[实用新型]轧钢板车间加热炉低品位烟气有机郎肯循环余热发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热能回收系统，尤其是一种轧钢板车间加热炉低品位烟气有机郎肯循环余热发电系统。

背景技术

工业余热利用，是工业节能的重要方面，可以看作是工业二次能源的开发利用。从现代热物理学的观点来看，同样多的热量，在不同的温度下可供利用的价值不同。余热源的温度越低，余热的品位就愈低。工业烟气余热可根据它所具有的温度来分类，一般可分为三类：(1)高温烟气(>600℃)；(2)中温烟气(300~600℃)；(3)低温烟气(<300℃)。高、中温烟气的余热，现采用余热发电系统更符合能级匹配的原则。高、中温烟气余热发电技术在我国已经得到了广泛的应用，主要应用于建材行业的水泥炉窑、玻璃炉窑；冶金行业的高炉、炼钢转炉等上面。高、中温烟气余热发电在国内应用的技术比较成熟，目前国家大量鼓励和支持的方向是低温余热发电，因为电力、冶金、化工、建材、石化等高能耗行业存在大量低品位余热。

钢铁生产消耗大量的能源和载能工质，其能耗占我国国民经济总能耗的10％左右。目前，我国钢铁企业烟气余热利用中，高温烟气余热的回收利用情况较好，主要有：干熄焦余热回收、烧结矿显热余热回收、高炉煤气余压透平发电等。而中低温烟气余热的回收利用率较低，纯低温余热发电技术可以充分利用钢铁工业余热，目前也是国内重点发展的方向，钢铁工业纯低温烟气余热发电主要包括：钢铁烧结余热发电、炼钢电炉低温余热发电，这些常规温余热发电项目中采用水蒸气为工质，由四大设备：锅炉、汽轮机、冷凝器和给水泵组成。工质在热力设备中不断进行等压加热、绝热膨胀、等压放热和绝热压缩四个过程，使热能不断转化为机械能，进而带动发电机组发电。钢铁工业烟气余热利用发电项目如下：

1)、钢铁烧结余热发电。某钢厂300m²烧结带冷机烟气余热发电工程，是我国钢铁企业烧结系统第一次实施的低温废气余热发电的项目。我国第一个拥有独立自主知识产权、全部采用国产设备的钢铁烧结余热发电工程——某钢厂第三烧结厂“5MW低温余热电站”。其标定发电量为5340千瓦，超过设计额定发电功率5000千瓦6个百分点，年实际发电量4000万度，相比其它采用国外技术的烧结厂，可以多发35％的电能。年减排二氧化碳3.11万吨，相当于年节约标煤1.45万吨，年创造直接经济效益1800万元。目前国内大型钢铁企业都在采用或者已经采用了烧结带冷机烟气低温余热发电项项目；

2)、炼钢电炉低温余热发电。某钢厂电炉烟气余热利用项目，装机容量10000千瓦，年可发电5500万度，项目总投资8000万元。建成后可实现每年发电量6100万度，每年减排二氧化碳5.75万吨，相当于年节约标煤2.23万吨，每年创造直接经济效益3780万元；

3)、炼钢转炉烟气余热发电。某钢厂第一炼钢厂4座25t转炉烟气产生的32吨余热蒸汽，对炼钢烟气转炉烟气余热发电工程进行了设计，建设额定功率为3.5MW的余热电站，投资回收期为6.63年(不含建设期)。

三、现有产品的缺点：1、低温余热发电以水为工质难以回收温度在300~100℃范围内尾气余热的问题；2、一般用水作为工质的余热回收装置需要建造余热锅炉房，能源本能实的梯级利用，而且增加企业能耗；3、结构比较复杂，造价成本高，没有充分利用低品位余热。比如管道部件、阀门等，有可能则比较复杂；在电网中运行的机组，其调节机构比较复杂；4、用水为工质余热发电容易形成湿气的可能性以及当高速小水滴冲击汽轮机时产生腐蚀损坏的可能性；5、与正戊烷相比，水蒸气密度小、比容大，这可以使汽轮机(特别是其末级叶片的高度)、排气管道及冷凝器中的管道的设计尺寸较大。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种轧钢板车间加热炉低品位烟气有机郎肯循环余热发电系统。