專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煉鐵高爐與燒結(jié)能量回收聯(lián)合發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種煉鐵高爐與燒結(jié)能量回收聯(lián)合發(fā)電機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型型涉及鋼鐵冶金流程中能量綜合回收利用設(shè)備，具體涉及一種煉鐵高爐與燒結(jié)能量回收聯(lián)合發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
[0002]在煉鐵流程中，燒結(jié)工序能耗約占噸鋼能耗的10%以上，冷卻機(jī)排出的廢氣帶走的熱量，其熱能大約為燒結(jié)礦燒成系統(tǒng)熱耗量的35%，充分利用這部分熱量可顯著降低燒結(jié)工序能耗約占冶金總能耗的12%，是僅次于煉鐵的第二大耗能工序。一般燒結(jié)廠燒結(jié)煙氣平均溫度< 150°C，機(jī)尾煙氣溫度達(dá)300°C 400°C。目前的燒結(jié)冷卻機(jī)余熱回收，是通過(guò)回收燒結(jié)機(jī)尾落礦風(fēng)箱及燒結(jié)冷卻機(jī)密閉段的煙氣經(jīng)除塵器后加熱余熱鍋爐來(lái)回收低品位余熱能源，結(jié)合低溫余熱發(fā)電技術(shù)，用余熱鍋爐的過(guò)熱蒸氣來(lái)推動(dòng)低參數(shù)的汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電的成套技術(shù)。此技術(shù)是將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后二次轉(zhuǎn)換為電能的能量回收技術(shù)。需要單獨(dú)投資廠房、發(fā)電設(shè)備、單獨(dú)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，并且配備一套高壓并網(wǎng)及上網(wǎng)設(shè)備，投資成本較大。[0003]高爐煤氣是煉鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)品，使用熱料入爐時(shí)，出爐煤氣溫度在400°C 450°C，使用冷料時(shí)，出爐煤氣溫度為200°C 250°C。高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置(Top Gas Pressure Recovery Turbine,簡(jiǎn)稱(chēng)TRT)是利用高爐爐頂排出的煤氣的壓力能及熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的設(shè)備，主要包括透平膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)兩大部分。將原來(lái)高爐減壓閥組中損失的高爐煤氣能量通過(guò)推動(dòng)透平機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電予以回收。TRT裝置可回收高爐鼓風(fēng)機(jī)所需能量的30%左右，發(fā)電成本很低，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。此項(xiàng)技術(shù)目前在高爐煉鐵中已經(jīng)非常普及。發(fā)展趨勢(shì)是向著大型化、干法除塵等方向。此技術(shù)是將熱能和壓力轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后二次轉(zhuǎn)換為電能的能量回收技術(shù)。需要單獨(dú)投資廠房、發(fā)電設(shè)備、單獨(dú)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，并且配備一套高壓并網(wǎng)及上網(wǎng)設(shè)備，投資成本較大。發(fā)明內(nèi)容[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種煉鐵高爐與燒結(jié)能量回收聯(lián)合發(fā)電機(jī)組。以在減少設(shè)備、廠房等物資投入的同時(shí)，進(jìn)一步提高煉鐵工藝中的能量回收率。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案[0006]一種煉鐵高爐與燒結(jié)能量回收聯(lián)合發(fā)電機(jī)組，其特征在于，包括燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)、高爐煤氣透平膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述高爐煤氣透平膨脹機(jī)為雙出軸，該雙出軸分別為進(jìn)氣側(cè)軸和排氣側(cè)軸，其中進(jìn)氣側(cè)軸端通過(guò)剛性聯(lián)軸器與燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)連接，排氣側(cè)軸端通過(guò)剛性聯(lián)軸器或膜片聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)連接。[0007]所述燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)與高爐煤氣透平膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速比為1 I。[0008]本實(shí)用新型針對(duì)燒結(jié)系統(tǒng)與高爐煤氣系統(tǒng)的不同特點(diǎn)，采用三機(jī)同軸聯(lián)合機(jī)組的型式，將燒結(jié)余熱能量回收與高爐頂壓能量回收系統(tǒng)合而為一，用燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)與高爐煤氣透平膨脹機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。其能量回收效率在各自回收的基礎(chǔ)上可提高 10%左右。同時(shí)，將兩套系統(tǒng)合而為一之后，兩套機(jī)組的功能優(yōu)化，輔機(jī)系統(tǒng)合并，控制系統(tǒng)集成，簡(jiǎn)化設(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊，布置方便，效率更高。大大降低投資及運(yùn)行成本，降低焦比，提高能量回收效率。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。以下結(jié)合實(shí)施例與附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型從煉鐵工藝整個(gè)系統(tǒng)的能耗特點(diǎn)考慮，將燒結(jié)余熱能量回收發(fā)電技術(shù)與高爐煤氣能量回收發(fā)電技術(shù)集成配置，將燒結(jié)余熱汽輪機(jī)1、高爐煤氣透平膨脹機(jī)2以及發(fā)電機(jī)3同軸串聯(lián)布置，其中，高爐煤氣透平膨脹機(jī)2為雙出軸，該雙出軸分別為進(jìn)氣側(cè)軸和排氣側(cè)軸，其中進(jìn)氣側(cè)軸端通過(guò)剛性聯(lián)軸器與燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)1連接，排氣側(cè)軸端通過(guò)剛性聯(lián)軸器或膜片聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)3連接。為保證機(jī)組的正常運(yùn)行，所述燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)1與高爐煤氣透平膨脹機(jī)2的轉(zhuǎn)速比為1 1，轉(zhuǎn)子在該速比下運(yùn)行時(shí)不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方面的問(wèn)題。實(shí)施例該實(shí)施例中，燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)1采用凝汽式汽輪機(jī)，高爐煤氣透平膨脹機(jī)2采用軸流干式煤氣透平機(jī)，發(fā)電機(jī)3采用無(wú)刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。其中，軸流干式煤氣透平機(jī)2為雙出軸，該雙出軸分別為進(jìn)氣側(cè)軸和排氣側(cè)軸，其中進(jìn)氣側(cè)軸端通過(guò)剛性聯(lián)軸器與凝汽式汽輪機(jī)1連接，排氣側(cè)軸端通過(guò)剛性聯(lián)軸器或膜片聯(lián)軸器與無(wú)刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)3連接。為保證機(jī)組的正常運(yùn)行，所選用的無(wú)刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)3轉(zhuǎn)速為3000r/min，軸流干式煤氣透平機(jī)2的轉(zhuǎn)速為3000r/min ；在選用汽輪機(jī)并確定汽輪機(jī)與軸流干式煤氣透平機(jī)之間的連接轉(zhuǎn)速比時(shí)，如凝汽式汽輪機(jī)1與軸流干式煤氣透平機(jī)2的轉(zhuǎn)速比為1 1，可直接省掉變速裝置， 降低機(jī)組的復(fù)雜程度，提高安全性，節(jié)約投資；同時(shí)有效提高能量回收效率，因此凝汽式汽輪機(jī)1轉(zhuǎn)速為3000r/min。
權(quán)利要求1.一種煉鐵高爐與燒結(jié)能量回收聯(lián)合發(fā)電機(jī)組，其特征在于，包括燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)(1)、高爐煤氣透平膨脹機(jī)( 和發(fā)電機(jī)(3)，所述高爐煤氣透平膨脹機(jī)( 為雙出軸，該雙出軸分別為進(jìn)氣側(cè)軸和排氣側(cè)軸，其中進(jìn)氣側(cè)軸端通過(guò)剛性聯(lián)軸器與燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)(1)連接，排氣側(cè)軸端通過(guò)剛性聯(lián)軸器或膜片聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)( 連接。
2.如權(quán)利要求1所述的煉鐵高爐與燒結(jié)能量回收聯(lián)合發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)(1)與高爐煤氣透平膨脹機(jī)O)的轉(zhuǎn)速比為1 1。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種煉鐵高爐與燒結(jié)能量回收聯(lián)合發(fā)電機(jī)組。包括燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)、高爐煤氣透平膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述高爐煤氣透平膨脹機(jī)為雙出軸，該雙出軸分別為進(jìn)氣側(cè)軸和排氣側(cè)軸，其中進(jìn)氣側(cè)軸端通過(guò)剛性聯(lián)軸器與燒結(jié)余熱回收汽輪機(jī)連接，排氣側(cè)軸端通過(guò)剛性聯(lián)軸器或膜片聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)連接。該機(jī)組在大大降低設(shè)備和廠房等物資投入的同時(shí)提高了冶金系統(tǒng)能量回收效率，是一種新型的冶金系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)。
文檔編號(hào)C21B5/06GK202304458SQ201120418708
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者孫標(biāo), 孫鴻聲, 李普會(huì), 柳黎光, 牛衛(wèi)民, 賈江平, 趙金陽(yáng), 鄭秀萍, 陳紅梅 申請(qǐng)人:西安陜鼓動(dòng)力股份有限公司