[发明专利]冶金行业中温中压蒸汽与低压饱和蒸汽发电装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种利用于冶金行业中少量煤气产生的中温中压蒸汽及低压饱和蒸汽进行发电的装置及方法。

背景技术

冶金行业是高能耗、高污染产业，节能减排形势十分严峻。近几年，有些企业通过采取多种技术措施，如建设CCPP、自备电站等。大量的煤气（如高炉、转炉及焦炉煤气），利用锅炉燃烧，产生蒸汽用于发电，而一些量大的低压的饱和蒸汽也得以利用（如转炉及加热炉饱和蒸汽等），但是一些量少的煤气及低压饱和蒸汽仍然被放散，弃之不顾，造成了能源的重大损失。

当前冶金行业主要是采用独立燃烧锅炉燃烧量大的煤气，产生的蒸汽主要用于发电；采用独立的汽轮发电机组回收低压饱和蒸汽用于发电。其技术的缺陷在于：一些量小的煤气及饱和蒸汽被弃之不顾，造成能源损失。

发明内容

为了减少资料浪费，更完全地利用好冶金行业排放的可燃气体及含有能量的蒸汽，并减少排放对环境的危害，本发明提供了一种冶金行业中温中压蒸汽与低压饱和蒸汽发电装置及方法。

本发明提供的发电装置如下：

它包括汽轮机，用于将蒸汽能转换为机械旋转动能，汽轮机设置端部设置有主蒸汽接口，中部设置有辅助蒸汽接口，尾部设置有乏汽排出口。

包括发电机，用于将汽轮机输出的动力进行发电；发电机与汽轮机的输出部分连接。

包括低压饱和蒸汽接入装置，与汽轮机辅助蒸汽接口连接，为汽轮机提供辅助蒸汽。

包括乏汽冷凝装置，用于将做功后的乏汽转化为凝结水，乏汽冷凝装置与到汽轮机尾部乏汽排出口连接。

包括除氧器，用于将凝结水除氧；除氧器凝结水进水口与冷凝装置连接，出水口与锅炉给水装置连接；加热蒸汽接口与低压饱和蒸汽接入装置连接；除氧器加热蒸汽接口同时与外接蒸汽连接。

包括燃烧锅炉，用于采集多余的煤气进行燃烧，并产生中温中压蒸汽；燃烧锅炉蒸汽出口与汽轮机主蒸汽接口连接。

如上所述的一种冶金行业中温中压蒸汽与低压饱和蒸汽发电装置，更进一步说明为，所述的低压饱和蒸汽接入装置包括汽水分离器与电动阀，汽水分离器上设置有低压饱和蒸汽进口，用于输入低压饱和蒸汽，汽水分离器上还设置有低压饱和蒸汽出口，与电动阀连接，电动阀分别与汽轮机辅助蒸汽接口及除氧器加热蒸汽接口连接。

本发明提供的利用冶金行业中温中压蒸汽与低压饱和蒸汽的发电方法步骤如下： 

1、将产生的少量煤气进行收集，并将收集的煤气加热燃烧锅炉。

2、燃烧锅炉产生中温中压蒸汽，输入到汽轮机主蒸汽接口，推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机进行发电。

3、将低压饱和蒸汽输入到汽水分离器，通过汽水分离器进行干燥，将干燥后的低压饱和蒸汽通过电动阀分配到汽轮机辅助蒸汽接口与除氧器，用于为汽轮机添加辅助力动，同时为除氧器加热进行冷凝水除氧。

4、做功后的乏汽进入到乏汽冷凝装置，冷凝后成为凝结水，凝结水通过除氧器除氧后，再次添加到锅炉用水中。

5、当无低压饱和蒸汽输入时，关闭电动阀，切断汽轮机辅助蒸汽接口通道，除氧器加热蒸汽接口与外接蒸汽接通，利用外接蒸汽进行加热除氧。

本发明具有以下有益效果：

采用燃烧锅炉回收冶金行业中多余的煤气，避免煤气放散对大气造成污染；能够回收富余的低压饱和蒸汽，避免了能源的浪费。具有循环经济利用的特点。

采用汽水分离器提高了饱和蒸汽的干度，有效地避免了汽轮机的水蚀。

本工艺流程中只需要中温中压蒸汽能够带30%负荷，低压饱和蒸汽就可以作为补汽用来发电。

本发明中的低压饱和蒸汽既可以用来除氧，也可以用来发电。

本工艺流程中在没有低压饱和蒸汽时，中温中压蒸汽也可以用来发电。

作功后的乏汽经过循环冷却水冷却后，成为凝结水，再经过除氧器除氧后送给燃烧锅炉使用，节约了用水。

在汽轮机中设置合适的补汽口，当有饱和蒸汽时，利用饱和蒸汽进行除氧，没有饱和蒸汽时，汽水分离器之后的电动阀门关闭，利用设置的补汽口抽出一部分蒸汽除氧。

本发明其经济效益计算：

对于环保：

一台本设备可以避免冶金行业转炉0.9万Nm3/h煤气量的排放、高炉1.2万Nm3/h煤气量的排放。可以避免12.5t/h转炉蒸汽、1.8～3t/h轧线蒸汽直接排放。

对于经济效益：完全将过去只能排放的冶金行业转炉0.9万Nm3/h煤气量、高炉1.2万Nm3/h煤气量、12.5t/h转炉蒸汽、1.8～3t/h轧线蒸汽用于发电，其发电效益根据发电机功率6000kW，额定电压10500V计，