餘熱發電工藝流程講解

2022-08-13 07:42:06 字數 1948 閱讀 1636

授課人:孫飛

純低溫水泥窯餘熱發電技術是直接利用窯頭窯尾排放的中低溫廢氣進行餘熱**發電,無需消耗燃料,發電過程不產生任何汙染,是一種經濟效益可觀、清潔環保、符合國家清潔節能產業政策的綠色發電技術,具有十分廣闊的發展空間與前景。

工藝流程(見附圖): 餘熱電站的熱力迴圈是基本的蒸汽動力迴圈,即汽、水之間的往復迴圈過程。蒸汽進入汽輪機做功後,經凝汽器冷卻成凝結水,凝結水經凝結水幫浦(150a/b)幫浦入閃蒸器出水集箱,與閃蒸器出水匯合,然後通過鍋爐給水幫浦(230a/b)公升壓幫浦入aqc鍋爐省煤器進行加熱,經省煤器加熱後的高溫水(167℃)分三路分別送到aqc爐汽包,ph爐汽包和閃蒸器內。

進入兩爐汽包內的水在鍋爐內迴圈受熱,最終產生一定壓力下的過熱蒸汽作為主蒸汽送入汽輪機做功.進入閃蒸器內的高溫水通過閃蒸原理產生一定壓力下的飽和蒸汽送入汽輪機第七級起輔助做功作用,做過功後的乏汽經過凝汽器冷凝後形成凝結水重新參與熱力迴圈。生產過程中消耗掉的水由純水裝置制取出的純水經補給水幫浦(511)打入熱水井(凝汽器140)。

水泥廠餘熱資源的特點是:流量大,品位較低。以寧國水泥廠4000t/d生產線為例,ph(預熱器)和aqc(冷卻機)出口廢氣流量和溫度分別為258550nm3/h、350℃和306600nm3/h、238℃,餘熱發電便是充分利用這兩部分餘熱資源進行熱能**。

1)熱力系統

整個熱力系統設計力求經濟、高效、安全,系統工藝流程是由兩台高效餘熱鍋爐aqc、ph鍋爐閃蒸器和一套汽輪發電機組組成,輔之以冷卻水系統、純水製取系統、鍋爐給水系統及鍋爐粉塵輸送系統。餘熱鍋爐內進行熱交換產生壓力為25kg/cm2、溫度為335℃~350℃、額定蒸發量為101t/h的過熱蒸汽通入汽輪機,進行能量轉換,拖動發電機向電網輸送電力。

(1)採用凝汽式混汽式汽輪機。凝汽式是指做過功的蒸汽充分冷凝成凝結水,重新進入系統迴圈,減少系統補充水量。混汽式是指汽輪機除主蒸汽外,另有一路低壓飽和蒸汽匯入汽輪機做功,從而提高汽輪機相對內效率,提高發電機輸出功率。

(2)設定具有專利技術、高熱效率的餘熱ph鍋爐,採用特殊設計的機械振打裝置進行受熱面除灰,保證鍋爐很高的傳熱效率。

(3)應用熱水閃蒸技術(高壓熱水進入低壓空間瞬間汽化現象),設定一台低壓閃蒸器,一方面將閃蒸出的飽和蒸汽匯入汽輪機做功,進一步提高汽輪機做功功率,另一方面形成鍋爐給水系統迴圈,可以有效地控制aqc爐省煤器段出口水溫,保證鍋爐給水工況穩定。

(4)由於ph出口廢氣還要用於原料烘乾,所以ph鍋爐無省煤器,只設蒸發器和過熱器,控制出爐煙溫在250℃,仍可滿足水泥生產線工藝需求。

(5)採用熱水閃蒸自除氧結合化學除氧的辦法進行除氧,不另設除氧器,減少了工藝裝置,簡化了工藝流程。

(6)熱力幫浦均採用一用一備雙系列。在執行幫浦出現故障時,備用幫浦自動投入使用,保證了發電系統安全、穩定執行。

2 鍋爐系統

餘熱鍋爐: aqc爐和ph爐

aqc鍋爐的設計特點如下: 鍋爐型式為立式,鍋爐由一組省煤器、六組蒸發器、一組過熱器、汽包及熱力管道等構成。鍋爐前設定一預除塵器(沉降室),降低入爐粉塵。

廢氣流動方向為自上而下,換熱管採用螺旋翅片管,以增大換熱面積、減少粉塵磨損的作用。鍋爐內不易積灰,由煙氣帶走,故未設定除灰裝置,工質迴圈方式為自然迴圈方式。

過熱器作用:將飽和蒸汽變成過熱蒸汽的加熱裝置,通過對蒸汽的再加熱,提高其過熱度(溫度之差),提高其單位工質的做功能力。

蒸發器作用:通過與煙氣的熱交換,產生飽和蒸汽。

省煤器作用:設定這樣一組受熱面,對鍋爐給水進行預熱,提高給水溫度,避免給水進入汽包,冷熱溫差過大,產生過大熱應力對汽包安全形成威脅,同時也避免汽包水位波動過大,造成自動控制困難。一方面最大限度地利用餘熱,降低排煙溫度,另一方面,給水預熱後形成高溫高壓水,作為閃蒸器產生飽和蒸汽的熱源。

沉降室作用:利用重力除塵的原理將煙氣中的大顆粒熟料粉塵收集,避免粉塵對鍋爐受熱面的沖刷、磨損。

ph 鍋爐的設計特點如下: 鍋爐型式為臥式,鍋爐由四組蒸發器、一組過熱器、汽包及熱力管道構成,廢氣流動方向為水平流動,換熱管採用蛇形光管,以防止積灰。因生料具有粘附性,故鍋爐設定振打裝置進行除灰,工質迴圈為採用迴圈幫浦進行強制迴圈方式。

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