一种烧结余热回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种烧结余热回收系统，属于工业余热利用技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，烧结余热利用的主要方式是将温度在300°C-450°C的烧结机烟气或冷却机废气引入余热锅炉，通过余热锅炉来生产蒸汽以推动汽轮发电机组做功发电。这种烧结余热利用方式存在的主要问题是:
[0003](I)余热锅炉进口烟气温度低，所产蒸汽压力和温度较低，一般蒸汽压力在3.0MPa以下，导致发电效率低，一般在25%以下；同时，蒸汽过热度也受到限制，蒸汽过热度低会造成汽轮机排汽干度下降，对汽轮机末级的安全性和经济性不利，对此，如采用双压发电系统，虽然可提高烧结余热利用率，但其系统较为复杂，投资也较大，而且余热锅炉排烟温度一般在130°C左右，温度仍较高；
[0004](2)受烧结工艺变化影响，烟气温度波动大，主蒸汽温度不稳定，蒸汽温度过低将威胁汽轮机安全运行，造成汽轮机停机，使余热不能得到回收利用，而且频繁的启停还会降低设备的寿命；
[0005](3)如采用补燃措施提高和稳定烟气温度，又会增加外来能源消耗；
[0006](4)烧结设备投产后随着设备老化以及设备磨损变形，漏风率不断升高，降低了余热锅炉进口烟气的温度，使余热回收量不断减少，无法取得预想的发电收益，不能按期收回投资。
[0007]常规的蒸汽动力循环，可以通过提高蒸汽压力、温度和采用冷凝水回热来提高发电效率，发电效率可提高到40%以上，目前钢铁企业普遍配备了采用抽汽回热冷凝水的大容量高温高压蒸汽发电机组，如高温高压煤气发电机组和高温高压干熄焦发电机组等。
[0008]中国发明专利CN101699207A提供了一种将烧结余热发电热力循环与常规高炉煤气发电热力循环相耦合的方法，即将烧结余热锅炉作为高炉煤气锅炉的外置省煤器，将部分锅炉给水加热到饱和，外置省煤器与高炉煤气锅炉的省煤器并联，甚至也和汽轮机高压加热器并联，虽然能部分减少汽轮机抽汽，但对高炉煤气锅炉来说，烧结烟气和废气的温度波动会造成经其省煤器的工质流量的波动，影响高炉煤气锅炉尾部换热面的换热，使其偏离最佳工况，降低锅炉效率，同时，对于余热锅炉来说，其工质进出口温度较高，不利于烧结余热低温部分的回收，降低了烧结余热利用效率。
[0009]因此，需要开发一种可在采用冷凝水抽汽回热的蒸汽动力循环中，高效利用烧结余热加热从汽轮机凝汽器排出的冷凝水的系统。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型的目的在于提供一种在采用冷凝水抽汽回热的蒸汽动力循环中，高效利用烧结余热加热从汽轮机凝汽器排出的冷凝水的系统，增加蒸汽动力循环的发电量，实现梯级高效利用烧结余热和节约投资的目的。
[0011]本实用新型提供一种烧结余热回收系统，该系统包括同时加热至少两股相互独立的载热流体的余热锅炉、每股载热流体对应的换热器和一个采用冷凝水抽汽回热的蒸汽动力循环系统，蒸汽动力循环系统包括锅炉、汽轮机、凝汽器、加热器、除氧器，所述余热锅炉具有烟气入口和烟气出口，在余热锅炉内按烟气流向顺次布置有每股载热流体专用的换热面，每股载热流体换热面的出口与和其对应的换热器载热流体入口相通，每股载热流体换热面的入口与和其对应的换热器载热流体出口相连，每个换热器具有冷凝水入口和冷凝水出口，每个换热器通过冷凝水入口和冷凝水出口接入蒸汽动力循环系统的冷凝水回热管路；所述换热器为单独设置的换热器或所述加热器。所谓冷凝水回热管路是指冷凝水依次通过加热器的管路。
[0012]在前述烧结余热回收系统中，优选所述载热流体为水，且所述载热流体为两股。余热锅炉为双压蒸汽锅炉，布置有可产生压力为1.2MPa~4.5MPa蒸汽的高温换热面和可产生压力为0.3MPa~l.2MPa蒸汽的低温换热面，高温换热面的蒸汽出口与蒸汽动力循环系统中抽汽压力相近的高压加热器蒸汽入口相连，高温换热面给水入口与高压加热器疏水出口相连，低温换热面蒸汽出口与蒸汽动力循环系统中抽汽压力相近的低压加热器蒸汽入口相连，低温换热面给水入口与低压加热器疏水出口相连。
[0013]在前述烧结余热回收系统中，优选所述余热锅炉包括一台烧结机余热锅炉和至少一台冷却机余热锅炉，将烧结机尾部200°C以上烟气引入烧结机余热锅炉加热载热流体，另将冷却机废气引入冷却机余热锅炉加热载热流体。
[0014]在本实用新型的一些具体实施例中，所述单股载热流体为水或导热油或熔融盐。
[0015]在前述烧结余热回收系统中，优选余热锅炉中，烟气首先通过导热油换热面。
[0016]在前述烧结余热回收系统中，优选所述换热器的冷凝水入口与多个加热器冷凝水入口通过装有阀门的管路相连，换热器的冷凝水出口与多个加热器冷凝水出口通过装有阀门的管路相连。
[0017]在本实用新型的一些具体实施例中，所述余热锅炉中，至少对应所述一股载热流体的换热面为热管的吸热端，所述热管的吸热端在所述余热锅炉内吸收热量，所述热管的放热端在所述换热器内加热冷凝水，所述热管内充装有所述载热流体。
[0018]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0019]I)利用烧结余热加热多股载热流体，并按其温度高低分别加热不同温度段的冷凝水，从而高效实现烧结余热梯级回收，尤其是低温烧结余热可以得到回收，由于冷凝水从凝汽器流出时温度只有30°C ~40°C，因此可将余热锅炉排烟温度降至100°C以下；
[0020]2)采用载热流体间接加热冷凝水，较之利用烧结余热直接加热冷凝水，余热锅炉和冷凝水抽汽回热系统相互独立，余热锅炉换热面布置可不考虑冷凝水压力和冷凝水压头损失，系统布置灵活，控制简便；
[0021]3)如采用水作为载热流体，通过余热锅炉产生水蒸汽，则可以兼顾发电和供热；
[0022]4)如采用导热油作为载热流体，较之水蒸汽加热冷凝水可以获得更好的传热特性，缓解水蒸气凝结放热存在的窄点温差限制，使冷凝水获得更高的温度，还可利用较低的压力获得较高温度的流体，低压系统有助于节约设备投资和简化操作，在无明火、以对流换热为主的余热锅炉内具有很高的安全性，尤其适合加热高温段冷凝水；
[0023]5)利用烧结余热加热冷凝水，可以排挤汽轮机抽汽，增加发电量，同时不但可以排挤低压加热器抽汽，还可以排挤高压加热器的抽汽，获得更多额外的发电量，且不会限制蒸汽动力循环系统的蒸汽初参数，可获得更高的发电效率；
[0024]6 )省去了发电效率较低的中、低参数汽轮发电机组，节约了投资，且不存在因蒸汽初参数低而造成的汽轮机末级干度不能满足安全性和经济性要求的情况；
[0025]7)利用烧结余热加热冷凝水，烧结烟气和废气的温度波动不会影响蒸汽动力循环中锅炉的热效率，使锅炉可以始终在最佳状态下运行；
[0026]8)汽轮机回热抽汽与烧结余热相互补偿，避免以往因烧结烟气和废气温度波动而造成汽轮机频繁启停的现象，即便烧结设备停运，也可以连续、稳定的发电，延长设备寿命;
[0027]9)运行中可根据烧结余热温度变化灵活选择换热器的冷凝水接入点，保证适宜的换热温差，减少不可逆损失，确保烧结余热回收率；
[0028]10)减少了烧结余热回收项目投资，降低了投资风险。
[0029]当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型提供的烧结余热回收系统的一种实施例。
[0031]图2为本实用新型提供的烧结余热回收系统的另一种实施例，其中余热锅炉为双压蒸汽锅炉。
[0032]图中:1 一锅炉；2 —汽轮机；3 —凝汽器；4 一凝结水泵；5 —低压加热器；6 —除氧器；7 —给水泵；8 —高压加热器；9 一低温换热器；10 —低温循环泵；11 一高