[发明专利]一种联合利用焦炉荒煤气显热及废烟气余热的发电系统

说明书

技术领域

本发明属于焦炉余热资源利用领域，尤其涉及一种联合利用焦炉荒煤气显热及烟气余热的发电系统。

背景技术

焦炉生产中有三种主要余热资源，即红焦显热、荒煤气显热及废烟气余热。其中回收红焦显热的干熄焦技术已经得到推广，而荒煤气显热及废烟气余热的利用，因存在技术难题、经济性不佳等原因，一直没有得到大面积应用。

在荒煤气显热处理方面，目前国内外焦炉普遍采用的工艺流程是将炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，经过上升管、桥管进入集气管，越800℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至85℃左右。此种工艺造成了大量的资源和能源浪费。荒煤气中含有粉尘、焦油等多种成分，荒煤气温度在500度以下，焦油就会析出，从而会造成上升管堵塞。从公开资料来看，焦炉荒煤气显热资源的回收装置多采用水作为冷却介质，产生低压饱和蒸汽。由于水汽化潜热大，从而导致此种方法产生的低压饱和蒸汽产量少、品质低、用途有限，同时存在换热装置大面积漏水而影响焦炉生产的事故隐患。基于上述原因，焦炉荒煤气显热资源一直没有得到有效利用。

在废烟气余热利用方面，废烟气经过废气开闭器后，烟气温度在280℃左右，其烟气温度很低，采用常规的换热装置产生低压饱和蒸汽，存在余热系统投入大、所产生的低压饱和蒸汽用途少、价值低等问题，从而使废烟气余热回收项目的经济性较差。

目前的技术方案均将荒煤气显热、废烟气余热分成两套系统独立来实施，而没有考虑到由于两种余热资源品质不同而带来的互补性；同时，在荒煤气显热回收上，采用水为冷却介质，上升管换热器漏水会严重影响焦炉生产。两处余热资源均产生经济价值较差的饱和蒸汽，余热回收投资大，产出少，在经济性上不具备吸引力。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种联合利用焦炉荒煤气显热和废烟气余热的发电系统，该系统采用低品质废烟气余热产生低压饱和蒸汽，采用低压蒸汽作为焦炉荒煤气的冷却介质，吸收荒煤气显热，从而生产出高品质的过热蒸汽，过热蒸汽用于发电。本发明能够产生高品质的过热蒸汽用于发电，提高了余热回收的经济价值，同时采用蒸汽作为荒煤气显热的冷却介质，不存在大面漏水隐患，不影响焦炉的安全生产。所述技术方案如下：

一种联合利用焦炉荒煤气显热和废烟气余热的发电系统，包括：

废烟气系统、荒煤气系统、汽水系统、余热锅炉系统和汽轮发电机，所述

废烟气系统，用于将焦炉废烟气通过焦炉烟道引出进入余热锅炉系统；

荒煤气系统，采用低压蒸汽作为焦炉荒煤气的冷却介质，吸收荒煤气显热；

汽水系统，用于将冷凝水通过给水泵送至余热锅炉省煤气和余热锅炉蒸发器产生饱和蒸汽，所述饱和蒸汽通过蒸汽过热器产生过热蒸汽，并将过热蒸汽汇集输送到发电系统；

余热锅炉系统，用于吸收焦炉废烟气的余热和焦炉荒煤气的显热；

汽轮发电机，将接收到的过热蒸汽通过汽轮机带动发电机发电。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

回收焦炉荒煤气显热和废烟气余热资源，产生高品质的过热蒸汽，过热蒸汽用于发电；大幅拓展了蒸汽利用途径，提高了余热回收的经济价值。

采用蒸汽作为焦炉荒煤气的冷却介质，可以有效的避免以水为冷却介质所带来的生产隐患，有利于焦炉的安全生产。

附图说明

图1是联合利用焦炉荒煤气显热和废烟气余热的发电系统结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施方式作进一步地详细描述：

本实施例提供了一种联合利用焦炉荒煤气显热和废烟气余热的发电系统，该系统包括废烟气系统、荒煤气系统、汽水系统、余热锅炉系统和汽轮发电系统，所述

废烟气系统，用于将焦炉废烟气通过焦炉烟道引出进入余热锅炉系统；

焦炉废烟气从焦炉烟道中引出，进入余热锅炉后通过余热锅炉蒸发器、余热锅炉省煤器，然后通过锅炉出口经引风机重新送回焦炉原有的排烟系统。

荒煤气系统，采用低压蒸汽作为焦炉荒煤气的冷却介质，吸收荒煤气显热；

焦炉荒煤气在焦炉顶部汇集后进入上升管，加热布置在上升管中的蒸汽过热器，荒煤气温度大约降低100度后，进入桥管、集气管，然后进入焦化后续的净化系统。

汽水系统，用于将冷凝水通过给水泵送至余热锅炉省煤气和余热锅炉蒸发器产生饱和蒸汽，所述饱和蒸汽通过蒸汽过热器产生过热蒸汽，并将过热蒸汽汇集输送到发电系统；其中，过热蒸汽在集汽箱汇集后，送入汽轮发电机组做功发电。