[发明专利]一种采用螺杆膨胀机拖动烧结余热发电系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用螺杆膨胀机拖动烧结余热发电系统及其方法，特别是同时高效回收烧结机主烟道烟气余热和烧结矿立式冷却装置废气余热的一种方法及装置，属高温颗粒余热回收利用设备及技术领域。

背景技术

钢铁产业是国家的重要基础工业和国民经济的支柱产业。目前，我国钢铁产业发展迅速，成就巨大，但是我国钢铁产业高速发展的同时，能源高耗问题严重，钢铁产业节能形势异常严峻。

中国钢铁行业的工序主要包括焦化、烧结、球团、炼铁、转炉、电炉和轧钢。烧结工序能耗约占钢铁生产总能耗的11%，降低烧结能耗对于提高钢铁企业的经济效益具有重要意义。随着烧结工艺流程的不断优化，烧结余热的回收利用已成为降低烧结能耗的有力措施之一。烧结过程有两部分余热可回收利用，分别是烧结机风箱内的烟气余热回收和烧结终了时热成品矿的显热回收。回收利用这两部分热量是烧结工序节能的重要环节，对烧结生产节能增效、降低成本起着重大的作用。

目前，我国烧结工序节能中对烧结机风箱内的烟气余热回收利用率较低，广泛应用的回收热成品矿显热的环式冷却机又存在漏风率高等缺陷，而国家专利“用于烧结余热发电系统的立式螺旋叉流冷却换热装置及其方法”（专利号201410280340.4）中公开的烧结矿立式冷却装置不仅消除了设备的漏风，而且能实现余热梯级利用，提高余热回收率。

在烧结余热利用过程中，一般将余热通过汽轮机发电，但汽轮机对蒸汽品质要求较高，烧结余热产生的蒸汽很难完全达到要求，致使汽轮机发电效率不高。为了克服此缺陷，本系统通过引入对蒸汽工作品质要求不高(250℃以下、1.5MPa以下)的螺杆膨胀机与补汽凝汽式汽轮机共同工作，综合利用品质不同的蒸汽，从而大幅度提高能量利用效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种采用螺杆膨胀机拖动烧结余热发电系统及其方法。

本发明通过以下技术方案来实现：

螺杆膨胀机拖动烧结余热发电系统包括烧结矿立式冷却装置、烧结机、风箱、主烟道、除尘器、第一电动风机、第一风机、第一螺杆膨胀机、热管余热锅炉、补汽凝汽式汽轮机、烟囱、发电机、冷凝器、第一水泵、第二水泵、第三水泵、除氧器、第四水泵、第五水泵、双进气双压余热锅炉、冷风进气阀、第二电动风机、第二螺杆膨胀机、第二风机、放散阀、除尘器、烧结矿立式冷却装置进风室、烧结矿立式冷却装置低温出风室、烧结矿立式冷却装置中温出风室、烧结矿立式冷却装置高温出风室。

烧结矿立式冷却装置高温出风室、除尘器、双进气双压余热锅炉、补汽凝汽式汽轮机、发电机顺次相连，烧结矿立式冷却装置中温出风室、除尘器、双进气双压余热锅炉、第二螺杆膨胀机、第三水泵、冷凝器、第一水泵、除氧器顺次相连，除氧器出口分成两路，一路经第五水泵与双进气双压余热锅炉的冷水进口相连，另一路经第四水泵、热管余热锅炉、补汽凝汽式汽轮机补汽进口顺次相连，烧结机内设有风箱，风箱、主烟道、除尘器顺次相连，除尘器分别与第一电动风机入口、第一风机入口相连，第一电动风机出口、第一风机出口分别经热管余热锅炉与烟囱相连，第一螺杆膨胀机与第一风机相连，第二螺杆膨胀机与第二风机相连，烧结矿立式冷却装置低温出风室经除尘器分别与双进气双压余热锅炉废气出口、冷风进气阀、第二电动风机入口、第二风机入口相连，第二电动风机出口、第二风机出口经放散阀与烧结矿立式冷却装置进风室相连，补汽凝汽式汽轮机较低压蒸汽出口与除氧器蒸汽入口相连，双进气双压余热锅炉中压蒸汽出口、第一螺杆膨胀机、第二水泵、冷凝器顺次相连。