CN111964464A - 一种煅烧炉余热发电*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及节能装置技术领域的一种煅烧炉余热发电***，包括煅烧炉、烟气余热锅炉、布袋除尘器、脱硫塔、汽轮发电机组、凝汽器、凝结水泵、除氧器、给水泵、滚筒冷渣机和除盐水箱，煅烧炉的排气口与烟气余热锅炉相连通，排料口与滚筒冷渣机相连通，烟气余热锅炉内设有燃气火嘴，烟气余热锅炉的炉膛出口连接有旋风分离器，烟气余热锅炉的尾部竖井内设有过热器、脱硝装置和烟气冷却器，尾部竖井的排气端通过烟道与布袋除尘器相连通，布袋尘器通过引风机与脱硫塔相连通，过热器的排汽端通过蒸汽管与汽轮发电机组的进汽门相连接。本装置能够使炭素煅烧炉排料和排烟中的余热转化为电能，同时将煅烧炉烟气中的各种污染物实现高效协同净化。

Description

一种煅烧炉余热发电***
技术领域
本发明属于节能装置技术领域，具体地，涉及一种煅烧炉余热发电***。
背景技术
石油焦在炭素煅烧炉内煅烧后，排料(煅后焦)温度在1000℃左右，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％。烟气中含有粉尘、沥青烟、二氧化硫、氮氧化物等，烟气量大，污染物浓度高，含有多种致癌成分。许多厂家采用水冷方式将排料降温至200℃以下，排入振动筛网、传输皮带，以达到保护设备的目的。这种普遍存在于国内炭素行业煅烧炉排料冷却方式，不仅蒸发掉大量的水资源，而且造成环境热污染。
目前，炭素煅烧炉排料和排烟中的这些余热尚未得到有效的利用，且对烟气中各种污染物的协同净化效果差，亟需加以改进。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种煅烧炉余热发电***，包括煅烧炉、烟气余热锅炉、布袋除尘器、脱硫塔、汽轮发电机组、凝汽器、凝结水泵、除氧器、给水泵、滚筒冷渣机和除盐水箱，所述煅烧炉的排气口与烟气余热锅炉的进气口相连通，且煅烧炉的排料口与滚筒冷渣机的进料端相连通，所述滚筒冷渣机的排料端下方设有输料皮带机，所述烟气余热锅炉内设有用于焚烧烟气中可燃物的燃气火嘴，所述烟气余热锅炉的炉膛出口连接有旋风分离器，所述旋风分离器的排气端与烟气余热锅炉的尾部竖井相连通，所述尾部竖井内从上到下依次设有过热器、脱硝装置和烟气冷却器，所述尾部竖井的排气端通过烟道与布袋除尘器相连通，所述布袋尘器的排气端设有引风机，所述引风机的排气端与脱硫塔相连通，所述脱硫塔顶部设有排烟筒，所述烟气余热锅炉的锅筒的排汽口通过导汽管与过热器的进汽端相连通，所述过热器的排汽端通过蒸汽管与汽轮发电机组的进汽门相连接，所述汽轮发电机组的发电输出端通过电缆与电网相连接，且汽轮发电机组的排汽口与凝汽器相连通，所述凝汽器通过凝结水泵将凝结水送入除氧器内，且凝汽器的排汽端通过管路与冷却塔相连通，所述除盐水箱上连接有补水泵，所述补水泵通过第一补水管与除氧器相连通，通过第二补水管与滚筒冷渣机的进水口相连通，所述滚筒冷渣机的回水口通过回水管与除氧器相连通，所述除氧器的排水口连接有给水泵，所述给水泵通过给水管与烟气冷却器的进水端相连通，所述烟气冷却器的出水端与烟气余热锅炉的锅筒的进水口相连通。
优选的，所述第一补水管、第二补水管、给水管和蒸汽管上分别设有第一流量调节阀、第二流量调节阀、第三流量调节阀和第四流量调节阀，用于保证本发明余热发电***热平衡的稳定性。
优选的，所述脱硝装置包括SCR催化剂层和设于SCR催化剂层上方的喷氨格栅，所述喷氨格栅的输入端连接有喷氨管路，所述喷氨管路上设有氨液或尿素输送泵，所述氨液或尿素输送泵远离喷氨管路的一端连接有氨液或尿素溶液储罐。
优选的，所述SCR催化剂层内设有蜂窝式SCR催化剂，脱硝效率高。
优选的，所述滚筒冷渣机采用膜式滚筒冷渣机，冷却效率高，可提高排料余热利用效率。
本发明还包括能够使该煅烧炉余热发电***正常使用的其它装置或组件，均为本领域的常规技术手段，另外，本发明中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。
本装置的工作原理是，本发明通过烟气余热锅炉内设置的燃气火嘴，所述燃气火嘴内通有天然气，用于将煅烧炉烟气中未燃烧完全的可燃物二次焚烧，从而脱除烟气中的可燃物，同时燃气火嘴通过燃气燃烧和对烟气中可燃物的焚烧释放大量热能，这些热能将供给到烟气余热锅炉内的除氧水快速蒸发成过热蒸汽，然后经过汽轮发电机组转化成电能供应到电网中，汽轮发电机组做功后的乏汽经凝汽器冷凝成凝结水，凝结水泵将凝结水送入除氧器中循环利用，未凝结的乏汽进入冷却塔冷却成循环水后作为引风机、给水泵、凝结水泵和补水泵的冷却水循环利用，所述滚筒冷渣机采用水冷方式将煅烧炉排料中的余热高效回收后送入除氧器中作为除氧器的热源和补充水源，所述补水泵将除盐水箱里的除盐水源源不断补入除氧器中以补充***中水资源的消耗，给水泵将除氧后的除盐水送入烟气冷却器吸收烟气余热锅炉排烟中的余热，烟气冷却器将加热后的除盐水送入烟气余热锅炉的锅筒内，再经锅筒下方的下降管补充到烟气余热锅炉的水冷壁内，水冷壁内产生的高温蒸汽经锅筒内的旋风子汽水分离后经导汽管进入过热器加热成过热蒸汽后，过热蒸汽中的热能经汽轮发电机组转化成电能，从而实现了煅烧炉排气和排料中余热的高效利用，旋风分离器用于将烟气余热锅炉排气中的大颗粒粉尘脱除，以保证脱硝装置的脱硝效率，脱硝装置、布袋除尘器和脱硫塔将烟气余热锅炉排气中的氮氧化物、二氧化硫和粉尘进行高效协同净化。
本装置能够使炭素煅烧炉排料和排烟中的余热转化为电能，同时能够将煅烧炉烟气中的各种污染物实现高效协同净化，从而实现了资源的高效利用，提高了企业经济效益，也减轻了碳素生产过程中对环境的热污染和废气污染。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中烟气余热锅炉的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图以及具体实施例对本发明进行清楚地描述，在此处的描述仅仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例
如图1～2所示，本发明提供了一种煅烧炉余热发电***，包括煅烧炉1、烟气余热锅炉2、布袋除尘器3、脱硫塔4、汽轮发电机组5、凝汽器6、凝结水泵7、除氧器8、给水泵9、滚筒冷渣机10和除盐水箱11，所述煅烧炉1的排气口与烟气余热锅炉2的进气口相连通，且煅烧炉1的排料口与滚筒冷渣机10的进料端相连通，所述滚筒冷渣机10的排料端下方设有输料皮带机24，所述烟气余热锅炉2内设有用于焚烧烟气中可燃物的燃气火嘴12，所述烟气余热锅炉2的炉膛出口连接有旋风分离器13，所述旋风分离器13的排气端与烟气余热锅炉2的尾部竖井14相连通，所述尾部竖井14内从上到下依次设有过热器15、脱硝装置16和烟气冷却器17，所述尾部竖井14的排气端通过烟道与布袋除尘器3相连通，所述布袋尘器3的排气端设有引风机18，所述引风机18的排气端与脱硫塔4相连通，所述脱硫塔4顶部设有排烟筒19，所述烟气余热锅炉2的锅筒20的排汽口通过导汽管与过热器15的进汽端相连通，所述过热器15的排汽端通过蒸汽管与汽轮发电机组5的进汽门相连接，所述汽轮发电机组5的发电输出端通过电缆与电网21相连接，且汽轮发电机组5的排汽口与凝汽器6相连通，所述凝汽器6通过凝结水泵7将凝结水送入除氧器8内，且凝汽器6的排汽端通过管路与冷却塔22相连通，所述除盐水箱11上连接有补水泵23，所述补水泵23通过第一补水管与除氧器8相连通，通过第二补水管与滚筒冷渣机10的进水口相连通，所述滚筒冷渣机10的回水口通过回水管与除氧器8相连通，所述除氧器8的排水口连接有给水泵9，所述给水泵9通过给水管与烟气冷却器17的进水端相连通，所述烟气冷却器17的出水端与烟气余热锅炉2的锅筒20的进水口相连通。
所述第一补水管、第二补水管、给水管和蒸汽管上分别设有第一流量调节阀25、第二流量调节阀26、第三流量调节阀27和第四流量调节阀28，用于保证本发明余热发电***热平衡的稳定性。所述脱硝装置16包括SCR催化剂层和设于SCR催化剂层上方的喷氨格栅，所述喷氨格栅的输入端连接有喷氨管路，所述喷氨管路上设有尿素输送泵29，所述尿素输送泵29远离喷氨管路的一端连接有尿素溶液储罐30。所述SCR催化剂层内设有蜂窝式SCR催化剂，脱硝效率高。所述滚筒冷渣机10采用膜式滚筒冷渣机，冷却效率高，可提高排料余热利用效率。
本装置的工作原理是，本发明通过烟气余热锅炉2内设置的燃气火嘴12，所述燃气火嘴12内通有天然气，用于将煅烧炉1的烟气中未燃烧完全的可燃物二次焚烧，从而脱除烟气中的可燃物，同时燃气火嘴12通过燃气燃烧和对烟气中可燃物的焚烧释放大量热能，这些热能将供给到烟气余热锅炉2内的除氧水快速蒸发成过热蒸汽，然后经过汽轮发电机组5转化成电能供应到电网21中，汽轮发电机组5做功后的乏汽经凝汽器6冷凝成凝结水，凝结水泵7将凝结水送入除氧器8中循环利用，未凝结的乏汽进入冷却塔22冷却成循环水后作为引风机18、给水泵9、凝结水泵7和补水泵23的冷却水循环利用，所述滚筒冷渣机10采用水冷方式将煅烧炉1排料中的余热高效回收后送入除氧器8中作为除氧器8的热源和补充水源，所述补水泵23将除盐水箱11里的除盐水源源不断补入除氧器8中以补充***中水资源的消耗，给水泵9将除氧后的除盐水送入烟气冷却器17吸收烟气余热锅炉2排烟中的余热，烟气冷却器17将加热后的除盐水送入烟气余热锅炉2的锅筒20内，再经锅筒20下方的下降管补充到烟气余热锅炉2的水冷壁内，水冷壁内产生的高温蒸汽经锅筒20内的旋风子汽水分离后经导汽管进入过热器15加热成过热蒸汽后，过热蒸汽中的热能经汽轮发电机5组转化成电能，从而实现了煅烧炉1的排气和排料中余热的高效利用，旋风分离器13用于将烟气余热锅炉2排气中的大颗粒粉尘脱除，以保证脱硝装置16的脱硝效率，脱硝装置16、布袋除尘器3和脱硫塔4将烟气余热锅炉2排气中的氮氧化物、二氧化硫和粉尘进行高效协同净化。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (5)

1.一种煅烧炉余热发电***，包括煅烧炉，其特征在于：还包括烟气余热锅炉、布袋除尘器、脱硫塔、汽轮发电机组、凝汽器、凝结水泵、除氧器、给水泵、滚筒冷渣机和除盐水箱，所述煅烧炉的排气口与烟气余热锅炉的进气口相连通，且煅烧炉的排料口与滚筒冷渣机的进料端相连通，所述滚筒冷渣机的排料端下方设有输料皮带机，所述烟气余热锅炉内设有用于焚烧烟气中可燃物的燃气火嘴，所述烟气余热锅炉的炉膛出口连接有旋风分离器，所述旋风分离器的排气端与烟气余热锅炉的尾部竖井相连通，所述尾部竖井内从上到下依次设有过热器、脱硝装置和烟气冷却器，所述尾部竖井的排气端通过烟道与布袋除尘器相连通，所述布袋尘器的排气端设有引风机，所述引风机的排气端与脱硫塔相连通，所述脱硫塔顶部设有排烟筒，所述烟气余热锅炉的锅筒的排汽口通过导汽管与过热器的进汽端相连通，所述过热器的排汽端通过蒸汽管与汽轮发电机组的进汽门相连接，所述汽轮发电机组的发电输出端通过电缆与电网相连接，且汽轮发电机组的排汽口与凝汽器相连通，所述凝汽器通过凝结水泵将凝结水送入除氧器内，且凝汽器的排汽端通过管路与冷却塔相连通，所述除盐水箱上连接有补水泵，所述补水泵通过第一补水管与除氧器相连通，通过第二补水管与滚筒冷渣机的进水口相连通，所述滚筒冷渣机的回水口通过回水管与除氧器相连通，所述除氧器的排水口连接有给水泵，所述给水泵通过给水管与烟气冷却器的进水端相连通，所述烟气冷却器的出水端与烟气余热锅炉的锅筒的进水口相连通。
2.根据权利要求1所述的煅烧炉余热发电***，其特征在于：所述第一补水管、第二补水管、给水管和蒸汽管上分别设有第一流量调节阀、第二流量调节阀、第三流量调节阀和第四流量调节阀。
3.根据权利要求1所述的煅烧炉余热发电***，其特征在于：所述脱硝装置包括SCR催化剂层和设于SCR催化剂层上方的喷氨格栅，所述喷氨格栅的输入端连接有喷氨管路，所述喷氨管路上设有氨液或尿素输送泵，所述氨液或尿素输送泵远离喷氨管路的一端连接有氨液或尿素溶液储罐。
4.根据权利要求3所述的煅烧炉余热发电***，其特征在于：所述SCR催化剂层内设有蜂窝式SCR催化剂。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的煅烧炉余热发电***，其特征在于：所述滚筒冷渣机采用膜式滚筒冷渣机。
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