[发明专利]烧结余热发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及热源利用领域，尤其涉及一种烧结余热发电系统。

背景技术

烧结工艺属钢铁生产中的铁前工艺，用以处理送入高炉前的含铁原料，产品为烧结矿。行业内目前的烧结余热发电技术，主要以烧结工艺中环冷机排出的高温烟气为回收利用对象，利用烟气的余热进行发电。

现有的烧结余热利用工程，技术种类较多，绝大多数均为纯余热发电系统，系统均以环冷机的高温烟气为唯一热源。图1为现有的烧结余热发电系统的示意图，如图1所示，烧结余热发电系统100包括环冷机101、余热锅炉102、循环风机110、汽轮机103、发电机104、凝汽器105、凝结水泵106、轴封加热器107、除氧器109和给水泵108等。环冷机101上设置有多个取风口，烟气经由环冷机101上的取风口被引出，并送入余热锅炉102。烟气在余热锅炉102内加热给水产生蒸汽，后经循环风机110返送回环冷机101的底部风箱，循环用于烧结矿冷却。余热锅炉生产不同参数的两级蒸汽，分别作为汽轮机103的主蒸汽和补蒸汽。两级蒸汽分别经主汽口和补汽口送入汽轮机103内，以使汽轮机103驱动发电机104输出电能。汽轮机103输出的做功后乏汽经凝汽器105冷却后变成凝结水，经由凝结水泵106和轴封加热器107后送入除氧器109，并由给水泵108送入余热锅炉102，开始下一循环。

对于现有的各种烧结余热发电系统，其主蒸汽参数依赖于环冷机排出的高温烟气的参数，系统运行受到烟气波动的限制。此外，出于烧结工艺及装备特点的原因，环冷机的烟气余热具有一定的波动性。一方面烧结机计划与非计划停机次数较多，短时停机比较频繁；另一方面布料、烧结、卸矿、布风等环节均具有一定的随机性，烟气温度难以稳定，在一定范围内连续波动。对于纯余热发电系统，工序上处于烧结生产下游，对烟气参数的波动只能被动适应，调控措施非常有限。由于锅炉出口蒸汽参数受到烟气参数的直接影响，发电机组的运行时间及稳定性均受到限制。上述原因均导致烧结余热发电系统的连续性和稳定性比较差，进而导致余热电站运转率低，余热利用效率低。

因此，需要一种烧结余热发电系统以解决上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种烧结余热发电系统，所述烧结余热发电系统包括：余热回收装置，所述余热回收装置包括环冷机、余热锅炉和热风炉，所述环冷机上设置有主取风口和辅助取风口，所述主取风口用于将所抽取的第一烟气输送至所述余热锅炉，以作为所述余热锅炉的主要热源，所述辅助取风口用于将所抽取的第二烟气输送至所述热风炉，所述热风炉用于对所述第二烟气进行加热，加热后的所述第二烟气用于在过热器内对所述余热锅炉产生的主蒸汽进行过热，其中，所述主取风口的取风量大于所述辅助取风口的取风量；汽轮机，所述汽轮机连接至所述余热锅炉；和发电机，所述发电机连接至所述汽轮机，以由所述汽轮机驱动并输出电能。

优选地，所述热风炉是通过消耗煤气对所述第二烟气进行加热的。

优选地，所述过热器为多级过热器，加热后的所述第二烟气至少在所述多级过热器的末级过热器内对所述主蒸汽进行过热。

优选地，所述末级过热器设置在所述余热锅炉内、所述热风炉至所述余热锅炉之间或所述热风炉内。

优选地，所述主取风口设置在所述环冷机上能够取出平均温度大于等于250℃的烟气的位置处。

优选地，所述辅助取风口设置在所述环冷机上能够取出平均温度大于等于150℃的烟气的位置处。

优选地，所述环冷机上设置有多个所述主取风口和一个所述辅助取风口，所述辅助取风口设置在多个所述主取风口之前、多个所述主取风口之后或多个所述主取风口之间。

优选地，所述辅助取风口和所述主取风口构造为所述辅助取风口的取风量小于或等于所述主取风口的取风量的35％。

优选地，所述余热锅炉为双压余热锅炉。

优选地，所述双压余热锅炉的主蒸汽出口与所述汽轮机的主汽口连接，所述双压余热锅炉的低压蒸汽出口与所述汽轮机的补汽口连接。

优选地，所述余热锅炉为三压余热锅炉。

优选地，所述三压余热锅炉的主蒸汽出口与所述汽轮机的主汽口连接，所述三压余热锅炉的第一级低压蒸汽出口与所述汽轮机的补汽口连接，所述三压余热锅炉的第二级低压蒸汽出口输出的蒸汽用于外送。

优选地，所述主蒸汽的压力低于4.0MPa，所述主蒸汽的温度低于500℃。