[发明专利]一种碳素煅烧烟气冷、热、电三联供余热利用系统

说明书

本发明公开一种碳素煅烧烟气“冷、热、电”三联供余热利用系统，包括主供电单元、再热供电单元、制冷单元、蒸汽供热单元、循环水单元和分汽缸，其中多个煅烧炉通过母烟道分为两路将烟气分别输入至主供电单元和再热供电单元后经汽轮机供发电机发电，主供电单元和再热供电单元的部分蒸汽输出管路接至分汽缸，分汽缸的蒸汽分别输出至制冷单元、蒸汽供热单元和换热循环单元，换热循环单元输出管路分别接回至主供电单元和再热供电单元，完成煅烧烟气冷、热、电三联供余热循环回收利用。本发明在高效地利用罐式炉烟气的余热，提供稳定可靠冷、热、电三联供系统，减少了热利用过程中能量的损失，实现能源的梯级利用，提高蒸汽发电能力和回收效率。

技术领域

本发明涉及烟气余热利用技术领域，具体为一种碳素煅烧烟气冷、热、电三联供余热利用系统。

背景技术

铝电解用预焙阳极是铝电解生产的主要材料之一，被称为铝电解槽的“心脏”。 预焙阳极是以石油焦为骨料，沥青为黏结剂制造而成。生石油焦高温煅烧后产生煅后焦，高温煅烧过程中会产生大量800～1050℃的高温烟气。煅后焦经破碎筛分后，与其它物料进行配料，与融化的沥青一起搅拌、混捏成型，再经过烧制、清理后，成为炭素制品的成品。混捏成型及沥青融化过程中是需要加热的，加热介质往往是导热油。所以煅烧过程中所产生的高温烟气余热首先应该满足预焙阳极的加热所需的热量。

目前，余热热管蒸汽锅炉后的蒸汽利用率不高，蒸汽发电能力和效率低，不能高效的转化成其他动力回收利用，例如，一般情况余热热管蒸汽锅炉排出的蒸汽用作浴室用汽等，浴室用汽是间断的，但是余热热管蒸汽锅炉产汽是连续的，浴室不用的时候会造成余热热管蒸汽锅炉中蒸汽外排造成了浪费，或者造成余热热管蒸汽锅炉低负荷运行，低负荷运行的后果就是排烟温度过高，这对系统后面的引风机是非常不利的。

部分碳素厂的办公楼、宿舍等面积较大，在夏天炎热的情况下对冷量需求比较大，以往通常采用分体空调供冷，并没有利用烟气的余热转化能量，这样同样造成能量的浪费。

发明内容

鉴于上述缺点与不足，本发明提供一种碳素煅烧烟气冷、热、电三联供余热利用系统，目的是在满足预焙阳极生产所需的热量后，高效地利用剩余烟气的余热，提供稳定可靠冷、热、电三联供系统，减少了热利用过程中能量的损失，实现能源的梯级利用。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：主供电单元、再热供电单元、制冷单元、蒸汽供热单元、循环水单元和分汽缸，多个煅烧炉通过母烟道分为两路将烟气分别输入至主供电单元和再热供电单元后经汽轮机供发电机发电，主供电单元和再热供电单元的部分蒸汽输出管路接至分汽缸，分汽缸的蒸汽分别输出至制冷单元、蒸汽供热单元和换热循环单元，换热循环单元输出管路分别接回至主供电单元和再热供电单元，完成煅烧烟气冷、热、电三联供余热循环回收利用。

所述主供电单元的余热发电锅炉接收煅烧炉产生的烟气，烟气与换热循环单元输出的除氧水进行换热后转换成蒸汽，蒸汽分为两路，一路输送至汽轮机高压端供发电机发电，另一路经第一减压装置输送至分汽缸。

所述再热供电单元包括余热导热油炉、余热热管蒸汽锅炉、锅炉再热器和除湿装置，其中余热导热油炉接收煅烧炉产生的烟气，烟气经余热热管蒸汽锅炉转换成蒸汽后分为两路，蒸汽一路经第二减压装置输送至分汽缸；另一路输送至锅炉再热器后再分两路，再热的蒸汽一路经除湿装置输送至汽轮机中压端供发电机发电，另一路经第三减压装置输送至分汽缸。

所述汽轮机低压端设置抽气管路连接至分汽缸。

所述换热循环单元包括循环水管路、凝汽器和除氧装置，汽轮机产生的汽-水混合物经管路流至凝汽器，流经凝汽器的循环水管路中的循环水作为凝汽器的冷却介质，将汽-水混合物转化为冷凝水，冷凝水流至除氧装置对其进行除氧操作后形成除氧水，除氧水分为两路分别补入主供电单元的余热发电锅炉和再热供电单元的余热热管蒸汽锅炉。