[实用新型]一种基于封闭循环式烧结冷却机的双工质余热发电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于余热发电技术领域，尤其涉及一种基于封闭循环式烧结冷却机的双工质余热发电系统。

背景技术

钢铁工业是我国能源消耗最大的产业部门之一，烧结生产一般占吨钢能耗的10～20%，仅次于炼铁。烧结节能在钢铁企业节能中占有十分重要的地位。热烧结矿显热和烧结烟气显热占烧结过程热耗的50%以上，有效利用这部分余热是烧结节能的重要方面。我国钢产量已跃居世界第一，具备年产钢5亿吨生产能力，需要烧结矿8.5亿吨，据初步统计，全国共建有100m²以上的烧结机总面积大于6万m²，烧结矿年用量超过7亿吨。

目前，冷却烧结矿的低温废气直接排掉，废气中的热量全部浪费，年价值损失超过百亿元，同时造成粉尘污染和热污染。因此，中国钢铁企业废气热量的回收利用是节能降耗，降低成本，减少污染，提高效率的重要问题。可见，我国烧结冷却机废气量巨大，利用技术非常落后，但目前烧结冷却机废气利用存在着烧结冷却机外排低温废气、难于回收的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于封闭循环式烧结冷却机的双工质余热发电系统，其在不影响烧结矿冷却效果的前提下，实现了热量梯级耦合、高效、可靠回收利用烧结机废热气余热发电的目标，可有效提高烧结余热回收效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于封闭循环式烧结冷却机的双工质余热发电系统，包括烧结机入口低温段A和烧结冷却高温段B，它还包括一级余热利用系统、混合系统、二级余热利用系统，一级余热利用系统包括余热锅炉以及与余热锅炉外接配设的汽轮机，余热锅炉的气道进口与烧结冷却高温段B的废热气排气口通过高温风道连接；

混合系统包括混合器，混合器的第一分支输入口与烧结机入口低温段A的废热气排气口通过第一低温风道连接，混合器的第二分支输入口与余热锅炉的气道出口通过第二低温风道连接，混合器的主输出口与二级余热利用系统连接；

二级余热利用系统包括基于降膜蒸发器的有机朗肯循环系统，混合器的主输出口与降膜蒸发器的加热气进口通过混合管连接，降膜蒸发器的加热气排口通过回气风道与烧结机入口低温段A的进气口和烧结冷却高温段B的进气口连接。

基于降膜蒸发器的有机朗肯循环系统包括降膜蒸发器、分离器、螺杆膨胀机、发电机、凝汽器、冷却塔、循环水泵、凝结泵、热泵，其中，降膜蒸发器的载热工质气体排口、分离器、螺杆膨胀机、凝汽器、凝结泵、热泵和降膜蒸发器的载热工质液体进口通过连接管路依次连接构成循环回路，螺杆膨胀机与发电机传动连接，凝汽器旁接冷却塔和循环水泵构成用于冷却凝汽器的循环水系统；所述分离器的液体出口接入所述凝结泵之后的循环回路。

烧结冷却高温段B上设置有连续换热风道，连续换热风道的出口和进口分别为烧结冷却高温段B的废热气排气口和进气口。

连续换热风道包括在烧结冷却高温段B内排列设置的多个隔板，隔板将烧结冷却高温段B分隔为多个独立冷却腔，每个独立冷却腔上分别设置有独立进气口和独立出气口；独立冷却腔间设置支气管路将不同独立冷却腔的独立进气口和/或独立出气口连接形成多次穿过烧结冷却高温段B的换热路线。

回气风道的尾部上设置烟气脱硫净化集成系统和烟囱。

高温风道和第一低温风道上分别设置除尘器，第二低温风道上设置引风机，回气风道上设置循环风机；

烧结机入口低温段A的进气口处和烧结冷却高温段B的进气口处分别设置鼓风机。

循环风机采用调速风机，鼓风机为可控式鼓风机。

高温风道和第一低温风道上分别设置切换阀门。

降膜蒸发器内加设的载热工质为低沸点有机质。

余热锅炉为呈立式布置的双压余热锅炉，双压余热锅炉内设置有用于发电的主蒸汽装置，主蒸汽装置设有双压汽包和过热器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型利用废热气及降膜蒸发器内加设的低沸点有机质形成双工质，实现了高效、可靠、最大限度回收利用烧结机废热气余热的目标，并能确保不影响烧结机工艺系统正常生产。

本实用新型实现了热量梯级耦合、高效、可靠回收利用烧结机废热气余热发电的目标，可有效提高烧结余热回收效率。

本实用新型提高了循环入口废气的温度和锅炉入口的温度，可有效提高回收效率和蒸汽发电效率，充分体现了“温度对口、梯级利用、高效转化”的原则，在不影响烧结矿冷却机工艺生产的前提下能最大限度的利用烧结矿废热气余热，同时有利于环境保护和稳定烧结余热回收。