[发明专利]一种加装自过热器的转炉蒸汽余热利用系统

说明书

本发明公开了一种加装自过热器的转炉蒸汽余热利用系统，包括转炉、自过热器、蒸汽蓄热器、汽轮机和发电机，发电机与汽轮机连接，汽轮机上连接有冷凝器，冷凝器上连接有冷却塔；转炉上设置有转炉汽包，转炉汽包与自过热器上的热源入口端连接，自过热器上的热源出口端与蒸汽蓄热器的入汽口连接，蒸汽蓄热器的出汽口与自过热器的冷源入口端连接，自过热器的冷源出口端与汽轮机连接；汽轮机与用来冷却汽轮机排汽的冷凝器连接。本发明加装了自过热器将转炉高温段蒸汽与低压饱和蒸汽进行热交换，有利于削弱转炉蒸汽的波动性，有利于提高汽轮机组的发电效率，减轻机组汽蚀，提高了余热蒸汽的利用率。

技术领域

本发明涉及转炉炼钢厂节能减排技术领域，尤其是涉及一种加装自过热器的转炉蒸汽余热利用系统。

背景技术

钢铁产业作为能源、资源密集型行业，其耗能量占全国总能耗的16％左右，吨钢耗能更是比发达国家高20％。因此，大力推动钢铁行业节能减排技术的发展具有重要意义。根据《我国电炉炼钢发展趋势》，2017年我国转炉钢与电炉钢产量分别为73798万吨、7749万吨。鉴于我国废钢资源不足和电价偏高的现状，在今后相当长的时间里，转炉炼钢在我国仍是占据第一位的主要炼钢方法。在转炉炼钢过程中，产生的高温煤气经过炉冒、斜烟道时，需要冷却降温，这种降温采用了汽化冷却技术，排管内的水冷却完煤气后汽化成低压蒸汽，这些蒸汽由汽包回收后可进行发电。但由于转炉蒸汽为低压饱和蒸汽，湿度较大，易冷凝，利用现有的饱和汽轮机组进行发电，会存在发电效率低，机组汽蚀严重，设备易损坏，制造成本高，经济效益差等问题，使得余热蒸汽得不到有效的回收利用。转炉蒸汽的温度与压力会随转炉炼钢烟气流量和温度的周期性变化而变化，如果直接并入蒸汽管网，会对蒸汽管网与汽轮机组造成冲击。因此，探索有效技术途径，加热转炉蒸汽成微过热蒸汽并解决转炉蒸汽波动的问题，已成为冶金工艺环保节能领域的一个重大课题。

现有的转炉蒸汽余热利用系统在转炉汽包与汽轮机组之间设置蒸汽蓄热器，蒸汽蓄热器虽然解决了转炉蒸汽波动的问题，但蒸汽蓄热器输出的余热蒸汽为低压饱和蒸汽，在进入汽轮机之前经过汽水分离器，只剩下90％的低压饱和蒸汽进行余热发电，利用这部分汽源进行发电，仍会存在发电效率低，机组汽蚀严重等问题。

因此需要研制一种加装自过热器的转炉蒸汽余热利用系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种加装自过热器的转炉蒸汽余热利用系统，通过加装了自过热器将转炉高温段蒸汽与低压饱和蒸汽进行热交换，有利于削弱转炉蒸汽的波动性，有利于提高汽轮机组的发电效率，减轻机组汽蚀，提高了余热蒸汽的利用率。

为实现上述目的，本发明提供了一种加装自过热器的转炉蒸汽余热利用系统，包括转炉、自过热器、蒸汽蓄热器、汽轮机和发电机，所述发电机与所述汽轮机连接，所述汽轮机上连接有冷凝器，所述冷凝器上连接有冷却塔；

所述转炉上设置有转炉汽包，所述转炉汽包与所述自过热器上的热源入口端连接，所述自过热器上的热源出口端与所述蒸汽蓄热器的入汽口连接，所述蒸汽蓄热器的出汽口与所述自过热器的冷源入口端连接，所述自过热器的冷源出口端与所述汽轮机连接；

所述汽轮机与用来冷却汽轮机排汽的所述冷凝器连接，所述冷凝器中的凝结水经转炉给水泵加压打进所述转炉中与转炉烟气进行热交换。

优选的，所述自过热器包括密封壳、设置在所述密封壳两端的集汽箱、导热板、热流管和冷流管，所述冷流管和所述热流管均与所述导热板连接，同时所述热流管和所述冷流管的两端均与相应的所述集汽箱连接；

一端的所述集汽箱设置为上下两个，上部的所述集汽箱上设置有热源入口，所述热源入口与所述转炉汽包连接，下部的所述集汽箱上设置有冷源出口，所述冷源出口与所述汽轮机连接；

另一端的所述集汽箱设置为上下两个，上部的所述集汽箱上设置有热源出口，所述热源出口与所述蒸汽蓄热器的入汽口连接，下部的所述集汽箱上设置有冷源入口，所述冷源入口与所述蒸汽蓄热器的出汽口连接。