烧结矿竖炉冷却气余热深度回收闭式发电设备和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108592642A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810284836.7(22)申请日2018.04.02(71)申请人华北水利水电大学地址450045河南省郑州市北环路36号申请人中信重工机械股份有限公司(72)发明人王为术徐维晖李振彭岩时小宝赵鹏飞马自强(74)专利代理机构北京金恒联合知识产权代理事务所11324代理人李强(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)F01C13/00(2006.01)F01D15/10(2006.01)F01K11/02(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称烧结矿竖炉冷却气余热深度回收闭式发电设备和方法(57)摘要烧结矿竖炉冷却气余热深度回收闭式发电设备，属于余热发电技术领域。该设备包括烧结矿冷却部分、余热锅炉发电部分、基于降膜蒸发的有机朗肯循环部分和烟气循环部分，烟气循环部分连接了烧结矿冷却部分、余热锅炉发电部分和有机朗肯循环部分形成闭合回路。该设备可实现对烧结矿冷却过程中释放的余热资源深度回收，实现了余热梯级利用，提高发电量，降低设备自用电率，具有节能和减排双重效果。CN108592642ACN108592642A权利要求书1/3页1.烧结矿竖炉冷却气余热深度回收闭式发电设备，其特征在于包括：竖式冷却炉(1)、重力除尘器(2)、旋风除尘器(3)、应急排放阀(4)、双压余热锅炉(5)、中压汽包(6)、低压汽包(7)、降膜蒸发器(17)、末级除尘器(26)、鼓风机(27)、新气入口(28)，冷却矿排出装置(29)、冷却矿输送装置(30)，其中，竖式冷却炉(1)的烟气依次进入重力除尘器(2)、旋风分离器(3)后进入双压余热锅炉(5)，再进入降膜蒸发器(17)，再进入预热器(25)，再进入末级除尘器(26)，然后经鼓风机(27)进入竖式冷却炉(1)的入口，冷却矿排出装置(29)和冷却矿输送装置(30)被设置在竖式冷却炉(1)的出口处；所述烧结矿竖炉冷却气余热深度回收闭式发电设备进一步包括：补气凝汽式汽轮机(9)、第一发电机(10)、第一凝汽器(11)、凝结水泵(14)、主给水泵(15)、低压给水泵(16)、除氧器(8)、第一冷却塔(12)和第一循环水泵(13)，其中，中压汽包(6)分离出的饱和蒸汽进入双压余热锅炉(5)中进行过热，作为双压余热锅炉的主蒸汽，双压余热锅炉(5)的主蒸汽口连接补汽凝汽式汽轮机(9)的主汽门，低压汽包(7)分离出的饱和蒸汽经双压余热锅炉过热后变成双压余热锅炉(5)的低压过热蒸汽，双压余热锅炉(5)的一部分低压过热蒸汽进入补汽凝汽式汽轮机(9)，补汽凝汽式汽轮机(9)连接第一发电机(10)，汽轮机(9)的尾部乏汽出口连接到凝汽器(11)蒸汽入口，第一凝汽器(11)和与其连接的第一冷却塔(12)以及第一循环水泵(13)属于对乏汽进行冷却的第一循环水部分，第一凝汽器(11)的凝结水出口连接到凝结水泵(14)的入口，凝结水泵(14)的出口与除氧器(8)的入口相连，除氧器(8)的入口分别连接到主给水泵(15)的入口和低压给水泵(16)的入口，低压给水泵(16)连接到低压汽包(7)，主给水泵(15)出口与双压余热锅中(5)省煤器的入口相连，所述烧结矿竖炉冷却气余热深度回收闭式发电设备进一步包括：降膜蒸发器(17)、气液分离器(18)、螺杆膨胀机(19)、第二发电机(20)、第二凝汽器(21)、第二冷却塔(22)、第二循环水泵(23)、有机工质循环泵(24)、预热器(25)，其中，有机工质经过有机工质循环泵(24)加压后进入预热器(25)中进行预热，然后进入降膜蒸发器(17)，在降膜蒸发器(17)中有机工质与双压余热锅炉(5)排出的低温烟气进行充分换热，蒸发的有机工质进入气液分离器(18)进行气液分离，分离后的有机工质的蒸汽进入螺杆膨胀机(19)中膨胀做功，使螺杆膨胀机(19)驱动第二发电机(20)发电，螺杆膨胀机(19)的尾部乏汽在第二凝汽器(21)内由包括第二凝汽器(21)、第二冷却塔(22)和第二循环水泵(23)的第二循环水部分冷却后变为冷凝工质，2CN108592642A权利要求书2/3页冷凝工质、气液分离器(18)分离出未蒸发的有机工质液体和降膜蒸发器(17)中未蒸发的有机工质液体经有机工质循环泵(24)加压后进入预热器(25)中进行预热，再进入降膜蒸发器(17)进行下一次循环。2.根据权利要求1所述的烧结矿竖炉冷却气余热深度回收闭式发电设备，其特征在于：所述的冷却炉是竖式密闭冷却炉，所述双压余热锅炉包括主蒸汽装置和低压蒸汽装置，所述的有机朗肯循环部分对烧结矿冷却余热进行梯级利用。3.根据权利要求1所述的烧结矿竖炉冷却气余热深