本實用新型的經(jīng)濟效益示例分析以450立方米高爐舉例，如450mS高爐, 當鐵焦比為1: 0.58時，高爐煤氣量是12Nm3—13NmVh由于煤氣用戶還有燒結(jié)、 熱風爐兩個環(huán)節(jié)，所以高爐煤氣被送往鍋爐的量大約占總量的35%左右，用于 燃氣鍋爐的量是42000NmVh，總熱量3500x42000=1.47xl08kj/h=40833kw，鍋爐、 蒸汽機和發(fā)電機系統(tǒng)的熱電轉(zhuǎn)換效率為25%時，此時功率10208KW,高爐風機 的主功率應(yīng)在7100"8500/KW之間，此功率己足以拖動主風機，此時機組的功 耗情況如下
高爐主風機3耗功7100—8000KW { 余壓透平機1回收功3000KW t 汽輪機4做功lOOOOKWt 發(fā)電機6可對外輸出約13000~8000=5000KW的電功率。
權(quán)利要求1、高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于所述的高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)包括余壓透平機(1)、高爐主風機(3)和汽輪機(4)，其分別設(shè)置在系統(tǒng)的同軸上；所述的余壓透平機(1)的進氣口與高爐的煤氣輸出口連接，余壓透平機(1)的出氣口與鍋爐的進氣口連接，鍋爐的出氣口與汽輪機(4)連接，構(gòu)成高爐煤氣循環(huán)利用回路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于: 所述的高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)設(shè)置發(fā)電機(6),余壓透平機(1)和 高爐主風機(3)之間設(shè)置離合器(2)，汽輪機(4)和發(fā)電機(6)之間設(shè)置減 速機(5)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征 在于所述的高爐與鍋爐之間設(shè)置氣柜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于: 所述的汽輪機(4)的輸出口連接冷凝器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于: 所述的高爐主風機(3)連接熱風爐。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于: 所述的鍋爐采用燃煤、燃氣兩用鍋爐。
專利摘要本實用新型涉及高爐煤氣余壓及熱能循環(huán)利用系統(tǒng)?，F(xiàn)有的能量回收系統(tǒng)與高爐主風機之間一般沒有直接的聯(lián)系，各設(shè)備獨立于其它設(shè)備沒有形成高效集成系統(tǒng)，造成設(shè)備資源浪費，管理繁瑣，又造成各設(shè)備之間的能量形式轉(zhuǎn)換的效率損失。本實用新型所包括余壓透平機、高爐主風機和汽輪機，其分別設(shè)置在系統(tǒng)的同軸上；所述的余壓透平機的進氣口與高爐的煤氣輸出口連接，余壓透平機的出氣口與鍋爐的進氣口連接，鍋爐的出氣口與汽輪機連接，構(gòu)成高爐煤氣循環(huán)利用回路。本實用新型將壓力能、熱能直接轉(zhuǎn)換成機械能傳送給高爐主風機、發(fā)電機，設(shè)備布置在同一軸系上，避免了能量相互轉(zhuǎn)換時的效率損失，所有能量在一個同一個軸系間相互傳遞，系統(tǒng)簡潔。
文檔編號F03G7/00GK201390757SQ20092003163
公開日2010年1月27日 申請日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者蒲亞民 申請人:陜西博爾透平機械有限公司