[发明专利]钢铁企业伴生能源联合循环发电系统及发电方法

权利要求书

1.一种钢铁企业伴生能源联合循环发电系统，其特征在于，包括燃料气制备子系统、化学链燃烧子系统和热气-蒸汽联合循环发电子系统；

所述的燃料气制备子系统包括用于处理高炉煤气和/或焦炉煤气的燃料气处理装置及燃料气混合器；所述的燃料气处理装置包括依次通过管道连接的压缩设备、净化设备、变压吸附设备和负变压吸附设备；其中，所述的变压吸附设备设有用于导出变压吸附设备分离出的气体的第一出口以及用于导出变压吸附设备中剩余气体的第二出口，第一出口与燃料气混合器的入口连通，第二出口与负变压吸附设备的入口连通，负变压吸附设备的出口与燃料气混合器的入口连通；

所述的化学链燃烧子系统包括燃料反应器、空气压缩机、空气反应器、载氧体给料通道、载氧体返料通道和载氧体循环密封装置；其中，载氧体给料通道一端与空气反应器连通，另一端与燃料反应器连通；载氧体循环密封装置一端通过载氧体返料通道与燃料反应器连通，另一端通过载氧体返料通道与空气反应器连通；

所述的热气-蒸汽联合循环发电子系统包括第一热气体透平、第二热气体透平、蒸汽透平、余热锅炉及发电机；其中，所述的余热锅炉中设有用绝热隔板隔开的第一换热空间和第二换热空间；

所述的燃料反应器的入口与燃料气混合器的出口连通，燃料反应器的出口与第二热气体透平连通，第二热气体透平的出口与第二换热空间的入口连通；空气反应器的入口与空气压缩机的出口连通，空气反应器的出口与第一热气体透平连通，第一热气体透平的出口与第一换热空间的入口连通；第一换热空间的蒸汽出口和第二换热空间的蒸汽出口均与蒸汽透平的入口连通，蒸汽透平的出口连接凝汽器；

所述的空气压缩机与第一热气体透平、第二热气体透平、蒸汽透平及发电机分别通过第一联轴器、第二联轴器、第三联轴器及第四联轴器依次连接。

2.根据权利要求1所述的钢铁企业伴生能源联合循环发电系统，其特征在于，所述的空气压缩机、第一热气体透平、第二热气体透平、蒸汽透平及发电机同轴布置。

3.根据权利要求1所述的钢铁企业伴生能源联合循环发电系统，其特征在于，所述的空气反应器设有用于引入高炉渣显热的入口；

所述的燃料反应器设有用于引入高炉渣显热的入口。

4.根据权利要求1所述的钢铁企业伴生能源联合循环发电系统，其特征在于，所述的载氧体循环密封装置采用N₂密封。

5.根据权利要求1所述的钢铁企业伴生能源联合循环发电系统，其特征在于，所述的余热锅炉的第二换热空间连有用于回收余热锅炉第二换热空间排出的CO₂的CO₂回收装置；

所述的CO₂回收装置包括冷凝器、CO₂压缩机和CO₂储气罐；

所述的冷凝器的入口与余热锅炉的第二换热空间的出口通过管道相连，冷凝器底部出口用于排出液态水，冷凝器顶部出口与CO₂压缩机的入口连接，CO₂压缩机的出口与CO₂储气罐相连。

6.根据权利要求1所述的钢铁企业伴生能源联合循环发电系统，其特征在于，所述的热气-蒸汽联合循环发电子系统包括用于将所述的蒸汽透平中做功后的蒸汽回收循环至余热锅炉的蒸汽透平水循环装置；

所述的蒸汽透平水循环装置包括凝汽器、凝结水泵、除氧器和给水泵，凝汽器的入口与蒸汽透平的出口相连，凝汽器的出口与凝结水泵的入口相连，凝结水泵的出口与除氧器的入口相连，除氧器的出口与给水泵的入口相连，给水泵的出口与余热锅炉的第一换热空间和第二换热空间的进水口相连，使蒸汽透平中做功后的蒸汽再次进入循环系统。

7.根据权利要求1所述的钢铁企业伴生能源联合循环发电系统，其特征在于，包括烧结烟气处理子系统；

所述的烧结烟气处理子系统包括烧结机、除尘装置、引风机、破碎机、带风机的冷却机和冷却热废气集气罩；其中，除尘装置的入口与烧结机相连，除尘装置的出口与引风机的入口连接，引风机的出口通过管道引至烧结机的矿料入口，破碎机布置在烧结机的尾部，破碎机的尾部布置有带风机的冷却机，冷却机的上方布置有冷却热废气集气罩，冷却热废气集气罩通过管道与余热锅炉的第一换热空间相连。