一种加热炉烟气余热回收零电耗系统及方法
本发明提供了一种加热炉烟气余热回收零电耗系统及方法，该系统包括余热锅炉系统、锅炉给水系统、发电系统、回热冷却补水系统和控制系统；余热锅炉系统包括锅炉本体，加热炉烟气依次经过锅炉本体内部设置的主蒸汽过热器、主蒸汽蒸发器、高温省煤器、次低压蒸汽过热器、次低压蒸汽蒸发器和给水预热器进行热交换后排入大气。该技术方案利用双压余热锅炉提高加热炉烟气余热回收蒸汽的参数以满足并网要求，同时将低压蒸汽用于发电并入余热回收配电系统实现了加热炉烟气余热回收零电耗，避免了余热锅炉被迫提高生产的蒸汽参数，导致余热锅炉的排气温度越来越高，低温段的烟气余热未充分回收的问题。
发明专利
CN202311570164.3
2023-11-23
CN117490433A
2024-02-02
F27D17/00(2006.01)
上海宝钢节能环保技术有限公司
陈志良;沈磊;刘伟;丁鑫
201900 上海市宝山区克山路550弄7号商务楼2、3层
上海汉声知识产权代理有限公司
胡晶
上海;31
1.一种加热炉烟气余热回收零电耗系统，其特征在于，包括余热锅炉系统(1)、锅炉给水系统(2)、发电系统(3)、回热冷却补水系统(4)和控制系统(5)； 所述余热锅炉系统包括锅炉本体和主汽包(107)，所述锅炉本体的内部设置有主蒸汽过热器(101)、主蒸汽蒸发器(102)、高温省煤器(103)、次低压蒸汽过热器(104)、次低压蒸汽蒸发器(105)和给水预热器(106)； 所述锅炉给水系统(2)包括一体化除氧锅筒(201)和锅炉给水泵(202)； 所述回热冷却补水系统(4)包括回热冷凝器(401)和补水装置； 加热炉烟气依次经过所述主蒸汽过热器(101)、所述主蒸汽蒸发器(102)、所述高温省煤器(103)、所述次低压蒸汽过热器(104)、所述次低压蒸汽蒸发器(105)和所述给水预热器(106)进行热交换后排入大气； 所述主蒸汽过热器(101)的入口与所述主汽包(107)相连，出口与主蒸汽出口管道相连；所述主蒸汽蒸发器(102)的入口与所述主汽包(107)相连，且出口连回所述主汽包(107)内；所述高温省煤器(103)的入口与所述锅炉给水泵(202)的出口相连，出口与所述主汽包(107)相连，所述锅炉给水泵(202)的入口与所述一体化除氧锅筒(201)相连；所述次低压蒸汽过热器(104)的入口与所述一体化除氧锅筒(201)相连，出口与所述控制系统(5)的相连；所述次低压蒸汽蒸发器(105)的入口与所述一体化除氧锅筒(201)相连，且出口连回所述一体化除氧锅筒(201)内；所述给水预热器(106)的入口与所述回热冷却补水系统(4)相连，出口与所述一体化除氧锅筒(201)相连； 所述发电系统(3)分别与所述回热冷却补水系统(4)和所述控制系统(5)相连。 2.根据权利要求1所述的加热炉烟气余热回收零电耗系统，其特征在于，所述一体化除氧锅筒(201)包括除氧装置(2011)和次汽包(2012)，所述除氧装置(2011)与所述次汽包(2012)相连； 所述锅炉给水泵(202)的入口与所述次汽包(2012)相连；所述次低压蒸汽过热器(104)的入口与所述次汽包(2012)相连；所述次低压蒸汽蒸发器(105)的入口与所述次汽包(2012)相连，且出口连回所述次汽包(2012)内；所述给水预热器(106)的出口与所述除氧装置(2011)相连。 3.根据权利要求1所述的加热炉烟气余热回收零电耗系统，其特征在于，所述发电系统(3)采用透平发电机组，所述透平发电机组包括发电机(301)和汽轮机(302)，所述发电机(301)和所述汽轮机(302)轴接，所述汽轮机(302)的入口与所述控制系统(5)相连，出口与所述回热冷凝器(401)的入口相连。 4.根据权利要求1所述的加热炉烟气余热回收零电耗系统，其特征在于，所述补水装置包括凝结水泵(402)、补水箱(403)和补水泵(404)； 所述凝结水泵(402)的入口与所述回热冷凝器(401)的出口相连，出口与所述补水箱(403)相连；所述补水泵(404)的入口与所述补水箱(403)相连，出口与所述回热冷凝器(401)的第一支管相连，所述回热冷凝器(401)的第二支管与所述给水预热器(106)的入口相连。 5.根据权利要求4所述的加热炉烟气余热回收零电耗系统，其特征在于，所述回热冷凝器(401)上还设置有第三支管和第四支管，所述第三支管与冷却介质进口管道相连，所述第四支管与冷却介质出口管道相连。 6.根据权利要求4所述的加热炉烟气余热回收零电耗系统，其特征在于，所述补水箱(403)与锅炉补水管道相连。 7.根据权利要求1至6任意一项所述的加热炉烟气余热回收零电耗系统，其特征在于，所述控制系统(5)包括速关阀(501)和调节阀(502)，所述速关阀(501)的一端与所述低压蒸汽过热器(104)的出口相连，另一端与所述调节阀(502)的一端相连，所述调节阀(502)的另一端与所述发电系统(3)相连。 8.一种加热炉烟气余热回收零电耗方法，采用如权利要求1至7任意一项所述的加热炉烟气余热回收零电耗系统，其特征在于，包括： 加热炉高温烟气进入余热锅炉系统(1)，依次经过主蒸汽过热器(101)、主蒸汽蒸发器(102)、高温省煤器(103)、次低压蒸汽过热器(104)、次低压蒸汽蒸发器(105)和给水预热器(106)进行热交换后排入大气； 在所述加热炉高温烟气热交换的过程中，回热冷却补水系统(4)将第一液态水输送至所述给水预热器(106)内，所述第一液态水经过热交换后进入一体化除氧锅筒(201)内进行除氧和汽水分离，得到次低压蒸汽和第二液态水，所述第二液态水进入所述次低压蒸汽蒸发器(105)进行热交换后回到所述一体化除氧锅筒(201)内汽水分离，得到所述次低压蒸汽和第三液态水，所述次低压蒸汽进入所述次低压蒸汽过热器(104)进行热交换后得到过热的次低压蒸汽，所述过热的次低压蒸汽通过控制系统(5)的控制，输送至发电系统(3)进行发电，发电后的蒸汽进入所述回热冷却补水系统(4)冷却，所述第三液态水经锅炉给水泵(202)泵送至所述高温省煤器(103)进行热交换后进入主汽包(107)进行汽水分离，得到主蒸汽和第四液态水，所述第四液态水进入所述主蒸汽蒸发器(102)进行热交换后回到所述主汽包(107)汽水分离，得到第五液态水和所述主蒸汽，所述第五液态水再次进入所述主蒸汽蒸发器(102)进行循环，所述主蒸汽进入所述主蒸汽过热器(101)，得到过热的主蒸汽，所述过热的主蒸汽进入主蒸汽出口管道进行输送。 9.根据权利要求8所述的加热炉烟气余热回收零电耗方法，其特征在于，所述第一液态水经过热交换后进入一体化除氧锅筒(201)内进行除氧和汽水分离，得到次低压蒸汽和第二液态水，包括： 所述第一液态水经过热交换后进入所述一体化除氧锅筒(201)内的除氧装置(2011)进行除氧，得到除氧后的液态水，所述除氧后的液态水再进入所述一体化除氧锅筒(201)内的次汽包(2012)进行汽水分离，得到所述次低压蒸汽和所述第二液态水。 10.根据权利要求8所述的加热炉烟气余热回收零电耗方法，其特征在于，所述回热冷却补水系统(4)将第一液态水输送至所述给水预热器(106)内，包括： 所述发电后的蒸汽进入所述回热冷却补水系统(4)，通过回热冷凝器(401)冷却后，经凝结水泵(402)泵送至补水箱(403)，所述补水箱(403)内的水经补水泵(404)泵送至所述回热冷凝器(401)内预热后，得到所述第一液态水，输送至所述给水预热器(106)内。