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CN102359400B - 一种钢铁企业余热蒸汽综合利用系统 - Google Patents

一种钢铁企业余热蒸汽综合利用系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢铁企业余热蒸汽综合利用系统,包括依次相连的烧结烟气脱硫装置、烧结机和烧结余热锅炉,与焦炭生产装置配套的干熄焦余热锅炉与汽轮发电机组相连;关键在于:所述烧结余热锅炉的高参数蒸汽出口分别与焦炭生产装置、汽轮发电机组相连,所述烧结余热锅炉的低参数蒸汽出口还与焦炭生产装置相连。本发明充分考虑了焦化和烧结两个工艺系统在钢铁厂区的布置关系,将这两个生产工艺的余热利用有机结合在一起,根据各自的余热特点及其余热蒸汽的参数特性,按照能级匹配利用的方针,做到了“按质用能、温度对口、梯级利用”,避免了余热蒸汽大量放散、高参数蒸汽减温减压使用等情况的发生,最大限度的提高了余热蒸汽利用率。

Description

一种钢铁企业余热蒸汽综合利用系统
技术领域
本发明涉及一种钢铁企业生产过程中烟气余热回收利用系统。
背景技术
目前,我国钢铁企业的余热回收率普遍不高,平均约30%,先进水平也仅达到40%左右,回收潜力很大。在余热回收利用方式方面,除了部分用于工艺预热外,大部分都是通过换热产生蒸汽进行发电。然而,由于系统设计、工艺操作以及设备稳定性等方面的原因,出现了余热蒸汽大量放散、高参数蒸汽减温减压使用等情况,造成了极大的能源浪费。
为了提升我国钢铁企业余热蒸汽利用水平、提高余热回收率、降低企业吨钢能耗指标,同时也为了响应国家整体节能减排要求,非常有必要深入审视钢铁企业余热蒸汽特点,研究合理的蒸汽综合回收与利用方案。申请号为200820099750.9的中国专利公布了“余热综合利用的钢铁联合装置”,它提出将转炉和加热炉的汽化冷却蒸汽汇合后进入汽轮机发电,同时焦化过程的焦炭显热和烧结矿显热分别通过干熄焦余热锅炉和烧结余热锅炉产生蒸汽,再各自进入对应的蒸汽轮机发电。该专利虽然涉及了钢铁企业余热综合利用系统,但还仅仅是把焦化和烧结独立开来,未根据两个生产工艺的特点进行综合考虑,同时未能根据能级匹配利用的方针,未能做到“按质用能、温度对口、梯级利用”。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以充分利用钢铁企业生产余热的钢铁企业余热蒸汽综合利用系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种钢铁企业余热蒸汽综合利用系统,包括依次相连的烧结烟气脱硫装置、烧结机和烧结余热锅炉,其中烧结余热锅炉的低参数蒸汽出口分别与烧结机、烧结烟气脱硫装置相连,与烧结机相连的低参数蒸汽作为烧结生产用汽,与烧结烟气脱硫装置相连的低参数蒸汽作为烧结烟气脱硫装置用汽;
与焦炭生产装置配套的干熄焦余热锅炉和汽轮发电机组相连;
其特征在于:所述烧结余热锅炉的高参数蒸汽出口分别与焦炭生产装置、汽轮发电机组相连,与焦炭生产装置相连的高参数蒸汽作为焦化生产高参数用汽,与汽轮发电机组相连的高参数蒸汽作为补汽进入汽轮发电机组;
所述烧结余热锅炉的低参数蒸汽出口还与焦炭生产装置相连,与焦炭生产装置相连的低参数蒸汽作为焦化生产低参数用汽。
为了进一步利用烧结余热锅炉的高参数蒸汽,所述烧结余热锅炉高参数蒸汽出口与汽轮发电机组之间设置连接有第一螺杆膨胀动力机组的蒸汽支路;所述第一螺杆膨胀动力机组的排汽分为两路,分别连接采暖装置和蒸汽吸收式制冷装置。
为了保证汽轮发电机组的工作稳定,所述干熄焦余热锅炉的蒸汽出口与汽轮发电机组之间设置有连接厂区中压蒸汽管网的蒸汽支路,厂区低压蒸汽管网与烧结余热锅炉高参数蒸汽出口和汽轮发电机组之间的蒸汽管道相连。
为了在烧结机停运时,维持焦化生产的稳定,厂区低压蒸汽管网还引出两路蒸汽支管,分别与焦炭生产装置的高参数蒸汽入口相连、经第二螺杆膨胀动力机组与焦炭生产装置的低参数蒸汽入口相连;
与焦炭生产装置直接相连的低压蒸汽作为焦化生产高参数用汽,经第二螺杆膨胀动力机组与焦炭生产装置相连的蒸汽作为焦化生产低参数用汽。
其中的汽轮发电机组为补凝式汽轮发电机组;
烧结余热锅炉为双压锅炉或为两套或两套以上压力不同的单压锅炉。
本发明充分考虑了焦化和烧结两个工艺系统在整个钢铁厂的区域布置,将这两个生产工艺的余热利用有机结合在一起,根据各自余热的特点及其余热蒸汽的参数特性,按照能级匹配利用的方针,做到了“按质用能、温度对口、梯级利用”,避免了余热蒸汽大量放散、高参数蒸汽减温减压使用等情况的发生,最大限度的提高了余热蒸汽利用率。同时,将厂区蒸汽管网引入余热蒸汽利用系统,保证了生产用汽的稳定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中,件1为厂区中压蒸汽管网,件2为厂区低压蒸汽管网,件3为干熄焦余热锅炉,件4汽轮发电机组,件5为采暖装置,件6为蒸汽吸收式制冷装置,件7为第一螺杆膨胀动力机组,件8为烧结余热锅炉,件9为烧结机,件10为烧结烟气脱硫装置,件11为焦炭生产装置,件12为第二螺杆膨胀动力机组。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,一种钢铁企业余热蒸汽综合利用系统,包括依次相连的烧结烟气脱硫装置10、烧结机9和烧结余热锅炉8,其中烧结余热锅炉8的低参数蒸汽出口分别与烧结机9、烧结烟气脱硫装置10相连,与烧结机9相连的低参数蒸汽作为烧结生产用汽,与烧结烟气脱硫装置10相连的低参数蒸汽作为烧结烟气脱硫装置10用汽;
与焦炭生产装置11配套的干熄焦余热锅炉3和汽轮发电机组4相连;
所述烧结余热锅炉8的高参数蒸汽出口分别与焦炭生产装置11、汽轮发电机组4相连,与焦炭生产装置11相连的高参数蒸汽作为焦化生产高参数用汽,与汽轮发电机组4相连的高参数蒸汽作为补汽进入汽轮发电机组4;
所述烧结余热锅炉8的低参数蒸汽出口还与焦炭生产装置11相连,与焦炭生产装置11相连的低参数蒸汽作为焦化生产低参数用汽。
所述烧结余热锅炉8高参数蒸汽出口与汽轮发电机组4之间设置连接有第一螺杆膨胀动力机组7的蒸汽支路;所述第一螺杆膨胀动力机组7的排汽分为两路,分别连接采暖装置5和蒸汽吸收式制冷装置6。
所述干熄焦余热锅炉3的蒸汽出口与汽轮发电机组4之间设置有连接厂区中压蒸汽管网1的蒸汽支路,厂区低压蒸汽管网2与烧结余热锅炉8高参数蒸汽出口和汽轮发电机组4之间的蒸汽管道相连。
厂区低压蒸汽管网2还引出两路蒸汽支管,分别与焦炭生产装置11的高参数蒸汽入口相连、经第二螺杆膨胀动力机组12与焦炭生产装置11的低参数蒸汽入口相连;
与焦炭生产装置11直接相连的低压蒸汽作为焦化生产高参数用汽,经第二螺杆膨胀动力机组12与焦炭生产装置11相连的蒸汽作为焦化生产低参数用汽。
其中汽轮发电机组为补凝式汽轮发电机组,烧结余热锅炉为双压锅炉。
具体工作流程为:干熄焦余热锅炉产生的3.82MPa中压过热蒸汽作为主蒸汽推动汽轮发电机组发电。烧结余热锅炉产生的2.0~2.3MPa次中压过热蒸汽一部分作为焦化生产高参数用汽,另一部分在通过第一螺杆膨胀动力机组做功后作为冬季采暖用汽或夏季吸收式制冷机组用汽,其余部分作为补汽进入汽轮发电机组。烧结余热锅炉产生的0.4~0.6MPa低压过热蒸汽主要用于烧结生产、烧结烟气脱硫装置和焦化生产。为了维持汽轮发电机组出力的稳定,从厂区中压蒸汽管网和厂区低压蒸汽管网分别引一路蒸汽进入汽轮发电机组。当烧结机停运时,为了维持焦化生产的稳定,从厂区低压蒸汽管网引两路蒸汽进入焦化系统,一路直接作为焦化生产的高参数蒸汽用汽,另一路经过第二螺杆膨胀动力机组做功并减温减压后作为焦化生产的低参数蒸汽用汽。

Claims (7)

1.一种钢铁企业余热蒸汽综合利用系统,包括依次相连的烧结烟气脱硫装置(10)、烧结机(9)和烧结余热锅炉(8),其中烧结余热锅炉(8)的低参数蒸汽出口分别与烧结机(9)、烧结烟气脱硫装置(10)相连,与烧结机(9)相连的低参数蒸汽作为烧结生产用汽,与烧结烟气脱硫装置(10)相连的低参数蒸汽作为烧结烟气脱硫装置(10)用汽;
与焦炭生产装置(11)配套的干熄焦余热锅炉(3)和汽轮发电机组(4)相连;
其特征在于:所述烧结余热锅炉(8)的高参数蒸汽出口分别与焦炭生产装置(11)、汽轮发电机组(4)相连,与焦炭生产装置(11)相连的高参数蒸汽作为焦化生产高参数用汽,与汽轮发电机组(4)相连的高参数蒸汽作为补汽进入汽轮发电机组(4);
所述烧结余热锅炉(8)的低参数蒸汽出口还与焦炭生产装置(11)相连,与焦炭生产装置(11)相连的低参数蒸汽作为焦化生产低参数用汽。
2.如权利要求1所述的钢铁企业余热蒸汽综合利用系统,其特征在于:所述烧结余热锅炉(8)高参数蒸汽出口与汽轮发电机组(4)之间设置连接有第一螺杆膨胀动力机组(7)的蒸汽支路;所述第一螺杆膨胀动力机组(7)的排汽分为两路,分别连接采暖装置(5)和蒸汽吸收式制冷装置(6)。
3.如权利要求1或2所述的钢铁企业余热蒸汽综合利用系统,其特征在于:所述干熄焦余热锅炉(3)的蒸汽出口与汽轮发电机组(4)之间设置有连接厂区中压蒸汽管网(1)的蒸汽支路,厂区低压蒸汽管网(2)与烧结余热锅炉(8)高参数蒸汽出口和汽轮发电机组(4)之间的蒸汽管道相连。
4.如权利要求3所述的钢铁企业余热蒸汽综合利用系统,其特征在于:厂区低压蒸汽管网(2)还引出两路蒸汽支管,分别与焦炭生产装置(11)的高参数蒸汽入口相连、经第二螺杆膨胀动力机组(12)与焦炭生产装置(11)的低参数蒸汽入口相连;
与焦炭生产装置(11)直接相连的低压蒸汽作为焦化生产高参数用汽,经第二螺杆膨胀动力机组(12)与焦炭生产装置(11)相连的蒸汽作为焦化生产低参数用汽。
5.如权利要求1所述的钢铁企业余热蒸汽综合利用系统,其特征在于:所述的汽轮发电机组(4)为补凝式汽轮发电机组。
6.如权利要求1所述的钢铁企业余热蒸汽综合利用系统,其特征在于:所述烧结余热锅炉(8)为双压锅炉。
7.如权利要求1所述的钢铁企业余热蒸汽综合利用系统,其特征在于:所述烧结余热锅炉(8)为两套以上压力不同的单压锅炉。
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