一种转炉煤气高效利用及发电系统的制作方法

1.本发明涉及钢铁工业用转炉炼铁技术领域，尤其是涉及一种转炉煤气高效利用及发电系统。


背景技术：

2.现有转炉煤气系统多采用半干法除尘，转炉煤气首先经汽化冷却烟道冷却至900度左右，然后进入蒸发冷却器降温至200度左右，200度左右的转炉煤气随后进入除尘系统除尘，除尘后的转炉煤气进行成分检测，符合回收条件的转炉煤气经过降温后进入气柜予以回收，不符合回收条件的转炉煤气（以下简称放散煤气）则经放散塔放散排出大气。一个典型的转炉生产周期（约30min）由吹炼期（约16min）和非吹炼期（约14min）构成，其中吹炼期又分为吹炼初期、吹炼中期和吹炼末期，在非吹炼期完成取样、出钢、倒渣以及兑铁水等操作。吹炼初期，脱碳反应平缓，烟罩处吸入空气量大，生成的一氧化碳被二次燃烧，烟气中的主要成分为二氧化碳和氧气，随后脱碳条件成熟，碳开始大量被氧化，烟气中一氧化碳和二氧化碳含量相比于冶炼初期有了很大提高；吹炼中期，脱碳反应剧烈，脱碳速率稳定地维持在较高水平，一氧化碳和二氧化碳含量变化不大，炉内氧气在二次燃烧时几乎消耗殆尽；吹炼末期，伴随熔池碳含量急剧下降，一氧化碳和二氧化碳含量也随之大幅降低，但二氧化碳含量高于一氧化碳含量。在吹炼中期产生的转炉煤气的一氧化碳含量可高达80%，因而被全部入柜回收，而在吹炼初期和吹炼末期产生的放散煤气则经放散塔放散排出大气。吹炼初期和吹炼末期单次放散时间均约为2-3min，因此目前转炉放散煤气放散量大、利用率低是转炉炼钢过程中普遍存在的技术难点。
3.另外：1）转炉煤气初始温度高达1500℃左右，带有大量显热，但由于转炉生产具有不连续性，现有转炉煤气余热发电系统只能采用蓄热器将蒸汽连续化后用饱和汽轮机发电，蓄热器的使用虽然能使蒸汽连续化，但会引起蒸汽压力进一步损失，因此汽轮机进汽压力参数相应降低导致发电效率进一步降低，通常为14%-15%，且伴随汽轮机最后几级蒸汽湿度大、安全性差。
4.2）据估算，在吹炼初期和吹炼末期生成的放散煤气全国每年由此放散到大气中的一氧化碳折合成高炉煤气其放散量不少于100亿标方，对环境造成严重污染的同时，浪费大量的优质燃料，且增加了转炉工序碳排度。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种转炉煤气高效利用及发电系统，该转炉煤气高效利用及发电系统可实现转炉吹炼初期和吹炼末期生成的放散煤气的高效回收和化学热利用，大大减少一氧化碳排放量，减少空气污染，同时提高发电机发电效率。
6.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种转炉煤气高效利用及发电系统，包括与转炉相连的第一排气管道，还包括煤气伴烧器、放散煤气焚烧炉、焚烧余热过热器、焚烧余热蒸发器和锅筒，所述煤气伴烧器与
第一排气管道相连，转炉排出的放散煤气经煤气伴烧器、放散煤气焚烧炉燃烧生成焚烧烟气，放散煤气焚烧炉与蓄热装置相连，所述蓄热装置包括至少一个或一组蓄热体，蓄热体经第二排气管道与放散煤气焚烧炉相连，焚烧烟气经第二排气管道排入蓄热体并与蓄热体换热生成一次换热烟气，一次换热烟气经第三排气管道分别与烟囱、第一回收管道相连，第一回收管道与蓄热装置相连，使得一次换热烟气可以经第一回收管道与蓄热体换热并生成过热循环烟气，所述蓄热装置还通过第二回收管道与焚烧余热过热器相连，焚烧余热过热器与焚烧余热蒸发器相连，过热循环烟气通过第二回收管道排入焚烧余热过热器换热形成一次换热循环烟气，一次换热循环烟气排入焚烧余热蒸发器换热形成二次换热循环烟气，焚烧余热蒸发器经第三回收管道与第一回收管道相连，使得二次换热循环烟气经第三回收管道排入第一回收管道与一次换热烟气汇合以便循环进入蓄热体换热并生成过热循环烟气；所述锅筒的第一下降管与焚烧余热蒸发器相连，锅筒的上升管通过换热管道与焚烧余热过热器相连，焚烧余热过热器与过热蒸汽用户相连。
7.优选的，所述蓄热装置包括若干个或若干组蓄热体，若干个或若干组蓄热体分别经第二排气管道与放散煤气焚烧炉相连，焚烧烟气经第二排气管道排入其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体并与对应蓄热体换热生成一次换热烟气，一次换热烟气经第三排气管道分别与烟囱、第一回收管道相连，第一回收管道与蓄热装置相连，使得一次换热烟气可以经第一回收管道与蓄热装置中的其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体换热并生成过热循环烟气，一次换热烟气流动方向与过热循环烟气流动方向相反。
8.优选的，焚烧烟气经所述第二排气管道排入其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体并与对应蓄热体换热生成一次换热烟气；二次换热循环烟气经第三回收管道排入第一回收管道与一次换热烟气汇合形成循环烟气，循环烟气经第一回收管道与蓄热装置中的其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体换热并生成过热循环烟气。
9.优选的，焚烧烟气经所述第二排气管道交替排入所有蓄热体；一次换热烟气经第一回收管道交替排入所有蓄热体。
10.优选的，所述蓄热装置包括第一蓄热体和第二蓄热体，当焚烧烟气经第二排气管道排入第一蓄热体并与第一蓄热体换热生成一次换热烟气时，第一蓄热体换热前温度低于第二蓄热体换热前温度；当焚烧烟气经第二排气管道排入第二蓄热体并与第二蓄热体换热生成一次换热烟气时，第二蓄热体换热前温度低于第一蓄热体换热前温度；当循环烟气经第一回收管道与第一蓄热体换热并生成过热循环烟气时，第一蓄热体换热前温度高于第二蓄热体换热前温度；当循环烟气经第一回收管道与第二蓄热体换热并生成过热循环烟气时，第二蓄热体换热前温度高于第一蓄热体换热前温度。
11.优选的，在所述第二排气管道上设有与蓄热体一一对应的第一转换阀，在第三排气管道上设有与蓄热体一一对应的第二转换阀；在第一回收管道上设有与蓄热体一一对应的第三转换阀；在第二回收管道上设有与蓄热体一一对应的第四转换阀。
12.优选的，还包括与转炉依次连接的水冷烟罩、转炉煤气汽化冷却器、转炉煤气除尘器、转炉煤气排气机、转炉煤气切换岛，所述转炉煤气切换岛分别与转炉煤气冷却器、第一排气管道相连，转炉煤气冷却器与转炉煤气回收气柜相连，转炉煤气回收气柜分别与煤气用户、煤气伴烧器相连；转炉冶炼时生成转炉煤气，转炉煤气经水冷烟罩、转炉煤气汽化冷却器、转炉煤气除尘器、转炉煤气排气机换热、除尘并排入转炉煤气切换岛，符合回收条件
的转炉煤气经转炉煤气冷却器排入转炉煤气回收气柜；不符合回收条件的放散煤气经第一排气管道排入煤气伴烧器、放散煤气焚烧炉燃烧生成焚烧烟气。
13.优选的，所述转炉设有若干个；所述锅筒还具有第二下降管，锅筒中的饱和水分经第二下降管进入水冷烟罩，在水冷烟罩中饱和水与转炉煤气换热吸收汽化潜热形成汽水混合物，汽水混合物随后回到锅筒中进行汽水分离，汽水分离后的饱和水循环进入水冷烟罩及焚烧余热蒸发器中汽化。
14.优选的，所述煤气伴烧器与氧气管道相连，氧气管道可向煤气伴烧器提供氧气，在放散煤气焚烧炉上设有泄爆装置；所述蓄热体为蜂窝陶瓷蓄热体，过热蒸汽用户包括汽轮机和发电机。
15.进一步优选的，在所述第三排气管道上设有排烟风机，在所述第一回收管道上设有循环风机，在排烟风机与烟囱之间还设有排烟阀，在蓄热体上均设有温度传感器，通过烟囱反抽空气或烟囱中的一次换热烟气，对一次换热烟气和二次换热循环烟气量进行补充。
16.上述技术方案中，通过设置煤气伴烧器并将放散煤气、氧气和转炉煤气引至煤气伴烧器混合、燃烧形成点火火炬进而经放散煤气焚烧炉燃烧生成1300℃左右的焚烧烟气。通过设置多个或多组蓄热体，使焚烧烟气经第二排气管道排入其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体并与对应蓄热体换热生成110-150℃的一次换热烟气实现热量存储，一次换热烟气通过第一回收管道与蓄热装置相连，使得一次换热烟气可以经第一回收管道与蓄热装置中的其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体换热并生成500-700℃的过热循环烟气实现热量释放，过热循环烟气通过第二回收管道与焚烧余热过热器相连并在焚烧余热过热器换热形成一次换热循环烟气，随后排入焚烧余热蒸发器换热形成二次换热循环烟气，通过将二次换热循环烟气再次引入第一回收管道，使得二次换热循环烟气与一次换热烟气汇合以便循环进入蓄热体换热增大并保证过热循环烟气流量和携带的热量，从而保证焚烧余热过热器过热效率持续、稳定和焚烧余热蒸发器换热效率持续、稳定，进而保证锅筒可以持续不断的提供饱和蒸汽，饱和蒸汽再在焚烧余热过热器进一步过热达到规定过热温度形成过热蒸汽，进而进入汽轮机做工、发电。由于省去了蓄热器避免了蒸汽压力损失，因此汽轮机进汽压力相对更高，发电效率可提高至20%。焚烧烟气经第二排气管道排入其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体并与对应蓄热体换热生成一次换热烟气；循环烟气经第一回收管道与蓄热装置中的其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体换热并生成过热循环烟气，焚烧烟气总是优先流向温度较低的蓄热体实现蓄热，循环烟气总是优先流向温度较高的蓄热体实现放热，并且焚烧烟气经第二排气管道交替排入所有蓄热体；循环烟气经第一回收管道交替排入所有蓄热体，这样，有利于实现多个转炉共用蓄热装置，实现汽轮机持续、高效发电，并且蓄热装置蓄热能力和协调能力得到更大程度的提高，达到放散煤气的高效回收和化学热利用，大大减少一氧化碳排放量，减少空气污染，同时提高发电机发电效率。
附图说明
17.图1为本转炉煤气高效利用及发电系统示意图。
18.附图编号：第一排气管道1，煤气伴烧器2，放散煤气焚烧炉3，焚烧余热过热器4，焚烧余热蒸发器5，锅筒6，蓄热体41，第二排气管道31，第三排气管道32，烟囱7，第一回收管道8，第二回
收管道9，第三回收管道12，第一下降管61，上升管62，过热蒸汽用户14，第一转换阀15，第二转换阀16，第三转换阀17，第四转换阀18，第一蓄热体42，第二蓄热体43，转炉100，水冷烟罩101，转炉煤气汽化冷却器102，转炉煤气除尘器103，转炉煤气排气机104，转炉煤气切换岛105，转炉煤气冷却器106，转炉煤气回收气柜107，煤气用户108，氧气管道109，第二下降管63，泄爆装置33，排烟风机34，循环风机81，排烟阀35。
具体实施方式
19.下面结合附图，对本发明做进一步说明：如图1所示，本转炉煤气高效利用及发电系统，包括第一排气管道1、煤气伴烧器2、放散煤气焚烧炉3、焚烧余热过热器4、焚烧余热蒸发器5和锅筒6，其中第一排气管道1与转炉100相连，煤气伴烧器2与第一排气管道1相连，转炉100排出的放散煤气经煤气伴烧器2、放散煤气焚烧炉3燃烧生成1300℃左右的焚烧烟气，放散煤气焚烧炉3与蓄热装置相连，蓄热装置包括至少一个或一组蓄热体41，蓄热体41经第二排气管道31与放散煤气焚烧炉3相连，使得焚烧烟气可以经第二排气管道31排入蓄热体41并与蓄热体41换热生成110-150℃的一次换热烟气实现热量存储，一次换热烟气经第三排气管道32分别与烟囱7、第一回收管道8相连，第一回收管道8与蓄热装置相连，使得一次换热烟气可以经第一回收管道8与蓄热体41换热并生成500-700℃的过热循环烟气实现热量释放，上述蓄热装置还通过第二回收管道9与焚烧余热过热器4相连，焚烧余热过热器4还与焚烧余热蒸发器5相连，这样500-700℃的过热循环烟气就可以通过第二回收管道9排入焚烧余热过热器4换热形成一次换热循环烟气，一次换热循环烟气排入焚烧余热蒸发器5换热形成二次换热循环烟气，焚烧余热蒸发器5经第三回收管道12与第一回收管道8相连，使得二次换热循环烟气可以经第三回收管道12排入第一回收管道8并与一次换热烟气汇合形成循环烟气以便循环进入蓄热装置换热并生成过热循环烟气，保证过热循环烟气流量和所携带的热量，从而保证焚烧余热过热器4过热效率持续、稳定，进而保证焚烧余热蒸发器5换热效率持续、稳定。锅筒6的第一下降管61与焚烧余热蒸发器5相连，锅筒6的上升管62通过换热管道与焚烧余热过热器4相连，焚烧余热过热器4与过热蒸汽用户14相连，过热蒸汽用户14包括汽轮机和发电机。这样，过热循环烟气流量和所携带的热量持续、稳定，焚烧余热过热器4过热效率持续、稳定，焚烧余热蒸发器5换热效率持续、稳定，进而保证锅筒6可以持续不断的提供饱和蒸汽，饱和蒸汽再在焚烧余热过热器4进一步过热达到规定过热温度形成过热蒸汽，进而进入汽轮机做工、发电，因而省去了设置蓄热器，由锅筒6出来的蒸汽压力可稳定在2.5mpa，较以往由蓄热器出来的蒸汽压力1.0-1.5mpa，蒸汽压力大大提高，因此汽轮机进汽压力相对更高，发电效率可提高至20%。
20.在一个优选实施例中，蓄热体41设有若干个或若干组，若干个或若干组蓄热体41并联，并且若干个或若干组蓄热体41分别经第二排气管道31与放散煤气焚烧炉3相连，使焚烧烟气可以经第二排气管道31排入其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体并与对应蓄热体换热生成一次换热烟气，上述的其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体与焚烧烟气换热前的温度低于其他未与焚烧烟气换热的蓄热体温度，一次换热烟气经第三排气管道32分别与烟囱7、第一回收管道8相连，第一回收管道8与蓄热装置相连，使得循环烟气可以经第一回收管道8与蓄热装置中的其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体换热并生成过热
循环烟气，上述的其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体与循环烟气换热前的温度高于其他未与循环烟气换热的蓄热体温度，一次换热烟气流动方向与循环烟气流动方向相反，因此焚烧烟气总是优先流向温度较低的蓄热体实现蓄热，循环烟气总是优先流向温度较高的蓄热体实现放热，并且焚烧烟气经第二排气管道31交替排入所有蓄热体；循环烟气经第一回收管道8交替排入所有蓄热体，这样，总有蓄热体储存热量，也总有蓄热体释放热量，有利于实现多个转炉共用一套蓄热装置，实现汽轮机持续、高效、稳定发电，并且蓄热装置蓄热能力和协调能力得到更大程度的提高，达到放散煤气的高效回收和化学热利用，大大减少一氧化碳排放量，减少空气污染，同时提高发电机发电效率。进一步的，在第二排气管道31上设有与蓄热体一一对应的第一转换阀15，在第三排气管道32上设有与蓄热体一一对应的第二转换阀16；在第一回收管道8上设有与蓄热体一一对应的第三转换阀17；在第二回收管道9上设有与蓄热体一一对应的第四转换阀18，由第一转换阀15、第二转换阀16、第三转换阀17、第四转换阀18协同作用控制焚烧烟气、循环烟气是否与对应蓄热体换热。蓄热体41为蜂窝陶瓷蓄热体，蓄热能力强、使用寿命长。在各蓄热体上均设有温度传感器，温度传感器检测各蓄热体温度，并将温度信号传递给控制系统，控制系统根据温度信号控制第一转换阀15、第二转换阀16、第三转换阀17、第四转换阀18启闭。
21.在一个优选实施例中，上述蓄热装置包括第一蓄热体42和第二蓄热体43，当检测到第一蓄热体42温度低于第二蓄热体43温度时，焚烧烟气经第二排气管道31排入第一蓄热体42并与第一蓄热体42换热生成一次换热烟气；当检测到第二蓄热体43温度低于第一蓄热体42温度时，焚烧烟气经第二排气管道31排入第二蓄热体43并与第二蓄热体43换热生成一次换热烟气。当循环烟气经第一回收管道8与第一蓄热体42换热并生成过热循环烟气时，第一蓄热体42换热前温度高于第二蓄热体43换热前温度；当循环烟气经第一回收管道8与第二蓄热体43换热并生成过热循环烟气时，第二蓄热体43换热前温度高于第一蓄热体42换热前温度，实现焚烧烟气总是优先流向温度较低的蓄热体实现蓄热，循环烟气总是优先流向温度较高的蓄热体实现放热，并且焚烧烟气经第二排气管道31交替排入所有蓄热体；循环烟气经第一回收管道8交替排入所有蓄热体，这样，当第一蓄热体42储存热量时，第二蓄热体43可以释放热量，第一蓄热体42释放热量时，第二蓄热体43可以储存热量，应对转炉100不同的吹炼期，还利于实现多个转炉100共用一套蓄热装置，实现汽轮机持续、高效、稳定发电，并且蓄热装置蓄热能力和协调能力得到更大程度的提高，达到放散煤气的高效回收和化学热利用，大大减少一氧化碳排放量，减少空气污染，同时提高发电机发电效率。
22.在一个优选实施例中，本转炉煤气高效利用及发电系统还包括与转炉100依次连接的水冷烟罩101、转炉煤气汽化冷却器102、转炉煤气除尘器103、转炉煤气排气机104、转炉煤气切换岛105，转炉煤气切换岛105分别与转炉煤气冷却器106、第一排气管道1相连，转炉煤气冷却器106与转炉煤气回收气柜107相连，转炉煤气回收气柜107分别与煤气用户108、煤气伴烧器2相连；转炉100冶炼时生成转炉煤气，转炉煤气先经水冷烟罩101、转炉煤气汽化冷却器102、转炉煤气除尘器103、转炉煤气排气机104换热、除尘并排入转炉煤气切换岛105，符合回收条件的转炉煤气经转炉煤气冷却器106排入转炉煤气回收气柜107；不符合回收条件的放散煤气则经第一排气管道1排入煤气伴烧器2、放散煤气焚烧炉3燃烧生成焚烧烟气。在本实施例中，煤气伴烧器2还与氧气管道109相连，氧气管道109可向煤气伴烧器2提供氧气，这样通过将转炉煤气回收气柜107中的转炉煤气部分引入一氧化碳浓度较低
的放散煤气，提高放散煤气中的一氧化碳含量，同时氧气管道109向煤气伴烧器2提供氧气，从而使放散煤气、氧气和转炉煤气混合、燃烧形成点火火炬进而经放散煤气焚烧炉3燃烧生成1300℃左右的焚烧烟气，再经蓄热体41换热实现化学热高效利用和发电，而不是以往的放散塔放散方式，因此一氧化碳排放量显著减少，空气污染得到有效改善。在放散煤气焚烧炉3上还设有泄爆装置33，避免发生爆炸事故。
23.在一个优选实施例中，上述转炉100设有若干个，多个转炉100均与第一排气管道1相连，共用煤气伴烧器2、放散煤气焚烧炉3、焚烧余热过热器4、焚烧余热蒸发器5、锅筒6和蓄热装置，实现汽轮机更加持续、高效、稳定发电。锅筒6还具有第二下降管63，锅筒6中的饱和水经第二下降管63进入水冷烟罩101，在水冷烟罩101中饱和水与转炉煤气换热吸收汽化潜热形成汽水混合物，汽水混合物随后回到锅筒6中快速进行汽水分离，汽水分离后的饱和水循环进入水冷烟罩101及焚烧余热蒸发器5中汽化。
24.在一个优选实施例中，在第三排气管道32上还设有排烟风机34加速第三排气管道32内的气体流动，在第一回收管道8上设有循环风机81，在排烟风机34与烟囱7之间还设有排烟阀35，以便灵活控制排出烟囱7的烟气流量，保证过热循环烟气流量和所携带的热量。当循环烟气由于泄漏、循环导致烟气量偏小时，还可以通过烟囱7反抽空气或烟囱中的一次换热烟气，对一次换热烟气和二次换热循环烟气量进行补充，进一步保证过热循环烟气流量和所携带的热量持续、稳定，从而保证焚烧余热过热器4过热效率持续、稳定，焚烧余热蒸发器5换热效率持续、稳定，进而保证锅筒6可以持续不断的提供饱和蒸汽。
25.上述技术方案中，烟气流程：转炉100冶炼时生成转炉煤气，转炉煤气先经水冷烟罩101、转炉煤气汽化冷却器102、转炉煤气除尘器103、转炉煤气排气机104换热、除尘并排入转炉煤气切换岛105，符合回收条件的转炉煤气经转炉煤气冷却器106排入转炉煤气回收气柜107，以供给煤气用户108；不符合回收条件的放散煤气则经第一排气管道1排入煤气伴烧器2，同时氧气管道109向煤气伴烧器2提供氧气，引入转炉煤气回收气柜107中的转炉煤气以提高放散煤气中的一氧化碳浓度，从而使放散煤气、氧气和转炉煤气混合、燃烧形成点火火炬进而经放散煤气焚烧炉3燃烧生成1300℃左右的焚烧烟气，焚烧烟气经第二排气管道31排入其中一个或其中一组或多个或多组温度较低的蓄热体并与对应蓄热体换热生成一次换热烟气，一次换热烟气经第三排气管道32一小部分通过烟囱7排入大气，大部分经第一回收管道8与蓄热装置中的其中一个或其中一组或多个或多组温度较高的蓄热体换热并生成过热循环烟气，也可能是所有一次换热烟气经第一回收管道8与蓄热装置中的其中一个或其中一组或多个或多组温度较高的蓄热体换热并生成过热循环烟气，并且焚烧烟气经第二排气管道31交替排入所有蓄热体；一次换热烟气经第一回收管道8交替排入所有蓄热体。500-700℃的过热循环烟气经第二回收管道9排入焚烧余热过热器4换热形成一次换热循环烟气，一次换热循环烟气排入焚烧余热蒸发器5换热形成二次换热循环烟气，二次换热循环烟气经第三回收管道12排入第一回收管道8并与一次换热烟气汇合以便循环进入蓄热装置换热并生成过热循环烟气，保证过热循环烟气流量和所携带的热量，从而保证焚烧余热过热器4过热效率持续、稳定，进而保证焚烧余热蒸发器5换热效率持续、稳定，进而保证锅筒6可以持续不断的提供饱和蒸汽，饱和蒸汽再在焚烧余热过热器4进一步过热达到规定过热温度形成过热蒸汽，进而进入汽轮机做工、发电。当循环烟气由于泄漏、循环导致烟气量偏小时，还可以通过烟囱7反抽空气或烟囱中的一次换热烟气，对一次换热烟气和二次换
热循环烟气量进行补充，进一步保证过热循环烟气流量和所携带的热量持续、稳定，从而保证焚烧余热过热器4过热效率持续、稳定，焚烧余热蒸发器5换热效率持续、稳定，进而保证锅筒6可以持续不断的提供饱和蒸汽。
26.做功工质流程：锅炉给水进入上述焚烧余热蒸发器5进行预热并与经过焚烧余热蒸发器5的一次换热循环烟气换热形成饱和水，饱和水随后进入锅筒6。锅筒6中的饱和水分两路在两下降管中分别进入水冷烟罩101及焚烧余热蒸发器5，在水冷烟罩101及焚烧余热蒸发器5受热面管中饱和水分别与转炉煤气、一次换热循环烟气换热吸收汽化潜热形成汽水混合物，汽水混合物随后回到锅筒6中进行汽水分离，汽水分离后的饱和水循环进入水冷烟罩101及焚烧余热蒸发器5中汽化，形成饱和蒸汽，汽水分离后的饱和蒸汽则通过锅筒6的上升管62进入焚烧余热过热器4进一步过热达到规定过热温度形成过热蒸汽，进而进入汽轮机做工、发电，因而省去了设置蓄热器，避免了蒸汽压力损失，因此汽轮机进汽压力相对更高，发电效率可提高至20%。
27.本实施例只是对本发明构思和实现的说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

技术特征：
1.一种转炉煤气高效利用及发电系统，包括与转炉相连的第一排气管道，其特征在于，还包括煤气伴烧器、放散煤气焚烧炉、焚烧余热过热器、焚烧余热蒸发器和锅筒，所述煤气伴烧器与第一排气管道相连，转炉排出的放散煤气经煤气伴烧器、放散煤气焚烧炉燃烧生成焚烧烟气，放散煤气焚烧炉与蓄热装置相连，所述蓄热装置包括至少一个或一组蓄热体，蓄热体经第二排气管道与放散煤气焚烧炉相连，焚烧烟气经第二排气管道排入蓄热体并与蓄热体换热生成一次换热烟气，一次换热烟气经第三排气管道分别与烟囱、第一回收管道相连，第一回收管道与蓄热装置相连，使得一次换热烟气可以经第一回收管道与蓄热体换热并生成过热循环烟气，所述蓄热装置还通过第二回收管道与焚烧余热过热器相连，焚烧余热过热器与焚烧余热蒸发器相连，过热循环烟气通过第二回收管道排入焚烧余热过热器换热形成一次换热循环烟气，一次换热循环烟气排入焚烧余热蒸发器换热形成二次换热循环烟气，焚烧余热蒸发器经第三回收管道与第一回收管道相连，使得二次换热循环烟气经第三回收管道排入第一回收管道与一次换热烟气汇合以便循环进入蓄热体换热并生成过热循环烟气；所述锅筒的第一下降管与焚烧余热蒸发器相连，锅筒的上升管通过换热管道与焚烧余热过热器相连，焚烧余热过热器与过热蒸汽用户相连。2.如权利要求1所述的转炉煤气高效利用及发电系统，其特征在于，所述蓄热装置包括若干个或若干组蓄热体，若干个或若干组蓄热体分别经第二排气管道与放散煤气焚烧炉相连，焚烧烟气经第二排气管道排入其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体并与对应蓄热体换热生成一次换热烟气，一次换热烟气经第三排气管道分别与烟囱、第一回收管道相连，第一回收管道与蓄热装置相连，使得一次换热烟气可以经第一回收管道与蓄热装置中的其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体换热并生成过热循环烟气，一次换热烟气流动方向与过热循环烟气流动方向相反。3.如权利要求2所述的转炉煤气高效利用及发电系统，其特征在于，焚烧烟气经所述第二排气管道排入其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体并与对应蓄热体换热生成一次换热烟气；二次换热循环烟气经第三回收管道排入第一回收管道与一次换热烟气汇合形成循环烟气，循环烟气经第一回收管道与蓄热装置中的其中一个或其中一组或多个或多组蓄热体换热并生成过热循环烟气。4.如权利要求3所述的转炉煤气高效利用及发电系统，其特征在于，焚烧烟气经所述第二排气管道交替排入所有蓄热体；一次换热烟气经第一回收管道交替排入所有蓄热体。5.如权利要求3所述的转炉煤气高效利用及发电系统，其特征在于，所述蓄热装置包括第一蓄热体和第二蓄热体，当焚烧烟气经第二排气管道排入第一蓄热体并与第一蓄热体换热生成一次换热烟气时，第一蓄热体换热前温度低于第二蓄热体换热前温度；当焚烧烟气经第二排气管道排入第二蓄热体并与第二蓄热体换热生成一次换热烟气时，第二蓄热体换热前温度低于第一蓄热体换热前温度；当循环烟气经第一回收管道与第一蓄热体换热并生成过热循环烟气时，第一蓄热体换热前温度高于第二蓄热体换热前温度；当循环烟气经第一回收管道与第二蓄热体换热并生成过热循环烟气时，第二蓄热体换热前温度高于第一蓄热体换热前温度。6.如权利要求1至5任一项所述的转炉煤气高效利用及发电系统，其特征在于，在所述第二排气管道上设有与蓄热体一一对应的第一转换阀，在第三排气管道上设有与蓄热体一一对应的第二转换阀；在第一回收管道上设有与蓄热体一一对应的第三转换阀；在第二回
收管道上设有与蓄热体一一对应的第四转换阀。7.如权利要求6所述的转炉煤气高效利用及发电系统，其特征在于，还包括与转炉依次连接的水冷烟罩、转炉煤气汽化冷却器、转炉煤气除尘器、转炉煤气排气机、转炉煤气切换岛，所述转炉煤气切换岛分别与转炉煤气冷却器、第一排气管道相连，转炉煤气冷却器与转炉煤气回收气柜相连，转炉煤气回收气柜分别与煤气用户、煤气伴烧器相连；转炉冶炼时生成转炉煤气，转炉煤气经水冷烟罩、转炉煤气汽化冷却器、转炉煤气除尘器、转炉煤气排气机换热、除尘并排入转炉煤气切换岛，符合回收条件的转炉煤气经转炉煤气冷却器排入转炉煤气回收气柜；不符合回收条件的放散煤气经第一排气管道排入煤气伴烧器、放散煤气焚烧炉燃烧生成焚烧烟气。8.如权利要求7所述的转炉煤气高效利用及发电系统，其特征在于，所述转炉设有若干个；所述锅筒还具有第二下降管，锅筒中的饱和水分经第二下降管进入水冷烟罩，在水冷烟罩中饱和水与转炉煤气换热吸收汽化潜热形成汽水混合物，汽水混合物随后回到锅筒中进行汽水分离，汽水分离后的饱和水循环进入水冷烟罩及焚烧余热蒸发器中汽化。9.如权利要求1至5任一项所述的转炉煤气高效利用及发电系统，其特征在于，所述煤气伴烧器与氧气管道相连，氧气管道可向煤气伴烧器提供氧气，在放散煤气焚烧炉上设有泄爆装置；所述蓄热体为蜂窝陶瓷蓄热体，过热蒸汽用户包括汽轮机和发电机。10.如权利要求1至5任一项所述的转炉煤气高效利用及发电系统，其特征在于，在所述第三排气管道上设有排烟风机，在所述第一回收管道上设有循环风机，在排烟风机与烟囱之间还设有排烟阀，在蓄热体上均设有温度传感器，通过烟囱反抽空气或烟囱中的一次换热烟气，对一次换热烟气和二次换热循环烟气量进行补充。

技术总结
本发明公开了一种转炉煤气高效利用及发电系统，包括与转炉相连的第一排气管道，还包括煤气伴烧器、放散煤气焚烧炉、焚烧余热过热器、焚烧余热蒸发器和锅筒，所述煤气伴烧器与第一排气管道相连，转炉排出的放散煤气经煤气伴烧器、放散煤气焚烧炉燃烧生成焚烧烟气，放散煤气焚烧炉与蓄热装置相连，所述蓄热装置包括至少一个或一组蓄热体，蓄热体经第二排气管道与放散煤气焚烧炉相连，焚烧烟气经第二排气管道排入蓄热体并与蓄热体换热生成一次换热烟气。该转炉煤气高效利用及发电系统可实现转炉吹炼初期和吹炼末期生成的放散煤气的高效回收和化学热利用，大大减少一氧化碳排放量，减少空气污染，同时提高发电机发电效率高。同时提高发电机发电效率高。同时提高发电机发电效率高。


技术研发人员：袁东华 王子兵 袁俊强 孟娜 常宏松 顾坤山 曾斌 阎志强 卢明
受保护的技术使用者：河北富莱尔环保节能工程有限公司
技术研发日：2023.08.18
技术公布日：2023/9/16