[发明专利]一种干熄焦锅炉中间再热发电工艺及系统

说明书

技术领域

本发明涉及焦化、冶金行业的中间再热发电技术领域，尤其涉及一种干熄焦锅炉中间再热发电工艺及系统。

背景技术

节能减排是转变粗放型经济增长方式、缓解资源和环境压力的主要政策之一。焦化是高能耗、高污染的产业，是国家节能减排的重点行业，面对外部资源、内部能源和环境压力日益增大的严峻形势，高效回收利用焦炭生产过程中的显热是未来节能减排的主要方向。

干熄焦是回收利用焦炭显热的重要技术，具有良好的经济效益和社会效益。据统计，国内现有焦化厂八百余家，年产焦炭约5000万吨，可用于回收的热量产生蒸汽年发电量约65亿KW·h。由于干熄焦发电所产生的经济效益、环境效益和社会效益巨大，使其成为企业研究的重要课题。因此如何提高干熄焦系统发电效率，节约能源，提高焦炭显热利用率，是干熄焦装置亟待解决的问题。

干熄焦余热利用技术发展到今天，虽然出现了不同形式，但基本流程大同小异。因此针对干熄焦余热利用技术持续改进和完善、降低干熄焦装置整体能耗、开发新工艺、新设备将不断推动干熄焦技术的进步和推广应用。

发明内容

本发明提供了一种干熄焦锅炉中间再热发电工艺及系统，相比于传统干熄焦锅炉发电系统，能显著提高焦炭显热回收利用率，提高工艺系统发电效率，进而提高干熄焦发电的经济效益，有利于节约能源，并可进一步提高干熄焦装置的应用价值。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种干熄焦锅炉中间再热发电工艺，包括如下步骤：

1)干熄炉接收干熄焦锅炉冷却后的惰性循环气体，惰性循环气体吸收焦炭显热后温度升高至850℃～980℃；

2)升温后的惰性循环气体自干熄炉顶部排出进入一次除尘器中，经分离粗颗粒焦粉后进入干熄焦锅炉；干熄焦锅炉内自下向上依次设有省煤器、蒸发器、一次过热器、二次过热器和中间再热过热器；干熄焦锅炉内的水经预热、蒸发、过热生成主蒸汽；

3)汽轮机包括并排连接的高压缸和低压缸，其中高压缸接收干熄焦锅炉中二次过热器产生的主蒸汽进行部分膨胀做功；高压缸内主蒸汽做功后的中温中压蒸汽引入中间再热过热器再热后生成温度与主蒸汽温度相同的高温再热蒸汽，高温再热蒸汽引入汽轮机低压缸进行膨胀做功，将热能转化为机械能并通过发电机发电；汽轮机冷凝水送入除盐水箱；

4)干熄焦锅炉尾部降温至160℃～180℃的惰性循环气体经二次除尘器除尘后，送往热管换热器与除盐水箱输送的除盐水换热，换热后温度降至130℃以下的惰性循环气体送回干熄炉；经加热至70℃以上的除盐水经除氧器除氧后送入干熄焦锅炉中循环使用。

用于实现所述工艺的一种干熄焦锅炉中间再热发电系统，包括惰性气体循环系统和汽水循环系统；所述惰性气体循环系统包括干熄炉、一次除尘器、干熄焦锅炉、二次除尘器、循环风机和热管换热器；汽水循环系统包括汽轮机、冷凝器、凝结水泵、除盐水箱、除氧给水泵、除氧器和锅炉给水泵；所述干熄炉的惰性循环气体排出口通过一次除尘器连接干熄焦锅炉顶部惰性循环气体入口，干熄焦锅炉通过汽轮机拖动发电机；汽轮机的出汽口通过冷凝器和凝结水泵连接除盐水箱的进水口，除盐水箱的出水口通过热管换热器、除氧器和锅炉给水泵连接干熄焦锅炉中省煤器的进水口；干熄焦锅炉底部的惰性循环气体出口通过二次除尘器、循环风机、热管换热器连接干熄炉的惰性循环气体流入口；所述干熄焦锅炉中自下向上依次设有省煤器、蒸发器、一次过热器、二次过热器和中间再热过热器；所述汽轮机中设依次连接的高压缸和低压缸；省煤器的出水口连接干熄焦锅炉中汽包的入水口，汽包的上升管和下降管分别连接蒸发器，汽包的饱和蒸汽出口连接一次过热器的蒸汽入口；一次过热器的过热蒸汽出口连接二次过热器的过热蒸汽入口，二次过热器的主蒸汽出口连接汽轮机中高压缸的主蒸汽入口，高压缸的中温蒸汽出口连接干熄焦锅炉中间再热过热器的中温蒸汽入口，中间再热过热器的高温再热蒸汽出口连接汽轮机低压缸的高温再热蒸汽入口。

所述汽轮机的高压缸和低压缸同轴设置，并连接同一台发电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明中，通过对吸收了焦炭显热的惰性气体进行密闭循环回收显热，将干熄焦锅炉中的水加热成过热蒸汽(发电用主蒸汽)送往汽轮机高压缸膨胀做功，做功后的中压中温蒸汽经中间再热过热器与高温惰性气体换热生成再热蒸汽，再热蒸汽和主蒸汽的温度相同，送往汽轮机低压缸膨胀做功；从而最大限度回收干熄焦焦炭显热；