[发明专利]煅后焦及烟气余热回收一体化的罐式煅烧炉余热发电系统

说明书

煅后焦及烟气余热回收一体化的罐式煅烧炉余热发电系统包括罐式煅烧炉、煅后焦冷却装置、余热锅炉、汽轮机、发电机、低压锅筒、高压锅筒，余热锅炉设有高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、低压蒸发器；罐式煅烧炉出来的高温烟气在余热锅炉中换热降温；低压锅筒与煅后焦汽化冷却模块之间形成低压汽水循环回路；低压锅筒与低压蒸发器之间形成低压汽水循环回路；高压锅筒与高压蒸发器之间形成高压汽水循环回路，低压锅筒蒸汽出口与低压过热器连通；高压锅筒蒸汽出口与的高压过热器连通；高压过热器的出汽口与汽轮机的主汽口连通，低压过热器的出汽口与汽轮机的补汽口连通；汽轮机拖动发电机发电。本发明提升煅烧资源利用率，降低炭素厂生产成本。

技术领域

本发明涉及炭素行业余热利用技术领域，尤其涉及一种煅后焦及烟气余热回收一体化的罐式煅烧炉余热发电系统。

背景技术

炭素材料是电解铝生产工艺的主要原料之一，炭素材料制品的生产是制约铝工业发展的关键环节。我国铝工业近几年来发展进入快速通道，铝用炭素随之发展，炭素材料制品产能已从几年前的百万吨级增加到现在的千万吨级，而且还在以一定增速发展。

罐式煅烧炉是炭素生产工艺中的主要设备之一，能够锻烧不同挥发份含量的石油焦,具有锻烧料质量稳定、炭质烧损率低、锻后焦的堆积密度高、操作简单、维护工作量小、连续生产周期长等优点，因此，广泛应用于炭素厂和铝厂中。

在采用煅烧炉对原料进行煅烧时，石油焦挥发分燃烧产生的热量除可供锻烧石油焦所需之外，还有大量的富余热量随烟气排出，烟气温度甚至高达900℃。根据热平衡计算，原料锻烧吸热只占煅烧炉热支出的33.5％，而被煅烧烟气所带走的热量占整个煅烧炉热支出的47.9％。然而，由于煅烧炉烟气有个明显特征，即烟气温度高，但是烟气量小，这就导致炭素厂对于煅烧炉高温烟气的余热回收不太积极，甚至有许多炭素厂采用鼓风冷却的方式，即通过大功率鼓风机将低温空气混入高温烟气，进行强制降温然后排入大气，造成宝贵的烟气余热资源白白浪费，而且大功率鼓风机的新增耗电量也带来了炭素生产成本的提升。

此外，罐式煅烧炉出料口处的高温煅后焦(温度可达1000℃)也蕴含大量的显热，目前采用的方法均是在煅烧炉下方设置冷却水套，通过循环冷却水对高温煅后焦进行冷却，冷却水套内的冷却水与煅烧炉的煅后焦间接换热，吸热后的冷却水送至冷却塔散热，然后重新返回水套，作为冷却水套进水，如此循环，显然，这种方式导致了大量的热能浪费。

因此，如果能构建一套煅烧炉余热利用系统，对炭素厂的煅烧炉烟气余热和煅后焦余热进行高效回收，必然能产生非常可观的经济收益。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于煅后焦余热和烟气余热回收一体化的罐式煅烧炉余热发电系统。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：