[实用新型]抽汽变背压汽轮机式物料冷却余热发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及到一种采用抽汽变背压凝汽式汽轮机，并利用物料冷却余热进行发电的发电系统。

背景技术

工业物料冷却过程存在许多可利用的余热可以利用，物料温度范围一般在1200℃—600℃，物料需冷却到200℃以下。冷却设备主要有：水泥窑篦冷机、烧结冷却机、干熄焦装置等。

目前物料冷却领域有以下几种余热发电系统及常用做法：

1、水泥窑篦冷机余热利用：

其工作原理是：水泥纯低温余热发电技术是指在新型干法水泥熟料生产线生产过程中，通过余热回收装置——余热锅炉将水泥窑窑头、窑尾排出大量的低品位废汽余热进行热交换回收，产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能向机械能的转换，从而带动发电机发出电能，窑头锅炉所发电能供水泥生产过程中使用。而水泥窑冷机余热利用就是指窑头部分余热，次部分余热就是通过鼓风冷却篦冷机中的高温熟料带出的热量。

2、烧结冷却机余热利用：

其工作原理是：烧结矿在带冷机或环冷机上是通过鼓风进行冷却，由底部鼓入的冷风在穿过热烧结矿层时被加热，成为高温废汽。将这些高温的废汽通过引风机引入锅炉，加热锅炉内的水产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动带动发电机发电。

3、干熄焦余热利用：

其工作原理是：吸收红焦潜热后温度升高的惰性循环汽体从干熄炉环形烟道排出后，进入干熄焦余热锅炉进行换热，锅炉产生的蒸汽进入汽轮机带动发电机发电。

对于利用物料冷却的余热进行发电的汽轮机发电机组，不仅想考虑到更好地利用余热，还要考虑到物料冷却的余热的变化较大，余热锅炉排烟温度波动，在变工况下热效率降低，发电系统不能适应更宽的工作范围。

别外，余热的变化大，也导致汽轮机的排汽压力变化大如果排汽压力不平衡，会对汽轮机造成损害，这需要能够对排汽压力进行调节，保证汽轮机的安全运行。

实用新型内容

本实用新型提供了一种抽汽变背压汽轮机式物料冷却余热发电系统，能对锅炉排烟温度进行有效调节，并且本发电系统能适应较宽范围蒸汽压力，能对汽轮机排汽压力进行有效调节。

本实用新型的发电系统包括物料冷却装置5-3、锅炉5、除氧器4、汽轮机系统、发电机6，汽轮机1驱动发电机进行发电。锅炉5与物料冷却装置5-3通过介质管道首尾连接，用于将冷却装置内的高温循环到锅炉内并对锅炉加热。

汽轮机系统包括汽轮机1、排汽装置2、冷凝器3；所述的汽轮机为可调抽汽及变背压式汽轮机。

锅炉蒸汽输出管与汽轮机连接，以蒸汽压力驱动汽轮机。

汽轮机抽汽口与除氧器4连接，为除氧器提供除氧蒸汽。汽轮机抽汽口还与外输蒸汽口7连接，对外输出蒸汽。

汽轮机排汽口与排汽装置2连接。排汽装置与冷凝器3循环连接，排汽装置上部通过蒸汽管与冷凝器连接，将乏汽进入冷凝器转换为冷凝水，冷凝器通过水管再与排汽装置连接，将冷凝水输送到排汽装置。

排汽装置底部通过排水管与除氧器4连接，将冷凝水排至除氧器。除氧器与锅炉5连接。

如上所述的抽汽变背压汽轮机式物料冷却余热发电系统，更进一步说明为，排汽装置底部设置有水泵2-3，将排汽装置内的冷凝水泵至排水管。

锅炉包括副省煤器5-1，排汽装置2底部的排水管经副省煤器与除氧器4连接，设置有副省煤器调节阀4-1与副省煤器并连，副省煤器调节阀直接将排水管与除氧器连接。

排水管上设置有回水支管2-1，与排汽装置中部连接，回水支管上设置液位调节阀2-2。

如上所述的抽汽变背压汽轮机式物料冷却余热发电系统，更进一步说明为，介质管道为烟汽通道，在烟汽通道上设置有烟汽循环风机5-2，将烟汽在锅炉5与物料冷却装置5-3中循环进行热交换；

烟汽通道上还设置有锅炉出口混风调节阀5-5、锅炉入口混风阀5-4，用于补足烟汽循环过程的漏风损失。

如上所述的抽汽变背压汽轮机式物料冷却余热发电系统，更进一步说明为，冷凝器3与射水抽汽器3-1连接。

如上所述的抽汽变背压汽轮机式物料冷却余热发电系统，更进一步说明为，汽轮机设置有主蒸汽调节阀1-1，抽汽调节阀1-2。

有益效果：

本实用新型提供了一种高效、安全的物料冷却余热发电系统。

本实用新型采用可调抽汽及变背压式汽轮机，使汽轮机可适应更宽的蒸汽压力范围。通过调节汽轮机排汽压力保证较高汽轮机后级叶片效率，通过检测凝结水量获得需要的排汽压力值，通过调节冷凝器工作效率控制排汽压力。