[实用新型]一种余热余能回收联合发电机组的对接式及空载冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢铁生产余热余能回收发电技术，特别是一种余热余能回收联合发电机组的对接式及空载冷却装置。

背景技术

为了充分利用高炉余压，烧结热矿废热，三钢集团决定建设与主体工程配套的能量回收装置。实现两大主体工程的余压余热回收装置，目前国内常规的建设思路是为1800m³高炉配套建设一台型号为MPG13.7-300/150的煤气透平机TRT、发电机并配套相关辅助系统，布置在高炉干法除尘工序后、减压阀组旁边。为220m²烧结机配套建设环冷机余热锅炉并与之配套建设一台额定功率为8.6MW的汽轮发电机组并配套建设相关辅助系统。考虑到220m²烧结机厂区用地紧张，该发电机不能建设在其附近。因此我们考虑是否能把两台发电机组合合二为一。与传统发电系统相比将余热汽轮机、煤气透平机、发电机连在一根轴上运行，节省了一台发电机及相应的配套系统、一套润滑油系统、一套自控系统和部分厂房等，同时利用高炉水泵房适当的扩容可以减少烧结水泵房的投资。同一生产流程的能量回收实现三机同轴在钢铁、石化领域都有应用，但尚未有余热、余能利用于汽轮机、透平机、发电机的三机同轴组合方式。也没生产节奏不同步的汽轮机、透平机与发电机同轴组合。

汽轮机和TRT联接一般为余热汽轮机与透平机以离合器对接，透平机与发电机以联轴器对接，当汽轮机不工作时离合器可分离脱开传动，联轴器对接指二轴端以法兰盘或双键轴套连接，但一套离合器装置投资约300万元，成本高。如果余热汽轮机与透平机以联轴器对接，则传动效率高，成本底。但要求汽轮机与透平机必需是始终同步运转或停机，若是不同步运转，则汽轮机被动空转，而且是高速空转，空转的叶轮与腔内存留气体产生摩擦发热，时间长了有可能引发事故。

所述生产节奏不同步指余热汽轮机、透平机是余热、余能利用于汽轮机、透平机驱动，工况不同，存在双机联动工况，也存在单机单动工况。汽轮机参于发电时，余热蒸汽由主蒸汽阀进入余热汽轮机进汽管，助推汽轮后由排汽口通过凝汽器与凝结水泵排出。单机单动工况时，若是汽轮机不进汽，汽轮机被动高速空转，空转的叶轮与腔内气体产生摩擦发热使得转子及汽缸内金属温度急剧升高、余热汽轮机保护系统会将整机关机锁死。所以三机同轴要有解决方案处理上述余热汽轮机单机高速空转的问题。

发明内容

本实用新型目的为克服上述缺陷，提供一种余热余能回收联合发电机组的对接式及空载冷却装置。

本实用新型方案是：包括余热汽轮机、透平机、发电机，透平机与余热发电机以联轴器实施轴对接，其特征在于：余热汽轮机与透平机以联轴器实施轴对接；余热汽轮机的烧结余热蒸气过流的主蒸汽阀与余热汽轮机余热蒸汽入口的进汽管上串接一个三通体，三通体另一端口通过管道、冷却蒸汽进汽阀与高炉低压蒸汽管管路连通。

本实用新型的优点在于：通过为联合发电机组余热汽轮机增设空载蒸汽管路，利用现有高炉低压蒸汽系统中低压蒸汽作为余热汽轮机的冷却蒸汽，在烧结停机不产生余热蒸汽时确保汽轮机排汽温度和排汽压力维持在正常范围内，将腔内产生的摩擦发热气体带走，汽轮机保证高炉煤气余压余热烧结余热蒸汽联合发电机组在节省一套离合器装置（投资约300万元）的情况下仍可安全稳定运行。

附图说明：

附图为本实用新型结构示意图。

具体实施方式：

本实用新型结构：包括余热汽轮机1、透平机2、发电机3，透平机2与发电机3以联轴器4实施轴对接，其特征在于：余热汽轮机1与透平机2以联轴器4实施轴对接；余热汽轮机1的烧结余热蒸气过流的主蒸汽阀5与余热汽轮机1余热蒸汽入口的进汽管上串接一个三通体，三通体另一端口通过管道、冷却蒸汽进汽阀7与高炉低压蒸汽管9管路连通。

本实用新型结构包括蒸汽管道与控制阀门。我们从现有高炉低压蒸汽系统中引一路低压蒸汽（0.4－0.6MPa，280℃）作为冷却蒸汽，在烧结断汽的情况下作为冷却蒸汽从主汽管补到余热汽轮机1。机组正常运行时，使用烧结余热蒸汽作为主蒸汽，主蒸汽阀5开启，冷却蒸汽进汽阀7关闭。烧结停机烧结余热锅炉蒸汽参数逐步降低，汽轮机缸体温度也逐步降低，当烧结蒸汽压力低于0.4Mpa时，打开空载冷却蒸汽进汽阀7开启，主蒸汽阀5关闭，利用高炉低压蒸汽管9低压蒸汽管路的蒸汽来作为余热汽轮机1的空载冷却蒸汽，保证余热汽轮机1的排汽压力和排汽温度在正常的范围内，保证高炉煤气余压余热烧结余热蒸汽联合发电机组在节省一套离合器装置的情况下仍可安全稳定运行。