[发明专利]一种60万吨/年热回收焦炉余热发电工艺改造

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用余热进行发电工艺技术，尤其是一种60万吨/年热回收焦炉余热发电工艺改造。

背景技术

QRD清洁型热回收焦炉在我国是从20世纪90年代在山西开始的，热回收焦炉是指煤在炼焦过程中的化学产品、煤气以及一些有害物质在炉内充分燃烧，回收高温废气，炼焦过程产生的废气经过余热锅炉产生蒸汽发电，废气经过脱硫后排入大气。

该炉型的优点是1、有利于实现清洁化生产；2、有利于扩大炼焦煤源，缓解我国炼焦煤资源短缺的现状；3、减少了基建投资，该炉型建设周期一般为7-10个月；4、降低了炼焦工序的能耗。但是在实际应用中也存在下面不足之处：主要是锅炉引风机设计不配套，造成焦炉负压不足，导致焦炉达不到设计产能，降低了焦炭产量，同时也致使锅炉余热不能充分利用，降低了发电量。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足而提供一种60万吨/年热回收焦炉余热发电工艺改造，该工艺改进技术具有热利用率充分，发电量高等特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是60万吨/年QRD清洁型热回收焦炉余热发电工艺改进技术，包括锅炉引风机，锅炉高温烟气口处的漏风系数为1.2-1.3，锅炉本体以及锅炉省煤器的漏风系数为1.1-1.2，脱硫塔的漏风系数为1.1-1.3，焦炉集气支管的负压≥160Pa，其特征在于所述锅炉引风机的引风量为150000-300000Nm³/h，所述锅炉引风机的负压为5000-6000Pa，所述引风机的功率为630KW。

所述引风量由锅炉烟气量，桥管和集气管的漏风系数，锅炉入口挡板和旁通挡板的漏风系数，锅炉和脱硫塔的漏风系数以及锅炉蒸发量确定。

所述引风机的负压由锅炉入口负压，锅炉烟气系统阻力，脱硫系统阻力，剩余压头以及引风机负压富裕系数确定。

在所述引风机与电机之间设有液力耦合器，目的是调节压头。

在所述引风机的入口设有调节风门，目的是根据配煤方案的不同，调节烟气的压力和流量。

本发明与现有技术相比具有以下突出的有益效果：

1、焦炭烧损低，焦炭表面灰分少，结焦率高；

2、使得焦炉产量达到了设计产量，因而提高了焦炭的产量；

3、余热利用率充分，提高了锅炉的蒸汽量，增加了发电机组的发电量；

4、废气燃烧较充分，减少了有害气体的排放量，有利于环境保护，符合国家节能减排政策。

具体实施方式

以60万吨/年QRD清洁型热回收焦炉，入炉煤挥发分23％为例。

1、锅炉的选择：

两座焦炉(16孔)配一座45吨/小时的中温中压(3.82MPa，450℃)，共四台锅炉。

2、锅炉引风机的选择：

锅炉引风机的选择是非常重要的一个环节，直接影响到焦炉是否有足够的负压，是否将焦炉的高温烟气传到发电锅炉，直接关系到焦炉余热能否充分利用。锅炉引风机选择时应充分考虑如下几点：①锅炉高温烟气的入口处的漏风系数在1.25左右。②锅炉本体及锅炉省煤器的漏风系数在1.15左右。③脱硫塔的漏风系数在1.2左右。④要考虑脱硫产生塔水蒸汽的因素。⑤要保护焦炉集气支管的负压≥160Pa。

风机的选择技术如下：

为了确保焦电联产的效益最大化，在挥发分23％，既保证焦炉满产，安全正常生产运行，保证多发电，同时又保证集气管的表面温度≤1050℃，保证集气管负压≥160Pa，现将有关数据计算如下：

(1)、引风量的确定

①挥发分23％相应的烟气量为52000-53000Nm³/h之间。

②烟温1000±50℃，考虑桥管，集气管上午漏风系数为1.05，锅炉入口挡板以及旁道挡板的漏风系数1.25，锅炉及脱硫塔的漏风系数1.2。

③脱硫蒸汽水为18吨/小时/锅炉，蒸汽量22400Nm³/h

则标准工况下引风机的引风量计算如下：

53000×1.05×1.25×1.2×2+22400＝189350Nm³/h    

则150℃工况下引风机的风量计算如下：

189250×423/273＝293388.46Nm³/h

④引风机实际选型风量：293388.46×1.05＝308057.89Nm³/h

(2)引风机负压的确定