烧结余热发电装置的制作方法

1.本发明涉及能源循环利用设备技术领域，更为具体地，涉及一种烧结余热发电装置。


背景技术：

2.烧结余热回收系统一般是将锅炉产生的蒸汽收集后，通过管道输送至汽轮机进行发电，汽轮机发电时产生的排汽需要通过凝汽器冷凝后生成凝结水，最后排放，从而实现烧结余热的回收再利用。
3.目前，在锅炉余热回收再利用的过程中，存在汽轮机因故障等原因暂停工作时，若未及时维修汽轮机，造成工质损失；以及当输送至汽轮机的蒸汽不达标时，影响汽轮机正常工作，从而损坏汽轮机；以及烧结环冷机余热锅炉停运期间大烟道余热锅炉蒸汽大量排空、锅炉给水不能随烧结机连续运行；以及循环风机配置容量大等问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种烧结余热发电装置，以解决目前的在锅炉余热回收再利用的过程中，存在汽轮机因故障等原因暂停工作时，若未及时维修汽轮机，造成工质损失；以及当输送至汽轮机的蒸汽不达标时，影响汽轮机正常工作，从而损坏汽轮机；以及烧结环冷机余热锅炉停运期间需大烟道余热锅炉随烧结机连续运行等问题。
5.本发明提供一种烧结余热发电装置，包括烧结环冷机余热锅炉、汽轮机和凝汽器；其中，所述烧结环冷机余热锅炉包括中压蒸汽收集装置和低压蒸汽收集装置；所述中压蒸汽收集装置包括：中压过热器、分别与所述中压过热器连接的中压蒸汽集箱和中压汽包、分别与所述中压汽包连接的中压蒸发器和中压省煤器；所述低压蒸汽收集装置包括：低压过热器、分别与所述低压过热器连接的低压蒸汽集箱和低压汽包、与所述低压汽包连接的低压蒸发器、设置在所述低压汽包上的除氧器、与所述除氧器连接的低压省煤器；所述汽轮机的蒸汽进口通过中压蒸汽管道和低压蒸汽管道分别与所述中压蒸汽集箱和所述低压蒸汽集箱连接；所述凝汽器的进汽口与所述汽轮机的排汽口连接；在所述凝汽器的旁路蒸汽进口处设置有旁路总管道；所述旁路总管道的蒸汽进口分别通过第一旁路管道和第二旁路管道与所述中压蒸汽管道和所述低压蒸汽管道连通；在所述第一旁路管道上设置有一级旁路减温减压器；所述一级旁路减温减压器与所述凝汽器的凝结水出口之间通过一级旁路管道连接，在所述一级旁路管道上设置有一级旁路减温水阀组；在所述凝汽器的旁路蒸汽进口与所述一级旁路管道之间设置有二级旁路管道，在所述二级旁路管道上设置有二级旁路减温水阀组；在所述凝汽器的旁路蒸汽进口处设置有二级旁路减温减压器。
6.此外，优选的方案是，还包括烧结机大烟道余热锅炉；所述烧结机大烟道余热锅炉包括大烟道锅炉汽包和与所述大烟道锅炉汽包连接的大烟道锅炉蒸发器；所述大烟道锅炉汽包的进水口通过大烟道余热锅炉高压给水管道分别连接除盐水箱和所述低压汽包的出水口；在所述大烟道余热锅炉高压给水管道上设置有大烟道余热锅炉给水泵。
7.此外，优选的方案是，所述低压汽包的出水口通过环冷机余热锅炉高压给水管道与所述中压省煤器连接；在所述环冷机余热锅炉高压给水管道上设置有环冷机余热锅炉给水泵；在所述低压汽包的水进口与所述环冷机余热锅炉高压给水管道之间设置有再循环管道，在所述再循环管道上设置有再循环阀组。
8.此外，优选的方案是，所述大烟道锅炉汽包的蒸汽出口通过第一饱和蒸汽管道和第二饱和蒸汽管道分别与所述中压汽包的出口饱和蒸汽管道和所述中压蒸汽管道连接；所述中压汽包的出口饱和蒸汽管道与所述中压过热器连接；在所述大烟道锅炉汽包的蒸汽出口处设置有大烟道锅炉主汽阀；在所述第一饱和蒸汽管道上设置有第一饱和蒸汽阀门；在所述第二饱和蒸汽管道上设置有第二饱和蒸汽阀门。
9.此外，优选的方案是，在所述低压蒸汽管道上靠近所述汽轮机的蒸汽进口处设置有补汽调节阀和补汽电动阀；和/或，在所述中压蒸汽管道上设置有主汽电动阀。
10.此外，优选的方案是，在所述第一旁路管道上设置有第一电动阀；和/或，在所述第二旁路管道上设置有第二电动阀；和/或，在所述旁路总管道上设置有旁路调节阀组；和/或，在所述中压蒸汽集箱的顶部设置有中压排空阀组；和/或，在所述低压蒸汽集箱的顶部设置有低压排空阀组。
11.此外，优选的方案是，所述凝汽器的凝结水出口通过凝结水管道与所述低压省煤器连接。
12.此外，优选的方案是，还包括排烟系统；其中，所述排烟系统包括：排空烟囱、设置在所述排空烟囱下方的烟罩，设置在所述烟罩下方的环形冷却风道和与所述环形冷却风道的入口连接的循环风机出口烟道；所述排空烟囱通过高温烟道与所述烧结环冷机余热锅炉的顶部连通；在所述高温烟道上设置有烟气电动阀门；所述循环风机出口烟道水平设置；所述环形冷却风道的入口与所述循环风机出口烟道之间通过进烟管道连通；在所述进烟管道上分别设置有风门、冷却风机、电动调节风门、冷风消音器和电动切换风门；在所述循环风机出口烟道的进烟口设置有循环风机；所述循环风机的进烟口通过循环风机入口烟道与所述烧结环冷机余热锅炉的底部排烟口连通；在所述排空烟囱的顶端设置有烟囱电动阀门；所述烟囱电动阀门的位置及开度反馈信号在所述循环风机上连接有变频电动机。
13.此外，优选的方案是，所述排空烟囱包括一区排空烟囱和二区排空烟囱；所述一区排空烟囱和所述二区排空烟囱分别通过一区高温烟道和二区高温烟道与所述烧结环冷机余热锅炉的顶部的进烟口连通；所述烟罩包括设置在所述一区排空烟囱下方的一区烟罩和设置在所述二区排空烟囱下方的二区烟罩；在所述环形冷却风道的入口与所述循环风机出口烟道之间设置有至少两个所述进烟管道。
14.此外，优选的方案是，在所述高温烟道的内侧壁上设置有烟道内衬。
15.从上面的技术方案可知，本发明提供的烧结余热发电装置，通过在凝汽器的旁路蒸汽进口处设置有旁路总管道；旁路总管道的蒸汽进口分别通过第一旁路管道和第二旁路管道与中压蒸汽管道和低压蒸汽管道连通；在第一旁路管道上设置有一级旁路减温减压器；一级旁路减温减压器与凝汽器的凝结水出口之间通过一级旁路管道连接，在一级旁路管道上设置有一级旁路减温水阀组；在凝汽器的旁路蒸汽进口与一级旁路管道之间设置有二级旁路管道，在二级旁路管道上设置有二级旁路减温水阀组；在凝汽器的旁路蒸汽进口处设置有二级旁路减温减压器的结构设计，能够在汽轮机停止工作时，中压蒸汽和低压蒸
汽排入凝汽器，不影响余热收集的继续进行，减少工质损失，同时，当烧结环冷机余热锅炉低负荷，低压蒸汽参数不达标时，低压蒸汽可通过二级旁路减温减压器排入凝汽器，通过第一旁路管道、两级旁路减温减压器既可减少工质损耗，又可方便系统运行。
16.为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
17.通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
18.图1为根据本发明实施例的烧结余热发电装置的结构示意程图；
19.图2为根据本发明实施例的排烟系统的结构示意程图。
20.在附图中，1
‑
烧结环冷机余热锅炉，111
‑
中压过热器，112
‑
中压蒸汽集箱，113
‑
中压汽包，114
‑
中压蒸发器，115
‑
中压省煤器，121
‑
低压过热器，122
‑
低压蒸汽集箱，123
‑
低压汽包，124
‑
低压蒸发器，125
‑
除氧器，126
‑
低压省煤器，13
‑
中压蒸汽管道，131
‑
主汽电动阀，14
‑
低压蒸汽管道，141
‑
补汽调节阀，142
‑
补汽电动阀，15
‑
环冷机余热锅炉高压给水管道，151
‑
环冷机余热锅炉给水泵，16
‑
再凝结水管道，161
‑
再循环阀组，17
‑
中压排空阀组，18
‑
低压排空阀组，2
‑
汽轮机，3
‑
凝汽器，31
‑
旁路总管道，311
‑
旁路调节阀组，32
‑
第一旁路管道，321
‑
第一电动阀，33
‑
第二旁路管道，331
‑
第二电动阀，34
‑
凝结水管道，41
‑
一级旁路减温减压器，42
‑
一级旁路管道，43
‑
一级旁路减温水阀组，51
‑
二级旁路管道，52
‑
二级旁路减温水阀组，53
‑
二级旁路减温减压器，61
‑
大烟道锅炉汽包，62
‑
大烟道锅炉蒸发器，63
‑
大烟道余热锅炉高压给水管道，64
‑
大烟道余热锅炉给水泵，65
‑
第一饱和蒸汽管道，66
‑
大烟道锅炉主汽阀，67
‑
第二饱和蒸汽管道，7
‑
盐水箱，81
‑
循环风机出口烟道，82
‑
烟气电动阀门，83
‑
循环风机，831
‑
变频电动机，84
‑
循环风机入口烟道，85
‑
烟囱电动阀门，861
‑
一区排空烟囱，862
‑
二区排空烟囱，871
‑
一区高温烟道，872
‑
二区高温烟道，881
‑
一区烟罩，882
‑
二区烟罩，89
‑
内衬，9
‑
进烟管道，91
‑
风门，92
‑
冷却风机，93
‑
电动调节风门，94
‑
冷风消音器，95
‑
电动切换风门，96
‑
环冷机环形冷却风道。
21.在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
22.在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
23.针对前述提出的目前的在锅炉余热回收再利用的过程中，存在汽轮机因故障等原因暂停工作时，若未及时维修汽轮机，造成工质损失；以及当输送至汽轮机的蒸汽不达标时，影响汽轮机正常工作，从而损坏汽轮机；以及在烧结环冷机锅炉停用时大烟道余热锅炉蒸汽大量排空、锅炉给水不能继续随烧结机长期连续运行；循环风机容量大，原冷却风机不能替代等问题，提出了一种烧结余热发电装置。
24.以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
25.为了说明本发明提供的烧结余热发电装置，图1示出了根据本发明实施例的烧结余热发电装置的结构；图2示出了根据本发明实施例的排烟系统的结构。
26.如图1及图2共同所示，本发明提供的烧结余热发电装置，包括烧结环冷机余热锅炉1、汽轮机2和凝汽器3；其中，烧结环冷机余热锅炉1包括中压蒸汽收集装置和低压蒸汽收集装置；中压蒸汽收集装置包括：中压过热器111、分别与中压过热器111连接的中压蒸汽集箱112和中压汽包113、分别与中压汽包113连接的中压蒸发器114和中压省煤器115；
27.低压蒸汽收集装置包括：低压过热器121、分别与低压过热器121连接的低压蒸汽集箱122和低压汽包123、与低压汽包123连接的低压蒸发器124、设置在低压汽包123上的除氧器125、与除氧器125连接的低压省煤器126；
28.汽轮机2的蒸汽进口通过中压蒸汽管道13和低压蒸汽管道14分别与中压蒸汽集箱112和低压蒸汽集箱122连接；
29.凝汽器3的进汽口与汽轮机2的排汽口连接；在凝汽器3的旁路蒸汽进口处设置有旁路总管道31；旁路总管道31的蒸汽进口分别通过第一旁路管道32和第二旁路管道33与中压蒸汽管道13和低压蒸汽管道14连通；
30.在第一旁路管道32上设置有一级旁路减温减压器41；一级旁路减温减压器41与凝汽器3的凝结水出口之间通过一级旁路管道42连接，在一级旁路管道41上设置有一级旁路减温水阀组43；在凝汽器3的旁路蒸汽进口与一级旁路管道42之间设置有二级旁路管道51，在二级旁路管道51上设置有二级旁路减温水阀组52；在凝汽器2的旁路蒸汽进口处设置有二级旁路减温减压器53。
31.通过在凝汽器3的旁路蒸汽进口处设置有旁路总管道31；旁路总管道31的蒸汽进口分别通过第一旁路管道32和第二旁路管道33与中压蒸汽管道13和低压蒸汽管道14连通；在第一旁路管道32上设置有一级旁路减温减压器41；一级旁路减温减压器41与凝汽器3的凝结水出口之间通过一级旁路管道42连接，在一级旁路管道42上设置有一级旁路减温水阀组43；在凝汽器3的旁路蒸汽进口与一级旁路管道42之间设置有二级旁路管道51，在二级旁路管道51上设置有二级旁路减温水阀组52；在凝汽器3的旁路蒸汽进口处设置有二级旁路减温减压器53的结构设计，能够在汽轮机2停止工作时，中压蒸汽和低压蒸汽排入凝汽器3，不影响余热收集的继续进行，减少工质损失；同时，当烧结环冷机余热锅炉1低负荷，低压蒸汽参数不达标时，低压蒸汽可通过二级旁路减温减压器53排入凝汽器3，通过第一旁路管道32、两级旁路减温减压器既可减少工质损耗，又可方便系统运行。
32.作为本发明的一个优选方案，还包括烧结机大烟道余热锅炉；烧结机大烟道余热锅炉包括大烟道锅炉汽包61和与大烟道锅炉汽包61连接的大烟道锅炉蒸发器62；大烟道锅炉汽包61的进水口通过大烟道余热锅炉高压给水管道63分别连接除盐水箱7和低压汽包123的出水口；在大烟道余热锅炉高压给水管道63上设置有大烟道余热锅炉给水泵64。通过设置大烟道余热锅炉使燃烧系统燃烧更加彻底。环冷机余热锅炉1与大烟道余热锅炉分别设置给水泵。大烟道锅炉设置了除盐水箱7备用水源，在环冷机余热锅炉1检修时，保证了大烟道余热锅炉给水可靠性，大烟道锅炉可随烧结机连续运行，为烧结机可靠运行提供保障。大烟道锅炉给水设置回除盐水7箱再循环系统，保证大烟道锅炉独立运行。
33.作为本发明的一个优选方案，低压汽包123的出水口通过环冷机余热锅炉高压给水管道15与中压省煤器115连接；在环冷机余热锅炉高压给水管道15上设置有环冷机余热
锅炉给水泵151；在低压汽包123的水进口与环冷机余热锅炉高压给水管道15之间设置有再循环管道16，在再循环管道16上设置有再循环阀组161。使低压汽包123产生的水充分利用，通过再循环管道16能够确保温度。
34.作为本发明的一个优选方案，大烟道锅炉汽包61的蒸汽出口通过第一饱和蒸汽管道65和第二饱和蒸汽管道67分别与中压汽包113的出口饱和蒸汽管道和中压蒸汽管道13连接；中压汽包113的出口饱和蒸汽管道与中压过热器111连接；在大烟道锅炉汽包61的蒸汽出口处设置有大烟道锅炉主汽阀66；在第一饱和蒸汽管道65上设置有第一饱和蒸汽阀门；在第二饱和蒸汽管道67上设置有第二饱和蒸汽阀门。
35.大烟道锅炉汽包61的蒸汽出口通过第一饱和蒸汽管道65与中压汽包113的出口饱和蒸汽管道连接，通过中压汽包113的出口饱和蒸汽管道进入中压过热器111过热后一同进入中压蒸汽集箱，在通过中压蒸汽管道13输入汽轮机2，用于发电；大烟道锅炉汽包61的蒸汽出口通过设置第二饱和蒸汽管道67直接与中压蒸汽管道13连接，当环冷机余热锅炉暂停工作时，确保正常利用大烟道锅炉汽包61中的蒸汽。
36.作为本发明的一个优选方案，在低压蒸汽管道14上靠近汽轮机2的蒸汽进口处设置有补汽调节阀141和补汽电动阀142；和/或，在中压蒸汽管道13上设置有主汽电动阀131。通过设置补汽调节阀141和补汽电动阀142用于控制低压蒸汽管道14的补入蒸汽的量；通过主汽电动阀131用于控制中压蒸汽管道13蒸汽流量。
37.作为本发明的一个优选方案，在第一旁路管道32上设置有第一电动阀321；和/或，在第二旁路管道33上设置有第二电动阀331；和/或，在旁路总管道31上设置有旁路调节阀组311；和/或，在中压蒸汽集箱112的顶部设置有中压排空阀组17；和/或，在低压蒸汽集箱122的顶部设置有低压排空阀组18。满足调试、启动、停机、事故等工况调节对空排汽参数、调节锅炉工作压力。
38.作为本发明的一个优选方案，凝汽器3的凝结水出口通过凝结水管道34与低压省煤器126连接。便于凝结水再利用。
39.作为本发明的一个优选方案，还包括排烟系统；其中，排烟系统包括：排空烟囱、设置在排空烟囱下方的烟罩，设置在烟罩下方的环冷机环形冷却风道96和与环形冷却风道96的入口连接的循环风机出口烟道81；排空烟囱通过高温烟道与烧结环冷机余热锅炉1的顶部连通；在高温烟道上设置有烟气电动阀门82；循环风机出口烟道81水平设置；环冷机环形冷却风道96的入口与循环风机出口烟道81之间通过进烟管道9连通；在进烟管道9上分别设置有风门91、冷却风机92、电动调节风门93、冷风消音器94和电动切换风门95；在循环风机出口烟道81的进烟口设置有循环风机83；循环风机83的进烟口通过循环风机入口烟道84与烧结环冷机余热锅炉1的底部排烟口连通；在排空烟囱的顶端设置有烟囱电动阀门85；在循环风机83上连接有变频电动机831。
40.采用变频循环风机83与冷却风机92串联，冷却风机92入口可设置室外风吸入口，环冷余热锅炉停用期间环冷机正常。通过调整循环风机转速可调整锅炉入口烟气流量、烟气温度，且电机容量大幅降低、投资低，减少了余热回收系统对环冷机影响。
41.作为本发明的一个优选方案，排空烟囱包括一区排空烟囱861和二区排空烟囱862；一区排空烟囱861和二区排空烟囱862分别通过一区高温烟道871和二区高温烟道872与烧结环冷机余热锅炉1的顶部的进烟口连通；烟罩包括设置在一区排空烟囱861下方的一
区烟罩881和设置在二区排空烟囱862下方的二区烟罩882；在环形冷却风道96的入口与循环风机出口烟道之间设置有至少两个进烟管道9。。通过上述结构设计能够多提高烟气处理速度。
42.作为本发明的一个优选方案，在高温烟道的内侧壁上设置有烟道内衬89；烟囱电动阀门带中停位置及开度反馈信号。
43.烟道内设置内衬89，耐热可达600℃以上，避免烟道材料超温或选择高档耐热钢。在满足隔热、耐磨保证烟道材料安全条件下，又可减少散热量，减少烟气温降，提供锅炉蒸发量及机组发电功率。一区排空烟囱861和二区排空烟囱862采用电动带中停及开度反馈信号阀门，在极端工况烟气超温，可通过打开一区排空烟囱861和二区排空烟囱862电动阀门补入室外空气，避免烟气超温对烟道及烧结环冷余热锅炉产生损坏。
44.通过上述具体实施方式可看出，本发明提供的烧结余热发电装置，通过在凝汽器的旁路蒸汽进口处设置有旁路总管道；旁路总管道的蒸汽进口分别通过第一旁路管道和第二旁路管道与中压蒸汽管道和低压蒸汽管道连通；在第一旁路管道上设置有一级旁路减温减压器；一级旁路减温减压器与凝汽器的凝结水出口之间通过一级旁路管道连接，在一级旁路管道上设置有一级旁路减温水阀组；在凝汽器的旁路蒸汽进口与一级旁路管道之间设置有二级旁路管道，在二级旁路管道上设置有二级旁路减温水阀组；在凝汽器的旁路蒸汽进口处设置有二级旁路减温减压器的结构设计，能够在汽轮机停止工作时，中压蒸汽和低压蒸汽排入凝汽器，不影响余热收集的继续进行，减少工质损失，同时，当烧结环冷机余热锅炉低负荷，低压蒸汽参数不达标时，低压蒸汽可通过二级旁路减温减压器排入凝汽器，通过第一旁路管道、两级旁路减温减压器既可减少工质损耗，又可方便系统运行。
45.通过设置在大烟道锅炉汽包的蒸汽出口饱和蒸汽管道与中压蒸汽管道间的第二饱和蒸汽管道，可保证环冷机余热锅炉停运时大烟道锅炉产饱和汽经第二饱和蒸汽管道可直接进入中压蒸汽管道；通过设置大烟道锅炉备用除盐水箱及给水再循环，可保证环冷锅炉停运期间给水来源；这两项发明可解决环冷锅炉停运大烟道锅炉继续随烧结机运行。
46.如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的烧结余热发电装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的烧结余热发电装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。