[发明专利]基于母管制的热回收焦炉余热发电系统

说明书

本发明为一种基于母管制的热回收焦炉余热发电系统，焦炉余热锅炉通过第一主蒸汽管道将高压余热蒸汽输出至高压主蒸汽母管，高压主蒸汽母管连通高压缸，高压缸的出口连通低温再热蒸汽母管，低温再热蒸汽母管通过低温蒸汽管道将低温蒸汽输出至焦炉余热锅炉，焦炉余热锅炉通过高温再热管道将高温再热蒸汽输出至高温再热蒸汽母管，第一主蒸汽管道通过第一高压旁支路连通低温蒸汽管道，高温再热管道通过低压旁支路连通低压旁路蒸汽母管；第一高压旁支路和低压旁支路的流通能力均为单台焦炉余热锅炉的主蒸汽流量。该系统基于母管制设置，能全能量、高效率回收热回收焦炉余热，设备故障率低，余热回收稳定。

技术领域

本发明涉及热回收焦炉技术领域，尤其涉及一种基于母管制的热回收焦炉余热发电系统。

背景技术

在热回收型焦炉生产过程中，主要有两种高品质余热资源可以产生蒸汽用于发电。一种是热回收焦炉高温烟气通过余热锅炉产生蒸汽；一种是配套干熄焦余热锅炉产生蒸汽。现有的技术方案一般是将上述两种余热发电各自做成独立的系统，存在占地面积大、总投资高、运行成本高等问题。

现有技术中，余热锅炉蒸汽参数多为中温中压参数，发电效率低。随着高温超高压发电机组越来越多应用于冶金企业煤气发电系统，焦化厂余热发电蒸汽参数也逐步采用高温超高压参数，以提高发电效率。为了不影响焦化工艺生产，保护发电系统，发电系统设置旁路或备用系统。高温超高压发电机组由于蒸汽参数高，需设置多级旁路系统。

现有技术中有一种焦化余热发电旁路系统，4台焦炉余热锅炉出来的高温超高压主蒸汽汇入一根母管后进入1台汽轮发电机组的高压缸膨胀做功，从高压缸出来的低温再热蒸汽通过母管再分别回到4台余热锅炉的再热器，再热后变成高温再热蒸汽再汇入一根母管进入汽轮发电机的低压缸膨胀做功，乏汽进入凝汽器冷凝回收。其包括高压旁路系统和低压旁路系统，其中高压旁路系统是从主蒸汽母管引一高压旁路，上设高压旁路装置，将主蒸汽减温减压后接至低温再热蒸汽母管，旁路最大流量为单台余热锅炉蒸汽流量；低压旁路系统是从高温再热蒸汽母管引一低压旁路，上设低压旁路装置，将高温再热蒸汽减温减压后接至凝汽器，旁路最大流量为单台余热锅炉蒸汽流量。当首台余热锅炉启动而汽轮机还未启动时，为避免对应的再热器干烧，主蒸汽通过高压旁路装置减温减压后进入低温再热器管道进到锅炉再热器，变成高温再热蒸汽，再通过低压旁路装置减温减压后进入凝汽器冷凝回收。凝汽器入口设三级减温减压装置。

该焦化余热发电旁路系统存在以下问题：

1)该系统高低压旁路流通能力为单台余热锅炉蒸汽流量，主要在系统启动时使用；当多台余热锅炉在运行发生汽轮机故障跳机时，高低压旁路无法通过全部蒸汽流量，部分余热锅炉只能紧急降负荷停炉或用其他备用汽轮机组。紧急停炉会放散蒸汽造成水资源损失浪费；而备用机组方案投资高。

2)该发电系统针对所有焦炉余热锅炉，不含干熄焦余热发电。干熄焦余热发电是另外一个独立的系统。两套汽轮发电机组占地大、投资及运行成本高、系统复杂，操作维护量大。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种基于母管制的热回收焦炉余热发电系统，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于母管制的热回收焦炉余热发电系统，克服现有技术中存在的旁路流通能力限制能量回收、易出故障等问题，该系统基于母管制设置，能全能量、高效率回收热回收焦炉余热，设备故障率低，余热回收稳定。

本发明的目的还在于提供一种基于母管制的热回收焦炉余热发电系统，把热回收型焦炉余热锅炉、干熄焦余热锅炉和高温超高压发电机组整合到一个系统，简化系统，综合性强，降低投资，节省占地和运行成本。