[发明专利]回收转炉煤气显热的过热汽轮机发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及转炉煤气余热回收利用技术，特别是一种回收转炉煤气显热的过热汽轮机发电系统。

背景技术

转炉煤气作为转炉炼钢的副产品，其中除了含有大量CO可供燃烧外，1600℃左右的高温显热也极具利用价值。目前，国内外普遍应用的转炉煤气除尘回收技术主要有两种：即OG法和LT法，但两种方法都未对900℃以下的转炉煤气显热进行回收。现行的OG法运行时产生大量污水难于处理，由此引起的环境问题亟待解决，而LT法也需要向高温煤气中喷射蒸汽来降低温度，且LT法由于设备投资大及关键技术须从国外引进等原因短时间内难以在国内普及。申请号为200910085785.6的中国专利申请，公开了一种炼钢转炉煤气净化及余热回收利用系统，该系统将转炉煤气余热转变为饱和蒸汽并用于制冷。但钢铁企业冷量用户分布较分散，不便采用集中空调，且只能生产饱和蒸汽。申请号为200910103798.1的中国专利申请，公开了一种转炉煤气汽化冷却烟道，该汽化冷却烟道尾部加装了双筒旋风除尘器，用于粗除尘，但转炉煤气除尘回收系统都是由后部引风机提供抽力，该技术采用的旋风除尘器采用上部排气不适用于该抽风工况，除尘效果不佳。

当前，回收利用转炉煤气余热的发电技术已有应用，但由于转炉操作的间断性和特定的冶炼周期，需要配置蓄热器才可实现汽轮发电机组的不间断供汽，并且国内转炉煤气显热回收主要以生产低压饱和蒸汽为主，但现行饱和汽轮机内效率低，造成转炉余热利用率低。而有效回收900℃以下转炉煤气显热并可以生产过热蒸汽用于发电的系统尚未有文献报道。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种回收转炉煤气显热的过热汽轮机发电系统，该系统可以高效回收转炉煤气余热并能生产过热蒸汽用于多进口汽轮机变工况发电。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：一种回收转炉煤气显热的过热汽轮机发电系统，包括炼钢转炉、汽化冷却烟道、耐高温除尘器、余热锅炉、精除尘器、汽包、汽轮机、发电机和相应的连接管路，所述耐高温除尘器为扩散式旋风除尘器，其内壁上加装有螺旋管圈式水冷却壁；所述余热锅炉其上部受热面装有螺旋管圈式水冷壁，其下部受热面装有错列鳍片管省煤器；所述汽轮机为多进口过热汽轮机，其第一级喷嘴沿圆周布置且分成多组，每一组分别对应一个自动主汽阀；所述汽化冷却烟道、扩散式旋风除尘器和余热锅炉分别设置给水分支管路和与汽包连通的湿蒸汽管路；所述炼钢转炉产生的1600℃左右的转炉煤气依次通过所述汽化冷却烟道、扩散式旋风除尘器和余热锅炉，降温至200℃以下后进入精除尘器，该精除尘器后部连接有煤气回收排放装置；所述汽化冷却烟道中布置的过热器将汽包分离出来的饱和蒸汽转化成温度为350-400℃、压力为1.5-2.5MPa的过热蒸汽，并以主蒸汽的形式进入多进口过热汽轮机，驱动汽轮机组发电。

与现有技术相比，本发明通过利用耐高温旋风除尘器将高温转炉煤气中的火种予以捕集并去除，为余热锅炉进行显热回收提供了安全保障；本发明通过合理布置受热面，使转炉煤气的显热得以最大限度的回收利用，并通过三套及以上转炉余热回收系统的配合驱动多进口汽轮机和发电机持续的工作，确保发电系统安全稳定运行。由于转炉余热回收的蒸汽量少，配套的汽轮机组属小型机组，它的变负荷发电对电网的稳定运行基本没有影响。

附图说明

图1为本发明所述扩散式旋风除尘器结构示意图。

图2为本发明所述余热锅炉受热面布置图。

图3为本发明所述多进口过热汽轮机的第一级喷嘴布置图。

图4为图3的侧剖图。

图5为本发明系统结构示意图。

图中：湿蒸汽管路1；螺旋管圈式水冷壁2；给水分支管路3；转炉煤气出口4；省煤器5；转炉煤气进口6；喷嘴组7；自动主汽阀8；逆止阀9；主蒸汽管路10；汽化冷却烟道11；扩散式旋风除尘器12；余热锅炉13；饱和蒸汽管路14；汽包15；多进口过热汽轮机16；发电机17；其它转炉余热回收系统主蒸汽管路18；冷凝器19；凝结水泵20；除氧器21；总给水管路22；给水泵23；煤气柜24；放散烟囱25；V型水封26；三通阀27；引风机28；精除尘器29；炼钢转炉30。

具体实施方式

以下结合附图及实施例详述本发明。

本实施例以3×120t转炉为例说明，与炼钢转炉30配套的汽化冷却烟道11结构形式与现行设备类似，只是中上部采用了辐射式过热器，烟罩部位采用微正压运行。

参看图5，本发明由炼钢转炉30、汽化冷却烟道11、扩散式旋风除尘器12、余热锅炉13、精除尘器29、汽包15、多进口过热汽轮机16、发电机17等和相应的连接管路以及煤气回收排放装置构成。