[发明专利]过热蒸压熄焦余热发电工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种焦化行业的熄焦余热发电技术，具体的说是一种过热蒸压熄焦余热发电工艺及设备。

背景技术

在焦化行业熄焦余热利用技术中，有技术比较成熟的干熄焦余热发电技术，其工艺技术现状如图1所示，焦炉1推出的红焦通过拦焦装置2卸入焦罐3，装满红焦的焦罐3由带驱动的焦罐运输装置22运至提升装置4底部。提升装置4将焦罐3提升并送至干熄焦炉21炉顶，通过带布料器的装入装置将红焦装入干熄焦炉21内。向干熄焦炉21内通入惰性气体，在干熄焦炉21中红焦与惰性气体直接进行热交换，红焦平均温度从950～1100℃被冷却至平均190℃以下，经出焦装置16卸到带式输送机17上，然后送往焦选处理系统。循环风机15将冷却焦炭的惰性气体从干熄焦炉21底部的供气装置鼓入干熄焦炉21内，与红热焦炭逆流换热，自干熄焦炉21环形气道排出750～850℃热循环气体，经一次除尘器19除尘，并吸入空气将循环气体中可燃组份及部分焦粉燃烧后，再进入余热锅炉7换热，温度降至约180℃，由余热锅炉7出来的惰性循环气体经二次除尘器14除尘后，由循环风机15加压，再经热管换热器冷却至120℃左右进入干熄焦炉21内使用。一、二次除尘器分离出的焦粉，由专门的输送设备将其收集在贮槽内，以备外运。干熄焦装置的装焦、排焦及风机后放散等处产生的烟尘均进入熄焦地面站除尘系统除尘后放散。循环气体组分含量超过安全值，由惰性气体补充装置18补充。高压电动给水泵12将来自热力除氧器13的给水泵入余热锅炉7，给水吸收循环气体的热量转变成中温中压（450℃、3.82Mpa）或高温次高压（535℃、8.8Mpa）过热蒸汽，过热蒸汽推动汽轮机组8用于发电机组8发电。汽轮机组8做功后的乏汽通过凝汽器10冷凝成水，凝结水泵11将凝结水泵回热力除氧器13，汽水热力循环系统损失的水量通过补给水装置20补入。

以上干法熄焦余热发电技术存在自身明显的缺陷：惰性气体作为循环介质使用，产生的CO气体无法分离收集，需要生产过程中置换、补充惰性其他，生产成本并不经济，安全生产也存在较大风险；惰性气体作为热交换介质使用，在干熄炉吸热和余热锅炉放热过程都存在因温差引起的熵增，降低了系统的热能转换效率；循环气体需要大功率风机推动快速循环流动和克服红焦的料层阻力，消耗大量的电能，系统自用电率达到18%；干熄焦余热锅炉热效率在88%左右，部分热量在锅炉热交换过程损失，降低了系统的经济性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有干熄焦余热发电技术的缺点，提出一种过热蒸压熄焦余热发电工艺及设备，不使用锅炉、惰性气体、循环风机及其相关设备装置，热能综合利用效率高，设备工艺简单，运行维护成本低，自用电率低，经济效益高。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

过热蒸压熄焦余热发电工艺，在包括焦炉、过热蒸压熄焦釜、热力除氧器、过热蒸汽净化分离装置、汽轮机组、发电机组和凝汽器的设备中进行，过热蒸压熄焦釜内设有内水冷壁和喷嘴组，发电工艺按以下步骤进行：

一、将焦炉推出的红焦装入过热蒸压熄焦釜内；

二、将热力除氧器内的水加热后泵至过热蒸压熄焦釜内水冷壁进一步加热，再通过喷嘴组均匀喷水冷却过热蒸压熄焦釜内红焦；

三、将所述热水吸收红焦显热形成的过热蒸汽通过管道输送到过热蒸汽净化分离装置，并将分离机械杂质后的纯净过热蒸汽输送到汽轮机组和发电机组做功发电；

四、将做功后的乏汽输送至凝汽器凝结成水后，泵入热力除氧器内，热力除氧器将冷凝水加热后再泵至过热蒸压熄焦釜内水冷壁，形成熄焦生产过程汽水热力循环；

五、将凝汽器内的不凝气体通过抽真空装置抽出存储至煤气储罐。

过热蒸压熄焦余热发电设备，包括过热蒸压熄焦釜、热力除氧器、过热蒸汽净化分离装置、汽轮机组、发电机组和凝汽器；过热蒸压熄焦釜的蒸汽出口通过设有阀门的蒸汽管道连接至过热蒸汽净化分离装置的蒸汽进口，热蒸汽净化分离装置的蒸汽出口通过蒸汽管道连接至汽轮机组的蒸汽进口，汽轮机组连接发电机组，汽轮机组的乏汽出口通过管道连接至凝汽器的进口，凝汽器的出口通过设有凝结水泵的水管连接接至热力除氧器的进水口，热力除氧器的出水口通过设有电动给水泵的水管连接至过热蒸压熄焦釜内的水冷壁，水冷壁通过水管连接过热蒸压熄焦釜内的喷嘴组。