[实用新型]一种高温废气余热利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金节能技术领域，以及锅炉设计与制造领域。

背景技术

现代的金属冶炼炉(如多晶硅提炼炉等)的冶炼尾气温度可达650℃-1200℃，若将该热量直接排放将造成巨大的能源浪费，一般通过余热锅炉进行回收利用。由于余热总量不高，通常设计的余热发电机组参数较低，余热利用效率不高，且需配套完整的发电系统。根据日趋严格的环保要求，可能还需要烟气环保系统，系统复杂、投资及运行维护成本较高。

炼矿厂一般同时为用电大户，常配备火力发电机组(例如燃煤发电机组)为厂区供电，目前火力发电机组已广泛采用大型超临界参数发电机组，如350MW以上的超临界的煤粉炉或循环流化床锅炉，具有较高的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术常见的废气余热利用均采用单独设计余热锅炉并配置对应参数的汽轮发电机组，其系统复杂、投资较高，且往往受到余热总量限制，机组容量小、参数较低、余热发电利用效率较低。本专利将高温废气余热锅炉蒸汽设计参数选择与火力发电机组锅炉配套，并与火力发电机组共用主要系统，在简化余热机组系统，节约投资和运行费用的同时，提高余热利用效率。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种高温废气余热利用系统，包括余热锅炉与火力发电机组，余热锅炉为直流余热锅炉，废气管路依次连通余热锅炉和后处理系统，火力发电机组给水系统经给水管路连通至余热锅炉的给水入口，余热锅炉的蒸汽出口经蒸汽管路与火力发电机组锅炉出口过热或再热蒸汽管路汇合后连通至汽轮机蒸汽入口。

作为选择，后处理系统包括火力发电机组锅炉及其烟气处理系统，余热锅炉的废气出口经废气管路连通火力发电机组锅炉的一和/或二次风供风装置至炉膛。

作为进一步选择，火力发电机组锅炉为循环流化床锅炉，余热锅炉的废气出口经废气管路连通循环流化床锅炉的一次风供风装置至炉膛。

作为另一进一步选择，火力发电机组锅炉为煤粉锅炉，余热锅炉的废气出口经废气管路连通煤粉锅炉的二次风供风装置至炉膛。

作为另一进一步选择，还包括设于余热锅炉和火力发电机组锅炉之间废气管路上的除尘系统。

作为选择，后处理系统包括废气管路依次连通的除尘装置和脱硫脱硝装置，除尘装置和/或脱硫脱硝装置具有换热降温装置，换热降温装置的吸热介质管路连通至炼矿炉、厂区供暖装置，燃煤机组的高压加热器或低压加热器或除氧器，锅炉空预器入口冷风、矿热炉用风加热装置中的一个或多个。作为进一步选择，除尘装置为布袋除尘器，其换热降温装置为中、低温换热器，脱硫装置为湿法脱硫装置，其换热降温装置二级低温换热器。

作为选择，火力发电机组给水系统经给水管路和增压泵连通至余热锅炉的给水入口。

作为选择，火力发电机组锅炉为超临界锅炉或300MW以上锅炉。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；并且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的工作流程：

炼矿厂与火力发电机组(例如燃煤发电机组)项目配套在同一厂区或相邻近位置，余热锅炉采用直流余热锅炉，余热锅炉给水取自火力发电机组给水系统，经增压泵增压(视余热系统汽水阻力情况选配)后，送入直流余热锅炉，水与高温废气在直流余热锅炉中进行一次逆流换热，被加热到火力发电机组主汽温度相当(如570℃)的蒸汽送回火力发电机组，与火力发电机组锅炉出口过热或再热蒸汽汇合后供汽轮机发电。废气经直流余热锅炉降温到一定温度(如～250℃)以下后，可视实际情况选择按以下方案处理：

方案一：降温后的废气通过新设的除尘系统回收废气中的矿物颗粒(如必要)，除尘后的废气以一、二次风的形式送入原火力发电机组锅炉中进行掺烧，并经原火力发电机组锅炉烟气处理系统处理污染物后排大气。当火力发电机组锅炉为循环流化床锅炉时，废气可以一次风的形式送入；当火力发电机组锅炉为煤粉锅炉时，废气可以二次风的形式在主燃烧器与燃尽风之间送入，有利于降低锅炉NOx排放。