[发明专利]立式烧结余热驱动冷热电联供系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立式烧结余热驱动冷热电联供系统及其方法，特别是应用于冶金行业和钢铁行业等领域的立式烧结余热驱动冷热电联供系统及其方法。

背景技术

烧结过程中的烧结矿显热资源约占烧结过程中余热资源总量的70%，提高其余热回收利用率是整个烧结余热回收与利用的主要措施之一。在欧盟列出的43项钢铁行业最有效节能减排措施中，烧结余热回收的节能减排效果位列第6位。目前，广泛应用的环式或带式冷却机在显热回收与利用上存在着漏风率高、热废气品质较低和烧结矿品质降低等弊端，为此，立式烧结冷却装置应运而生。烧结矿立式冷却装置极大地提高了中低品位烧结余热的获取效率，但无论环冷机、带冷机或者烧结矿立式冷却装置，在余热获取之后均采取余热发电或余热拖动的方法，将热能转化为电能输出或拖动风机。

在烧结余热发电或余热拖动过程中，一般将转化的高温高压蒸汽用于汽轮机发电或者拖动系统，但由于汽轮机综合热效率较低，一般只有42%左右，所以能量损失较大，能量转换效率低，对热能造成很大浪费。因此，在余热回收中对发电的凝汽式汽轮机进行改变，以避免热能单纯转化为汽轮机动能的较低热效率，将能够很大地提高余热回收的综合热效率。

同时，烧结厂往往位于钢铁厂区之中，周围炼铁厂、焦化厂、轧钢厂和办公区域等存在诸多用冷用热的场所，因此集中供冷供热在钢铁厂生产及相关的办公、生活区域有较大的需求。采用厂区的烧结余热来进行部分区域的集中冷热联供，必将有效地提高供冷供热的效率，降低供冷供热的成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中单纯采用汽轮机发电或拖动过程中存在的热效率低的不足，提供一种立式烧结余热驱动冷热电联供系统及其方法。

本发明通过以下技术方案来实现：

立式烧结余热驱动冷热电联供系统从左至右依次为烧结矿立式冷却装置、余热锅炉发电及蒸汽发生系统、双效溴化锂制冷机组和冷媒冷却水用户端系统；烧结矿立式冷却装置本体右侧的出风管道向右连接一次除尘器，一次除尘器之后连接余热锅炉的烟气入口，再从余热锅炉底部的烟气出口依次连接二次除尘器、循环风机和副省煤器后接入烧结矿立式冷却装置的环形进风管道和中央进风管道，二次除尘器和循环风机之间连接设有放散阀，副省煤器和烧结矿立式冷却装置进风管道之间依次连接有冷风进气阀和进风调节阀，进风调节阀包括位于环形进风管道上的环形进风调节阀和位于中央进风管道上的中央进风调节阀；余热锅炉的高温水蒸汽出口与抽汽式背压汽轮机连接，抽汽式背压汽轮机主轴连接发电机，抽汽式背压汽轮机中间级抽汽口连接汽轮机抽汽控制阀后，继续连接双效溴化锂制冷机组的高压发生器，之后向下连接凝水回热器，经锅炉给水泵后一支返回余热锅炉继续被加热，另一支给水管道连接备用燃气炉的给水口，锅炉给水泵和余热锅炉进水口之间连接有余热锅炉给水阀；抽汽式背压汽轮机的末级蒸汽出口连接汽轮机末级蒸汽控制阀后与常温补水管汇合；锅炉给水泵之后连接备用燃气炉的给水管道上设有燃气炉给水阀，备用燃气炉下方连接燃气供给管道，备用燃气炉内部右侧为燃气炉汽包，燃气炉汽包顶部水蒸汽出口连接燃气炉主蒸汽控制阀后分成两支管路，第一路为溴化锂机组供热管，连接双效溴化锂制冷机组的高压发生器，第二路为燃气炉供热管，连接燃气炉供热蒸汽控制阀后与常温补水管汇合；副省煤器下方设有副省煤器主给水管和副省煤器辅助给水管，两者汇合后连接至副省煤器，再连接锅炉给水泵；双效溴化锂制冷机组左侧上方设有高压发生器，左侧下方从上到下依次设有高温换热器、凝水回热器和低温换热器，右侧上方依次为低压发生器和冷凝器，右侧下方从左到右依次为左侧的吸收器、蒸发器和右侧的吸收器，左侧的吸收器下方设有溶液泵，右侧的吸收器下方设有与蒸发器相连通的冷剂水泵；高压发生器经溴化锂管道依次向下方连接高温换热器、凝水回热器和低温换热器，之后通过溴化锂管道连接右侧下方的溶液泵；高温发生器通过余热蒸汽冷凝水管道连接凝水回热器再连接余热锅炉发电及蒸汽发生系统的锅炉给水泵；高温发生器通过高温冷剂水蒸汽管道和连接高温换热器后的溴化锂溶液管道连接右侧的低压发生器；高温冷剂水蒸汽管道通过低压发生器后再连接冷凝器，继而连接蒸发器；与蒸发器相连的冷剂水泵通过冷剂水管道连接蒸发器和冷凝器；冷剂水泵至蒸发器的管道上设有与右侧的吸收器相通的旁通阀和与蒸发器相连的冷剂水阀；冷却水池通过冷却水管道依次连接冷却水给水阀和冷却水泵后，分成三路分别同时通过左侧的吸收器，右侧的吸收器和冷凝器后汇合成一路管道再分成两条管路：第一条依次连接冷却塔供水阀、冷却塔和冷却水池，第二条依次连接冷却水补水阀和冷却水池；从冷媒水池开始，通过冷媒水管道连接冷媒水泵后分成两路：第一路依次连接冷媒水输出阀、冷用户，第二路依次连接冷媒水回流阀、冷媒水换热器，之后两路汇合连接蒸发器和冷媒水池；凝水回热器连接出来的余热蒸汽冷凝水管道辅助分支依次连接冷媒水换热器水泵、冷媒水换热器阀和冷媒水换热器后，经冷媒水换热器出口连接至副省煤器辅助给水管；抽汽式背压汽轮机末级蒸汽管道、备用燃气炉供热蒸汽管和设有常温补水阀的常温补水管汇合后依次连接热水泵、热水控制阀和热用户，之后经热用户回水管连接副省煤器辅助给水管。