[实用新型]炼钢余热蒸汽回收利用螺杆膨胀动力替代减压阀装置

说明书

技术领域

本实用新型属于炼钢余热回收技术领域，特别是提供了一种炼钢余热蒸汽回收利用螺杆膨胀动力替代减压阀装置，适用于冶金行业炼钢余热蒸汽回收减压过程中对低压饱和蒸汽差压能量回收。

背景技术

众所周知：炼钢厂目前的转炉蒸汽回收系统通常是将转炉汽包蒸汽经过蒸汽管道汇总到一根蒸汽母管，经过该蒸汽母管将汇总的蒸汽送到蓄热器稳压，从蓄热器引出的蒸汽经减温减压装置减压后供厂区蒸汽管网用汽。

目前，国内外转炉炼钢厂减温减压的习惯作法是在从蓄热器引出的蒸汽管路中段加装一台气动/电动调节阀进行调压以达到减压的效果。现在看来，这种调压方式存在着显著的不足，那就是利用调节阀降压所产生的降压节流能量损失非常大，不符合我国政府近期所提出的节能减排，建设循环经济的政策。能否将降压节流所产生的能量损失采取一定的方式/装置予以回收就成为人们日益关注的问题。可是这个目的也一直没有实现，因为目前的蓄热器系统中若要实现能量回收则需解决存在以下三个问题：

1 蓄热器所提供的蒸汽品质为饱和蒸汽(蒸汽干度底，含水量较大)，常规能量转化设备不适用；

2 蓄热器所提供的蒸汽存在着一定的流量波动；

3 厂区蒸汽管网用汽压力为恒压，故替代调节阀的能量回收装置必须能起到减压并稳压的作用。

上述三个问题必须同时全部解决，才能达到能量损失回收的目的。但是要在本来已经比较复杂的转炉蒸汽回收系统中再附加考虑并解决这三个问题无疑是比较困难的。所以，找到一种能将转炉蒸汽回收系统中降压节流所产生的能量损失采取一定的方式予以回收的设备是众多炼钢单位的迫切愿望。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种炼钢余热蒸汽回收过程利用螺杆膨胀动力替代减压阀装置，探索一条在钢铁企业生产中，蒸汽系统减压操作过程中回收压力能量的新工艺，成功解决了往常由于减温减压所产生的能量损失难以回收的问题。

本实用新型包括：主汽阀、调节阀、螺杆膨胀动力机、发电机、排汽阀、单向阀；主汽阀1通过管道连接调节阀2，调节阀2通过管道连接螺杆膨胀动力机3螺杆膨胀动力机3通过管道连接排汽阀5，排汽阀5通过管道连接单向阀6；螺杆膨胀动力机3通过轴承连接发电机4。

蒸汽经过主汽阀1进入到调节阀2经螺杆膨胀动力机3做功后，通过排汽阀5和单向阀6进入蒸汽管网。

螺杆膨胀动力机3通过发电机4进行能量转换。

本实用新型采用目前国内完全自主研发的螺杆膨胀动力机发电机组装置，其原理是：由蓄热器的出汽管道上的稳压阀提供一定压力的饱和蒸汽，经螺杆膨胀动力机发电机组作功并减压至符合厂区蒸汽管网压力标准的品质蒸汽向厂区蒸汽管网输送。

本实用新型方案是在常规的转炉蒸汽回收系统中，针对转炉蒸汽回收系统中能量回收所需面对的三个问题，采取相应设计对策，改造部分管路系统，增加了必要的专用设备，修改了部分控制原理后实现的。

第一：在转炉蒸汽回收系统中增加蒸汽压差回收系统，建立向蒸汽压差回收系统供汽的专用管路系统

本实用新型首先要解决的问题是要使蒸汽回收系统具备向外网和蒸汽压差回收系统供汽的系统功能，增设向蒸汽压差回收系统送汽的专用管路。具体做法是：在原蓄热器蒸汽出口管道经调压阀至外网蒸汽入口之间引出一条去蒸汽压差回收系统的并联旁路。在正常运行工况下，由蓄热器输出的饱和蒸汽经差压发电系统做功降压再送入厂网。当差压发电系统需要维护时，关闭主汽阀，开启调压阀，蓄热器输出的饱和蒸汽经调压阀调压送入厂网。

第二：采用螺杆膨胀动力机发电机组，确保蒸汽压差回收系统运行稳定性

由于炼钢转炉生产为周期性间断工作，蓄热器所输出的饱和蒸汽流量会有一定的波动。常规的蒸汽发电设备会由于蒸汽流量的波动而无法正常运行。这里所采用螺杆膨胀动力机，对蒸汽参数波动(压力、温度和流量变化)不敏感，机器的内效率也比较平稳(70--75％)。蒸汽参数波动只会影响出力的大小，不会影响机组的安全运行，也不会迅速降低机组发电的内效率水平。

第三：修改蒸汽回收系统蒸汽压差调节原理，改变系统流程

这里重新设计了转炉蒸汽回收系统的排汽流程，增加了一条用于蒸汽压差回收的并联排汽管路，这样设计既达到了节流降压能量损失回收的目的，也不影响外部管网用汽。

本实用用新型的优点如下：

1 占地少，好布置；

2 建设工程量小；

3 工艺简单，安全可靠；不增定员，便于管理；