[发明专利]具有有机朗肯循环的烧结冷却废气余热发电系统

说明书

本发明涉及具有有机朗肯循环的烧结冷却废气余热发电系统。包括烧结矿余热回收设备、余热锅炉、冷却塔、凝汽器和省煤器等；还包括由蒸发器、膨胀机、第二发电机、回热器和冷凝器构成的有机朗肯循环发电系统。烧结冷却废气首先进入蒸发器中，与有机介质换热后进入省煤器内加热锅炉给水，最后进入烧结矿余热回收装置内作为冷却介质循环使用；换热后的有机工质进入膨胀机内做功发电，经回热器进入冷凝器内冷凝，最后经工质泵加压至蒸发器内循环使用；从冷却塔出来的冷却水在冷凝器内冷却有机工质后，在冷却水泵的作用下重新回到冷却塔内循环利用。本发明实现了烧结冷却废气余热的深度回收利用，进一步提高烧结矿余热发电量。

技术领域

本发明涉及余热回收利用领域，具体涉及具有有机朗肯循环的烧结冷却废气余热发电系统。

背景技术

目前，烧结工序能源消耗占我国钢铁企业的能源消耗总量的10%~15%，但烧结工序的平均能耗却比国外发达国家高出19%以上，其主要原因是烧结过程余热利用率低，不足30%。在烧结过程余热资源的组成中，烧结矿余热资源占65%~71%，因此，如何高效回收利用烧结矿余热资源对降低钢铁企业的吨钢能耗和提高余热余能利用率都具有重要意义。

在我国钢铁企业中，烧结矿显热的回收主要是通过鼓风式环形冷却机实现的。针对当前环形冷却机而言，其结构形式、结构和操作参数的设计，仅能回收环冷机高温段出口的冷却废气余热用于动力发电。除烧结环冷机外，烧结矿竖罐也是一种烧结矿余热回收设备，其具有余热回收率高和出口热载体品质较高等优点。目前，与烧结矿环冷机或余热回收竖罐配套的余热锅炉排烟温度在150℃左右，将余热锅炉出口冷却废气通入省煤器内加热锅炉给水后的温度也在100℃以上，若直接采用烟气再循环技术将省煤器出口的冷却废气通入烧结矿余热回收设备内，这将会减小设备内气固之间的换热温差，导致余热回收设备出口烧结矿温度增加，同时降低烧结矿的余热回收率；若将省煤器出口的冷却废气直接排空也会造成能源的浪费。

针对烧结余热锅炉出口冷却废气不存在低温露点腐蚀这一特点，本发明提出了具有有机朗肯循环的烧结冷却废气余热发电系统，并在系统中增加了回热装置，进一步深度回收利用烧结冷却废气的显热，对提高我国钢铁企业余热余能利用率和推动工业节能减排都具有十分重要意义。

发明内容

为了解决目前烧结余热锅炉出口冷却废气余热未被利用而造成能源浪费的问题，进一步深度回收利用烧结冷却废气显热，提高烧结矿余热发电量，本发明提供一种具有有机朗肯循环的烧结冷却废气余热发电系统。

一种具有有机朗肯循环的烧结冷却废气余热发电系统包括烧结矿余热回收设备1、余热锅炉2、汽轮机3、第一发电机4、凝汽器5、冷却塔6、给水水泵7、省煤器8、凝汽水泵9和鼓风机10；

烧结矿余热回收设备1的冷却废气出口连通着余热锅炉2的烟气进口，余热锅炉2的水蒸气出口连通着汽轮机3的蒸汽进口，汽轮机3的蒸汽出口连通着凝汽器5的第一进水口，凝汽器5的第一出水口连通着省煤器8的冷却水进口；凝汽器5的第二进水口通过串联的凝汽水泵9连通着三通管的第一端口，凝汽器5的第二出水口连通着冷却塔6的第一进水口，三通管的第二端口连通着冷却塔6的冷却水出口；省煤器8的冷却水出口通过串联的给水水泵7连通着余热锅炉2的冷却水进口，省煤器8的烟气出口通过串联的鼓风机10连通着烧结矿余热回收设备1的冷却废气进口。所述的烧结矿余热回收设备1是烧结矿环冷机高温段或竖式冷却设备，烧结矿余热回收设备1的冷却废气出口与余热锅炉2的烟气进口之间设置有除尘装置，省煤器8的冷却水出口与余热锅炉2的冷却水进口之间设置有除氧装置。

还包括蒸发器11、膨胀机12、第二发电机13、回热器14和冷凝器15；