[发明专利]钢厂富余煤气与饱和蒸汽综合回收利用锅炉装置

说明书

技术领域

本发明属于钢厂余热余能回收利用领域，涉及一种高炉、转炉富余煤气及饱和蒸汽综合回收利用锅炉。

背景技术

钢铁冶金是高耗能行业，十二五工业节能规划提出，以工序优化和二次能源回收为重点，提高物料、燃料的品质，加大能源高效回收、转换和利用技术改造力度，提高二次能源综合利用水平。

钢铁冶炼工艺过程中会产生大量的高炉、转炉煤气，其中除部分用于企业炼钢、轧钢加热外，其余部分大都用于燃烧发电或浪费掉了。另外，在钢铁冶炼工艺中，转炉汽化烟道产生的大量饱和蒸汽，因其具有压力、流量波动较大的缺点，除少数被利用外大部分作为废气而排放浪费了。

中国专利CN202598485U公开了一种钢厂余热蒸汽再加热锅炉，其可利用高炉煤气将饱和蒸汽再加热制成过热蒸汽。它的特点是包括炉体，炉体内部有炉腔且呈倒U字形；炉膛的一端封闭以构成绝热燃烧室，空气预热器下方有烟气出口，炉膛上方设置有过热器。该专利的不足之处是仅以饱和蒸汽作为换热介质，对钢厂依赖性高，钢厂若产很少或者不产饱和蒸汽时，加热炉将起不到回收利用煤气及饱和蒸汽的目的。

中国专利ZL200720138203.2公开了一种饱和蒸汽加热炉，有送风机、锅炉燃烧器、炉膛、饱和蒸汽进口集箱、过热器、过热蒸汽出口集箱、省煤器、给水出口集箱、空气预热器和引风机组成。其特点是热介质直接采用饱和蒸汽而不是水；采用高炉或者转炉煤气作燃料；省煤器采用汽轮机的凝结水作为给水。该专利的不足之处是燃料煤气直接由车间经除尘净化后输送到燃烧室，导致加热炉过分依赖钢厂生产运行情况，流量易波动从而使过热蒸汽品质不稳定。

发明内容

本发明旨在综合全面利用钢铁生产过程中的二次能源：把钢厂富余煤气和饱和蒸汽进行科学有效地利用。利用煤气进行燃烧产生过热蒸汽以及过热转炉炼钢过程中气化烟道所产生的饱和蒸汽，此技术方案既降低了锅炉对钢厂的依赖性，又能使锅炉稳定大量地输出，提高了蒸汽品质，有利于汽轮机发电组运营。

钢厂富余煤气与饱和蒸汽综合回收利用锅炉装置，包括炉膛、水冷壁、汽包、高温过热器、低温过热器、高温省煤器、空气预热器、低温省煤器、烟气出口、燃烧室、钢厂饱和蒸汽、分汽缸、蓄热器、上集箱、下降管、下集箱、喷水减温器以及向相应的管路及阀门；煤气燃烧室与炉膛相通，水冷壁布置在炉膛内壁，且其上下端分别与上集箱、下集箱相连接；汽包通过下降管与下集箱相连，通过上集箱与水冷壁相连；高温过热器与低温过热器处于炉膛上方，高温过热器与低温过热器中间管道安装有喷水减温器；烟道内自上而下分别布置高温省煤器、空气预热器及低温省煤器，烟气最后由烟气出口排出；来自转炉煤气柜及高炉煤气柜的煤气在煤气燃烧室引燃；冷风经空气预热器输出热风，与煤气管路并入煤气燃烧室，为煤气燃烧室提供热风助燃；除氧水依次经低温省煤器、高温省煤器换热后进入汽包；钢厂富余饱和蒸汽与蓄热器内来自于汽包的饱和蒸汽汇聚于分汽缸；蓄热器与分汽缸之间的两条管路上分别设置蒸汽启闭阀、蒸汽减压阀进行调节；高温过热器产生的过热蒸汽经管道输送至汽轮机发电。空气预热器上下分别布置高温省煤器、低温省煤器，从而降低排烟温度，提高除氧水温度。

本发明设计的锅炉可以利用富余煤气燃烧提供热量将饱和蒸汽过热获得过热蒸汽，然后经管道输送到汽轮机发电。上述所提及的高炉、转炉煤气以及饱和蒸汽均为钢铁企业二次能源，本发明的装置正是为了使这些钢厂余热余能转变为稳定持续可有效控制利用的蒸汽，从而将其得到充分的综合利用，节约能源，减少大气污染。

本发明技术关键点是充分利用了钢铁生产过程中副产的煤气以及转炉气化烟道中副产的饱和蒸汽。和目前传统技术只是单一利用煤气和废饱和蒸汽相比，该技术比较全面综合利用了二次能源并且提高了锅炉性能，增加了锅炉蒸汽量的产出，整个利用过程具有安全性和稳定性，即引进外来饱和蒸汽对过热器的保护，延长锅炉使用寿命。具有以下优点：（1）综合利用了炼钢过程中的二次能源，降低污染物的排放：将钢厂富余煤气进行燃烧产生过热蒸汽以及把废饱和蒸汽进行过热再利用；（2）加强了锅炉的稳定性及安全性：由于锅炉自产蒸汽降低了对炼钢工艺的依附性，同时又引入炼钢过程中的饱和蒸汽避免了锅炉出现过热器的干烧现象发生；（3）提高发电量根本上降低生产成本：由于引入饱和蒸汽过热所以增加了汽轮机发电机的发电量。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

具体实施方式