一种利用炉气余热进行驱动的送风装置
技术领域
本实用新型涉及硫酸生产技术领域，特别涉及一种利用炉气余热进行驱动的送风装置，尤其涉及一种利用余热锅炉产生的中压蒸汽驱动汽轮机带动风机的送风装置。
背景技术
参见图1，常见的硫酸生产系统包括依次设置的沸腾炉、余热锅炉、净化工段、转化工段、吸收工段和尾气处理工段等。余热锅炉产生的中压蒸汽通过减温减压器转化为低压蒸汽后送入低压蒸汽管网（一般再送入磷铵车间）。
具体地，申请号为CN201410478737.4的专利公开了一种硫酸生产工艺，包括以下步骤：
(1)粉碎和筛分：从矿石中选择硫铁矿进行粉碎，后经筛分选出4-5mm 硫铁矿小颗粒。
(2)焙烧工序；将上述硫铁矿小颗粒送入沸腾焙烧炉中，混合空气进行焙烧反应，温度控制在850-950℃，生成含二氧化硫的炉气从沸腾焙烧炉顶部排出，矿渣经排渣口排出。
(3)净化工序；炉气在废热锅炉内冷却到约350℃，在经旋风除尘器除去炉气中炉尘，进入净化系统以除尘降温，同时去除炉气中的硫酸雾和固态粒子，排出的气体，温度控制在40℃以下。
(4)反应热回收：在步骤(3)中的废热锅炉内设有蒸气蒸发管束，炉气冷却得到的反应热，经蒸气蒸发管束输送至水循环系统或其他热力系统。
(5)干燥工序；将步骤(3) 中得到的气体，在干燥塔中用浓硫酸干燥剂进行干燥，同时释放的热量经酸冷却器吸收后再利用。
(6)转化工序；将步骤(5)中得到的气体经二氧化硫鼓风机进入转化系统，在钒催化剂的催化作用下，将原炉气中的二氧化硫氧化为三氧化硫气体。
(7)吸收工序；将上述得到的三氧化硫气体经中间吸收塔和最终吸收塔，即可得到硫酸。
硫酸的生产过程中会用到两个风机，包括沸腾炉进气口的炉前风机（用于向沸腾炉鼓风）和净化与转化工段之间的主风机（用于输送气流），炉前风机通过炉前风机增速箱与炉前电机传动连接用于实现驱动，主风机通过主风机增速箱与主电机传动连接用于实现驱动。
申请人在采用常规送风装置时发现，炉前电机的功率一般为500-600KW，主电机的功率一般为1000-1800KW，能耗非常大。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种利用炉气余热进行驱动的送风装置，该装置利用余热锅炉产生的中压蒸汽来推动汽轮机用于驱动相应的风机，节约能源。所述技术方案如下：
本实用新型实施例提供了一种利用炉气余热进行驱动的送风装置，该送风装置包括炉前汽轮机、主汽轮机、沸腾炉进气口处的炉前风机及驱动炉前风机的炉前电机和净化与转化工段之间的主风机及驱动主风机的主电机，所述沸腾炉的出气口通过管路与余热锅炉连接，所述余热锅炉的进水口通过管路与锅炉给水管线连接；所述余热锅炉包括汽包3、低温过热器4、减温器5、高温过热器6和减温减压器8，所述汽包3、低温过热器4、减温器5和高温过热器6的进口通过管路依次连接，所述高温过热器6的出口分两路输出，一路通过管路与减温减压器8连接后并入低压蒸汽管网，另一路通过管路与炉前汽轮机和主汽轮机连接后并入低压蒸汽管网；在高温过热器6输出的中压蒸汽稳定后，所述炉前风机和主风机分别由炉前汽轮机和主汽轮机驱动。
进一步地，本实用新型实施例中的余热锅炉还包括连排扩容器12和除氧器2，所述除氧器2的进口通过带有清水给水泵9和除氧器液位调节阀10的锅炉给水管线与清水储罐1连接，其出口通过管路与锅炉给水泵13的进口连接，其热气进口通过带除氧器温度调节阀11的管路与连排扩容器12连接；所述清水储罐1的进水口通过带清水液位调节阀19的管路与供水管线连接。
其中，本实用新型实施例中的锅炉给水泵13的出口分三路输出，第一路通过带锅炉给水阀14的管路与余热锅炉的进水口连接，第二路通过带减温调节阀15的管路与减温器5的冷水进口连接，第三路通过带减温减压调节阀18的管路与减温减压器8的冷水进口连接。
具体地，本实用新型实施例中的炉前汽轮机和主汽轮机并联设置且其进口与出口上均分别设有汽轮机进气阀16和汽轮机出气阀20，所述减温减压器8的进口上设有低压蒸汽调节阀17。
具体地，本实用新型实施例中的炉前风机和主风机分别与炉前风机增速器和主风机增速器传动连接，所述炉前电机的驱动轴的两端分别与炉前汽轮机和炉前风机增速器传动连接，所述主电机的驱动轴的两端分别与主汽轮机和主风机增速器传动连接。
本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果为：本实用新型提供了一种利用炉气余热进行驱动的送风装置，该装置利用余热锅炉产生的中压蒸汽（无法被本厂区直接利用或无法全部利用，需要降温降压后变为低压蒸汽才能被利用）来推动汽轮机用于驱动相应的风机，仅需硫酸系统开车时启动电机，而在蒸汽稳定后可关闭电机而由汽轮机驱动风机，不但能节约能源，还能降低减温减压器的负担。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的硫酸生产系统的流程框图；
图2是采用本实用新型实施例中的利用炉气余热进行驱动的送风装置的硫酸生产系统的流程图；
图3是本实用新型实施例中的利用炉气余热进行驱动的送风装置的流程框图；
图4是本实用新型实施例中的利用炉气余热进行驱动的送风装置的部分结构示意图。
图中：1清水储罐、2除氧器、3汽包、4低温过热器、5减温器、6高温过热器、7汽轮机、8减温减压器、9清水给水泵、10除氧器液位调节阀、11除氧器温度调节阀、12连排扩容器、13锅炉给水泵、14锅炉给水阀、15减温调节阀、16汽轮机进气阀、17低压蒸汽调节阀、18减温减压调节阀、19清水液位调节阀、20汽轮机出气阀。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
参见图1-4，本实用新型实施例提供了一种利用炉气余热进行驱动的送风装置，该送风装置包括沸腾炉进气口处的炉前风机（用于向沸腾炉鼓入空气）及驱动炉前风机的炉前电机和净化（干燥塔）与转化工段（转化塔）之间的主风机（用于输送二氧化硫气体）及驱动主风机的主电机等。炉前电机通过炉前风机增速器与炉前风机传动连接，主电机通过主风机增速器与主风机传动连接。沸腾炉的出气口通过管路与余热锅炉连接用于回收炉气中的热量并降温，余热锅炉的进水口通过管路与锅炉给水管线（最好能提供无盐、无氧水）连接。前述结构与现有的送风装置基本相同，不同之处在于：本实施例中的送风装置还包括炉前汽轮机和主汽轮机等。其中，余热锅炉包括汽包3、低温过热器4、减温器5、高温过热器6和减温减压器8等，均为常规设备，还包括省煤器、联箱、定排扩容器、连排扩容器等；汽包3、低温过热器4、减温器5、高温过热器6和减温减压器8的设置方式为本领域的技术人员所熟知。汽包3、低温过热器4（与汽包3形成循环）、减温器5和高温过热器6的进口通过管路依次连接，高温过热器6的出口（中压蒸汽，压力通常大于3MPa）分两路输出，一路通过管路与减温减压器8连接后并入低压蒸汽管网（压力通常小于1MPa，一般输送至磷铵车间），另一路通过管路与炉前汽轮机（设设置相应的驱动箱）和主汽轮机（设设置相应的驱动箱）连接后（可由叶轮驱动输出轴旋转）并入低压蒸汽管网。在高温过热器6输出的中压蒸汽稳定（如压力大于3MPa）后，炉前风机和主风机分别由炉前汽轮机和主汽轮机驱动（此时，主电机与炉前电机断电，停止工作），炉前汽轮机和主汽轮机通常与对应的炉前电机与主电机并排且同轴设置，可通过相应的增速器驱动风机。本专利中，申请人发现常规余热锅炉输出的中压蒸汽的温度在900℃左右，而汽轮机7（主汽轮机和炉前汽轮机）的工作温度一般在420-450℃之间，所以本专利在低温过热器4与高温过热器6之间设置减温器5将输出的中压蒸汽的温度降低至430-440℃之间。
进一步地，参见图4，本实用新型实施例中的余热锅炉还包括连排扩容器12和除氧器2，连排扩容器12通过管路与汽包3连接，其底部设置连排口。除氧器2的进口通过带有清水给水泵9和除氧器液位调节阀10（可与锅炉给水泵13联锁）的锅炉给水管线与清水储罐1连接用于向除氧器2补充清水，其出口通过管路与锅炉给水泵13的进口连接（用于向余热锅炉提供锅炉给水），其热气进口通过带除氧器温度调节阀11的管路与连排扩容器12（一般为顶部的排气口）连接（用于将水加热排出氧气）。清水储罐1的进水口通过带清水液位调节阀19的管路与供水管线连接用于向清水储罐1补充清水。
其中，参见图4，本实用新型实施例中的锅炉给水泵13的出口分三路输出，第一路通过带锅炉给水阀14（最好与汽包的压力和温度一起联锁炉前风机）的管路与余热锅炉的进水口连接，第二路通过带减温调节阀15（最好联锁减温器5出口处的温度）的管路与减温器5的冷水进口连接，第三路通过带减温减压调节阀18的管路与减温减压器8的冷水进口连接。
具体地，参见图4，本实用新型实施例中的炉前汽轮机和主汽轮机并联设置且其进口与出口（或与进口和出口连接的管路上）上均分别设有汽轮机进气阀16和汽轮机出气阀20，减温减压器8的进口上设有低压蒸汽调节阀17。前述结构用于实现蒸汽量的控制和实现电机与汽轮机之间的切换。更具体地，高温过热器6通过中压管路（管径219mm）分别输出至炉前汽轮机（驱动箱）和主汽轮机（驱动箱）；炉前汽轮机（560KW）和主汽轮机（1000KW或1600KW）并联且进口端的管路的管径均为133mm，出口端的管路的管径为500mm。
具体地，参见图2，本实用新型实施例中的炉前风机和主风机分别与炉前风机增速器和主风机增速器传动连接,炉前电机的驱动轴的两端分别与炉前汽轮机的输出轴和炉前风机增速器传动连接（如通过联轴器连接），主电机的驱动轴的两端分别与主汽轮机的输出轴和主风机增速器传动连接（如通过联轴器连接）。
下面结合图3对本实施例提供的送风装置的工作过程进行说明：锅炉给水经汽包后得到3.4MPa的低压蒸汽，经低温过热器升温至367℃，经减温器降温至243℃，经高温过热器升温至438℃和3.2MPa得到较低温度的中压蒸汽，分别经汽轮机（开车时此路不导通，主电机与炉前电机启动；而蒸汽稳定后，此路导通，同时主电机与炉前电机关闭）降压至0.8MPa，经减温减压器降温至288℃和0.5MPa。
其中，本实用新型实施例中的“第一”、“第二”和“第三”仅起区分作用，无其他特殊意义。
以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。
