余热发电的工艺流程主要设备和工作原理简单介绍 (2)
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余热锅炉发电的工艺流程主要用于回收工业生产过程中产生的高温废气(如水泥窑、冶金炉、垃圾焚烧炉等排放的烟气)中的余热,将其转化为电能。
以下是一个通用的余热锅炉发电工艺流程概述:1. 烟气进入:- 高温烟气从工业生产设备(例如冶炼炉、煅烧炉或垃圾焚烧炉)的烟气出口引出,经过管道引入余热锅炉。
2. 烟气换热:- 在余热锅炉内部,烟气自上而下或者自下而上流动,依次流经过热器、蒸发器和省煤器等不同受热面。
- 过热器:用于将饱和蒸汽进一步加热成过热蒸汽,提高其做功能力。
- 蒸发器:利用烟气的热量将送入的软化水转化为蒸汽。
- 省煤器:预先加热锅炉给水,减少后续阶段燃料消耗。
3. 水循环系统:- 给水系统:软化后的水首先经过除氧器去除溶解氧,然后由给水泵加压送往省煤器预热。
- 汽水分离与循环:从蒸发器出来的湿蒸汽进入汽水分离器进行汽水分离,分离出的蒸汽送至过热器,而分离出的水则由热水循环泵重新送回蒸发器加热循环使用。
4. 蒸汽动力转换:- 经过过热器加热形成的高温、高压过热蒸汽,送入汽轮机做功,驱动汽轮机转子旋转。
5. 发电环节:- 汽轮机的转动通过联轴器带动发电机的转子转动,从而实现机械能向电能的转化,发出电能并接入电网。
6. 烟气排放:- 烟气在完成热量交换后,温度已经大大降低,通常会经过除尘设备进一步净化后,由引风机引导至烟囱,最终安全排入大气。
7. 辅助系统:- 同时包括冷却水系统、纯水制备系统、锅炉给水处理系统、以及烟气处理系统等,确保整个发电过程的安全稳定运行。
每个具体的余热发电项目可能会根据其来源热源的特性和需求有所不同,但核心原理都是通过热交换来提升能源利用率,实现节能减排和能源再生的目的。
余热发电流程余热发电是一种利用工业生产过程中产生的余热能量来发电的技术。
它可以有效地提高能源利用率,减少能源浪费,对于节能减排具有重要意义。
下面将介绍余热发电的流程及其相关技术。
首先,余热的来源主要包括工业生产过程中的烟气、热水、高温气体等。
这些余热能够通过热交换器进行回收利用,将其传递给发电机组,实现发电的目的。
在余热发电系统中,热交换器起着至关重要的作用,它能够将高温的余热传递给工作介质,使其蒸汽化,驱动发电机组发电。
其次,余热发电系统中的发电机组是核心设备之一。
它能够将热能转化为电能,实现能源的转换。
在余热发电系统中,发电机组的选择和运行状态直接影响着发电效率和稳定性。
因此,合理选择发电机组,并进行科学的运行管理,对于提高余热发电系统的整体性能至关重要。
除了热交换器和发电机组,余热发电系统中还包括蒸汽轮机、发电变压器等设备。
这些设备协同工作,共同完成余热能的回收和发电转换过程。
在实际工程中,这些设备需要精心设计和合理布局,以确保系统的安全稳定运行。
此外,余热发电系统还需要配套的控制系统和自动化设备。
这些设备能够实时监测和控制系统运行状态,保障系统的安全稳定运行。
同时,通过合理的控制和调度,能够最大限度地提高发电效率,实现能源的最大化利用。
总的来说,余热发电是一种环保、高效的能源利用方式,能够有效减少工业生产过程中的能源浪费,对于推动工业节能减排具有重要意义。
在余热发电流程中,热交换器、发电机组、蒸汽轮机等设备的协同工作至关重要,需要科学合理地设计和运行管理。
同时,配套的控制系统和自动化设备能够保障系统的安全稳定运行,实现能源的最大化利用。
希望通过不断的技术创新和系统优化,能够进一步提高余热发电系统的整体性能,为工业生产的可持续发展贡献力量。
干熄焦余热发电技术随着焦炉大型化的发展,高温高压干熄焦将成为未来的发展趋势。
采用干法熄焦,每处理1吨煤炭,可以回收约为1.35GJ的热量,节约40kg标煤。
本文全面总结了干熄焦装置的运行情况,包括生产情况、生产工艺原理、主要技术经济指标、干熄焦的主要设备、干熄焦余热发电技术、分析了干熄焦工艺,不同情况下的节能效果、直接经济效益、延伸效益和环保效益。
一、基本原理和工艺流程1、干熄焦概念:所谓干熄焦是相对于湿熄焦而言的,干熄焦是采用惰性气体将红焦在无氧的环境下降温冷却的一种熄焦方法。
2、干熄焦流程:在干熄焦过程中,红焦从干熄炉的顶部装入,低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内,冷却后的焦炭从干熄炉底部排除;吸收红焦潜热后温度升高的惰性循环气体从干熄炉环形烟道排出后,进入干熄焦余热锅炉进行换热,锅炉产生的蒸汽进入汽轮机带动发电机发电,从干熄焦余热锅炉冷却后的低温惰性气体进入循环风机重新鼓入干熄炉。
二、干熄焦技术优势及与湿熄焦的比较1、干法熄焦能够提高焦炭强度和降低焦炭反应性,与传统湿法熄焦相比,M40可以提高3~5%,入炉焦比降低2~5%,高炉的常能可以提高1%;2、同湿法熄焦相比,干熄焦可回收83%的红焦显热,采用干法熄焦,每处理1t焦炭,可以回收约为1.35GJ的热量,每干熄1t焦炭可以产生压力为3.8MPa,450℃的蒸汽0.54t.而传统的湿法熄焦不论采用低水分熄焦还是压力蒸汽熄焦的方法,都不能把这部分热量回收回来;3、湿法熄焦过程中,红焦和水基础产生大量的酚、氰化合物和硫化物等有害物质,熄焦产生的蒸汽也被自由排放,严重腐蚀周围设备并污染大气,而干法熄焦采用惰性气体在密闭的系统中循环使用,可以有效降低排放污染;4、利用熄焦产生的大量余热可以用来发电,降低企业电耗,发电后的蒸汽还可以作为参与到其它生产工序中;三、干熄焦工艺流程干熄焦技术是利用冷的惰性气体(燃烧后的废气),在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。
纯低温余热发电工艺流程、主机设备工作原理简介纯低温水泥窑余热发电技术是直接利用水泥窑窑头窑尾排放的中低温废气进行余热回收发电,无需消耗燃料,发电过程不产生任何污染,是一种经济效益可观、清洁环保、符合国家清洁节能产业政策的绿色发电技术,具有十分广阔的发展空间与前景。
工艺流程(见附图): 凝汽器热水井内的凝结水经凝结水泵泵入No.2闪蒸器出水集箱,与出水汇合,然后通过锅炉给水泵升压泵入AQC锅炉省煤器进行加热,经省煤器加热后的水(223℃)分三路分别送到AQC炉汽包,PH炉汽包和No.1闪蒸器内。
进入两炉汽包内的水在锅炉内循环受热,最终产生一定压力下的过热蒸汽作为主蒸汽送入汽轮机做功.进入No.1闪蒸器内的高温水通过闪蒸技术产生一定压力下的饱和蒸汽送入汽轮机第三级后做功,而№.1闪蒸器的出水作为№.2闪蒸器闪蒸饱和蒸汽的热源,№.2闪蒸器闪蒸出的饱和蒸汽送入汽轮机第五级后做功,做过功后的乏汽经过凝汽器冷凝后形成凝结水重新参与热力循环。
生产过程中消耗掉的水由纯水装置制取出的纯水经补给水泵打入热水井。
主机设备性能特点:一、余热锅炉: AQC炉和PH炉AQC锅炉的设计特点如下: 锅炉型式为立式,锅炉由省煤器、蒸发器、过热器、汽包及热力管道等构成。
锅炉前设置一预除尘器(沉降室),降低入炉粉尘。
废气流动方向为自上而下,换热管采用螺旋翅片管,以增大换热面积、减少粉尘磨损的作用。
锅炉内不易积灰,由烟气带走,故未设置除灰装置,工质循环方式为自然循环方式。
过热器作用:将饱和蒸汽变成过热蒸汽的加热设备,通过对蒸汽的再加热,提高其过热度(温度之差),提高其单位工质的做功能力。
蒸发器作用:通过与烟气的热交换,产生饱和蒸汽。
省煤器作用:设置这样一组受热面,对锅炉给水进行预热,提高给水温度,避免给水进入汽包,冷热温差过大,产生过大热应力对汽包安全形成威胁,同时也避免汽包水位波动过大,造成自动控制困难。
一方面最大限度地利用余热,降低排烟温度,另一方面,给水预热后形成高温高压水,作为闪蒸器产生饱和蒸汽的热源。
余热发电工艺流程图
余热发电是一种将工业生产过程中产生的余热转化为电能的技术。
下面是一个典型的余热发电工艺流程图:
1. 余热收集:首先,工业生产过程中产生的烟气、废水或高温废气中的余热被收集起来。
这些余热通常是通过烟气管道或烟囱来收集的。
在收集过程中,还需要对烟气进行净化处理,以去除其中的颗粒物和污染物。
2. 余热回收:收集到的余热被送入余热回收系统中,通过换热器将烟气、废水或高温废气中的余热传递给工作流体。
工作流体可以是水、有机液体或其他合适的介质。
在换热器中,烟气、废水或高温废气中的余热被传递给工作流体,使其升温。
3. 蒸汽发生:升温后的工作流体进入蒸汽发生器,通过与发生器中的低温工质接触,将部分工作流体中的热量转化为蒸汽。
蒸汽是余热发电中常用的工作介质,可以用于驱动汽轮机或蒸汽发动机产生动力。
4. 发电:蒸汽进入汽轮机或蒸汽发动机,通过旋转涡轮,将热能转化为机械能。
旋转涡轮的运动被连接到发电机,通过转子产生电能。
这样,余热被转化为电能,供给工厂自用或送入电网供应外部用户。
5. 热能回收:在发电过程中,余热还可以被回收利用。
通过余热回收装置,将发电过程中产生的废热用于加热工序中的水或蒸汽,提高整个工业生产过程的能效。
6. 废气排放:余热发电过程中的废气经过净化处理后,被排放到大气中。
净化处理有助于减少废气中的污染物含量,避免对环境造成污染。
以上就是一个典型的余热发电工艺流程图。
通过将工业生产过程中产生的余热有效转化为电能,可以提高能源利用效率,减少能源消耗和环境污染。
这种技术对于可持续发展和节能减排具有重要意义。
余热发电工艺流程、主机设备工作原理简介1、窑头采用余热锅炉(或热交换器),简称为AQC炉,国内都为立式;国外也是。
2、窑尾采用余热锅炉(或热交换器),国内大多采用的是立式,简称SP锅炉,安徽海螺川崎工程有限公司采用的是卧式,简称PH锅炉;国外为卧式。
PH锅炉换热端差约为10℃,而SP锅炉的换热端差接近30℃。
3、汽轮机,国内采用补汽凝汽式汽轮机;国外为混压式汽轮机。
4、发电机,国内采用空冷式发电机;国外也是。
5、水处理设备。
6、循环冷却设备。
7、DCS控制设备。
余热发电是将生产过程中排放的烟气热能通过余热锅炉转化为一定温度和压力的蒸汽,通过汽轮机做功从而拖动发电机进行发电的一个能量转化过程。
余热烟气进入炉,由炉将余热烟气的热量转化为蒸汽热量,被加热的蒸汽进入汽轮机转换为机械能,汽轮机拖动发电机将机械能转换为电能。
三大设备:余热炉+汽轮机+发电机低温余热发电纯低温余热回收发电技术与大中型的火力发电不同,低温余热发电技术是通过回收钢铁、水泥、石化等企业几乎每天都在持续不断的向大气环境中排放的温度低于300~400℃的中低温的废蒸汽、烟气所含的低品位的热量来发电,它将企业在生产环节产生的低品位的或废弃的热能转化为高级能源——电能,因此它是一项变废为宝的高效节能技术。
这一技术的核心是在高效换热器和低温非标汽轮机方面的重大突破和进展,这些专利技术(共7项专利)可以成功地直接将低品位的余热转换成电能,不仅建厂投资成本低,而且经济效益显著,为大型企业余热回收利用、节能降耗找到了一条行之有效的途径和方法。
这项节能技术能够充分利用钢铁企业生产环节(如:炼铁、炼钢、烧结、轧钢和冲渣)产生的大量低值或废弃的热能进行发电,给每个钢铁企业都带来巨大的经济效益和社会效益,粗略估计一个年产钢铁500万吨的企业全部可利用发电的余热,全年约可发电2亿度电,可为企业增收8000万元。
纯低温余热发电技术是一项国家积极鼓励、大力推广的节能技术电厂余热锅炉主要是利用燃气轮机烟气余热来加热水,成为高压高温的水蒸汽进入汽轮机做功,是一种联合发电机组。
余热发电工艺流程、主机设备工作原理简介余热发电余热发电是一种通过回收生产过程中产生的工业余热,将其转化为电能的环保型能源利用技术。
它能够有效地提高工业生产过程中的能源利用率,减少大量二氧化碳和其他有害气体的排放,对于推动工业节能和环保发展有着重要的作用。
工艺流程余热发电工艺流程主要包括余热回收、余热蒸汽与受热水循环、加热循环、排气、冷凝等环节。
1.余热回收:利用余热回收装置对工业生产过程中的热量进行回收。
通常,余热回收设备采用高效传热器,将低温余热转化为高温余热。
2.余热蒸汽与受热水循环:余热回收后的高温余热通过传热器传导至工作介质,常用的介质为蒸汽和循环水。
3.加热循环:高温介质在加热器中进一步加热,增加介质的温度和压力。
4.排气:未能转化为电能的高温气体排放至大气中。
5.冷凝:过热蒸汽在冷凝器中冷却,将过热蒸汽转化为高压饱和水,该水通过泵在再次流入传热器,开始新一轮回收。
电能输出余热发电产生的电能主要经过调节和控制后输出,可以用于工厂内部用电和向电网输送电力。
主机设备工作原理简介余热发电主机设备包括涡轮发电机、减速器、发电机控制系统等主要设备。
以下是它们的工作原理简介:涡轮发电机涡轮发电机是余热发电设备中的核心设备之一。
它是将高速旋转的轴承通过机械装置转化为电能的装置。
其工作过程如下:1.涡轮叶片接受高压、高速蒸汽的冲击,启动涡轮的旋转。
2.涡轮的旋转通过轴传动减速器。
3.通过减速器就可以将转速降低到发电机的工作转速。
4.通过发电机控制系统控制输出的电压和频率,即可输出电能。
减速器减速器是涡轮发电机降低转速的一个重要设备,其工作原理如下:1.接收涡轮发电机传来的高速轴,降低转速。
2.转速降低之后,将轴的转速与电机控制系统的要求匹配,实现电能高效输出。
发电机控制系统发电机控制系统是整个余热发电设备的监控和控制中心,其工作原理如下:1.接收来自涡轮发电机的反馈信号,对电压和电流进行监控和调节。
2.通过反馈系统调节发电机的输出功率和工作状态。
纯低温余热发电工艺流程、主机设备和工作原理简介直接利用水泥窑窑头窑尾排放的中低温废气进行余热回收发电,无需消耗燃料,发电过程不产生任何污染,是一种经济效益可观、清洁环保、符合国家清洁节能产业政策的绿色发电技术,具有十分广阔的发展空间与前景。
工艺流程: 凝汽器热水井内的凝结水经凝结水泵泵入No.2闪蒸器出水集箱,与出水汇合,然后通过锅炉给水泵升压泵入AQC锅炉省煤器进行加热,经省煤器加热后的水(223℃)分三路分别送到AQC炉汽包,PH炉汽包和No.1闪蒸器内。
进入两炉汽包内的水在锅炉内循环受热,最终产生一定压力下的过热蒸汽作为主蒸汽送入汽轮机做功.进入No.1闪蒸器内的高温水通过闪蒸技术产生一定压力下的饱和蒸汽送入汽轮机第三级后做功,而№.1闪蒸器的出水作为№.2闪蒸器闪蒸饱和蒸汽的热源,№.2闪蒸器闪蒸出的饱和蒸汽送入汽轮机第五级后做功,做过功后的乏汽经过凝汽器冷凝后形成凝结水重新参与热力循环。
生产过程中消耗掉的水由纯水装置制取出的纯水经补给水泵打入热水井。
主机设备性能特点:一、余热锅炉: AQC炉和PH炉AQC锅炉的设计特点如下: 锅炉型式为立式,锅炉由省煤器、蒸发器、过热器、汽包及热力管道等构成。
锅炉前设置一预除尘器(沉降室),降低入炉粉尘。
废气流动方向为自上而下,换热管采用螺旋翅片管,以增大换热面积、减少粉尘磨损的作用。
锅炉内不易积灰,由烟气带走,故未设置除灰装置,工质循环方式为自然循环方式。
过热器作用:将饱和蒸汽变成过热蒸汽的加热设备,通过对蒸汽的再加热,提高其过热度(温度之差),提高其单位工质的做功能力。
蒸发器作用:通过与烟气的热交换,产生饱和蒸汽。
省煤器作用:设置这样一组受热面,对锅炉给水进行预热,提高给水温度,避免给水进入汽包,冷热温差过大,产生过大热应力对汽包安全形成威胁,同时也避免汽包水位波动过大,造成自动控制困难。
一方面最大限度地利用余热,降低排烟温度,另一方面,给水预热后形成高温高压水,作为闪蒸器产生饱和蒸汽的热源。
余热发电流程
余热发电是一种能够有效利用工业生产过程中产生的废热来发电的技术。
通过余热发电,不仅可以减少能源的浪费,还可以降低对环境的影响,提高能源利用率。
下面将介绍余热发电的基本流程及其原理。
首先,余热发电的流程可以简单分为收集余热、转换能量和发电三个步骤。
在工业生产过程中,往往会产生大量的废热,这些废热如果不加以利用就会被浪费掉。
因此,首先需要收集并储存这些废热。
收集的方式可以有多种,例如利用换热器将废热转化为热水或蒸汽,然后通过管道输送到余热发电装置。
其次,转换能量是余热发电的关键步骤。
收集到的废热经过换热器转化为热水或蒸汽后,会被送入余热发电装置中的发电机组。
在发电机组中,热水或蒸汽的能量将被转化为机械能,驱动发电机旋转,产生电能。
这一过程需要通过适当的设备和技术来实现能量的转换,以确保能够高效地利用废热来发电。
最后,发电是余热发电流程的最终步骤。
经过能量转换后,发电机组将产生电能,这部分电能可以用于工业生产过程中的电力需
求,也可以并网供电,为社会提供清洁能源。
通过这一流程,废热
得到了有效的利用,不仅实现了能源的再生利用,还为企业节约了
能源成本,提高了经济效益。
总的来说,余热发电的流程是一个高效利用废热资源的过程,
通过收集、转换和发电三个步骤,实现了废热能量的再生利用。
这
种技术在工业生产中具有重要的意义,不仅可以提高能源利用效率,还可以减少环境污染,为可持续发展做出贡献。
希望未来能有更多
的企业和工厂采用余热发电技术,共同为建设资源节约型社会做出
努力。
余热发电系统工艺流程余热发电是利用工业生产过程中产生的废热来发电的一种能源回收利用方式。
下面是一个典型的余热发电系统工艺流程:1.热源收集:在工业生产过程中,产生大量的废热。
热源收集是余热发电系统的第一步,主要是通过管道或其他方式将废热导入余热发电系统。
2.废热回收:在余热发电系统中,废热需要通过换热器进行回收。
换热器是一个设备,用于将废热传递给工作介质,使其温度升高。
3.工作介质循环:在余热发电系统中,工作介质一般是水蒸汽。
废热回收后,工作介质会加热,并转化为高温高压的水蒸汽。
然后,水蒸汽会通过涡轮发电机组,将其热能转化为电能。
4.电能输出:通过涡轮发电机组,机械能被转化为电能。
电能可以直接输出到电网中,为用户提供电力。
5.回水循环:在发电过程中,水蒸汽会凝结成水,然后通过凝汽器冷却,再次回到换热器中,与废热进行换热。
这样就形成了一个循环,有效地利用了废热。
6.废热排放:在余热发电系统中,一些废热无法回收利用,例如烟气中的热量。
这部分废热需要通过废热排放系统排出。
7.控制与监测:余热发电系统需要进行控制和监测,以确保其正常运行。
控制系统可以实现对废热流量、工作介质循环等参数的控制,监测系统可以实时监测系统的运行状态。
8.维护与保养:余热发电系统需要定期进行维护与保养,以确保其长期稳定运行。
维护包括设备的清洁、检修和更换,保养包括设备的润滑和防腐。
以上就是一个典型的余热发电系统的工艺流程。
通过对废热的回收利用,余热发电系统可以有效地降低能源消耗,减少环境污染,实现能源的可持续利用。
余热发电整套启动方案1. 引言余热发电是指利用工业生产过程中产生的余热,通过热能转换装置转换为电能的过程。
它不仅可以提高能源利用效率,还可以降低能源消耗,减少环境污染。
本文档将介绍余热发电整套启动方案,包括余热发电原理、技术要点、启动流程等内容。
2. 余热发电原理余热发电的原理基于热力学中的卡诺循环过程。
当工厂的生产过程中产生高温高压蒸汽时,可以利用蒸汽驱动涡轮发电机产生电能。
而产生电能之后,蒸汽冷凝为水,在循环过程中起到冷却的作用。
这样就可以将工业生产过程中产生的余热转化为电能,并且还能提供冷却效果。
3. 技术要点余热发电的技术要点包括余热采集、转换装置、电能产生和供电等。
3.1 余热采集余热采集是余热发电的关键步骤,它直接影响到余热发电的效率和可持续性。
常见的余热采集方式包括管壳式热交换器和余热锅炉等。
在余热采集过程中,需要注意余热的温度和流量,以保证余热发电系统的正常运行。
3.2 转换装置转换装置是将余热转换为电能的关键设备,包括涡轮发电机组、蒸汽冷凝器和余热回收装置等。
涡轮发电机组是将蒸汽能量转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。
蒸汽冷凝器用于将蒸汽冷凝为水,同时提供冷却效果,保证整个系统的稳定运行。
3.3 电能产生和供电余热发电系统产生的电能可以通过变压器升压,再通过配电网供电给工厂使用。
同时,余热发电系统还可以以并网方式接入国家电网,将产生的电能出售给电力公司,实现能源的回收和利用。
4. 启动流程余热发电整套启动流程包括设备安装调试、系统运行试验和正式运行等阶段。
4.1 设备安装调试在设备安装调试阶段,需要对余热采集设备、转换装置和电能产生设备进行安装和调试。
确保各设备之间的正常连接和运行。
4.2 系统运行试验系统运行试验阶段是为了验证整个余热发电系统的性能和可靠性。
通过对系统各部分进行试验,包括热交换器的热效率、涡轮发电机组的输出功率等。
4.3 正式运行在完成系统运行试验后,余热发电系统可以正式投入运行。
余热发电工艺流程简述
(1)烟气流程
出窑尾一级筒的废气约为330℃经SP炉换热后温度降至210℃左右,经窑尾高温风机送至原料磨烘干原料后,通过除尘器净化达标排放。
去自窑头篦冷机中部的废气约360℃经沉降室沉降将烟气的含尘量由50g/Nm3降至8~10g/Nm3后进入AQC炉,热交换后进入收尘器净化达标后与熟料冷却机尾部的废气会合后由引风机经烟囱排入大气。
(2)水、汽流程
原水经预处理后进入锅炉水处理车间,由反渗透及钠床装置进行处理,达标后的水作为发电系统的补充水补入发电系统的除氧器。
经化学除痒后的软化水由锅炉给水泵送至AQC炉的省煤器段,经过省煤器段加热后的约165℃的热水按一定比例分别进入AQC炉、SP 炉的蒸发段、过热段后,AQC炉产0.789MPa、330℃的过热蒸汽,SP 炉产0.789MPa、330℃的过热蒸汽,混合后进入汽轮机主进汽口,供汽轮机做工发电。
经汽轮机做功后的乏汽进入凝汽器冷凝成凝结水后,由凝结水泵送至化学除氧器除氧,再由锅炉给水泵将除氧后的冷凝水和补充水直接送至AQC炉,完成一个汽水循环。
(3)排灰流程
SP炉的排灰为窑灰,可回到水泥生产工艺流程中,设计时拟与窑尾除尘器收下的粉尘一起回到工艺系统。
工艺流程图:。
余热发电系统工作原理及总体概括说明一、概括说明:水泥生产过程需要消耗大量的能源(煤或油)和天然矿物,而这些资源是不可再生的,所以这就制约了水泥工业的可持续发展,如何降低水泥生产过程中原燃料的消耗是保证水泥工业可持续发展的最有效措施。
水泥熟料煅烧过程需要较高的煅烧温度,消耗大量的天然矿石能源------煤炭(或油),以目前先进的新型干法水泥窑为例,其单位熟料烧成热耗在2900---3300kj/kg,其中约占熟料烧成热耗30%左右的大量350℃左右的废气从窑尾和窑头收尘器排入大气,而采用余热发电技术将这部分热量回收是一种非常有效的办法,由于废气温度较低,对装备和技术的要求较高, 2007年我公司日产5000吨五级旋风预热器窑两套(SP窑)采用纯低温余热发电技术,于2008年5月建成投产,项目装机容量18.5MW,实际发电能力14000kw/h,全部采用国外设备和技术,经过半年左右的运行,主要设备和整个系统都运转正常,到2007年8月第三套日产5000吨五级旋风预热器窑余热的加入,使实际发电能力达18000kw/h,甚至更高,但为设备最大出力限制将发电能力限制在18000kw/h。
二、基本原理:纯低温余热发电技术的基本原理就是以80℃左右的软化水经除氧器除氧后,经水泵加压进入窑头余热锅炉省煤器,加热成220℃左右的饱和水,分成两路,一路进入窑头余热锅炉汽包,另一路进入窑尾余热锅炉汽包,然后依次经过各自锅炉的蒸发器,过热器产生2.2MPa、330℃左右的过热蒸汽,汇合后进入汽轮机作功,或闪蒸出饱和蒸汽补入汽轮机辅助作功,作功后的乏汽进入冷凝器,冷凝后的水和补充软化水经除氧器除氧后再进入下一个热力循环。
整个生产系统主要由余热锅炉即窑头炉和窑尾炉、汽轮发电机组、除氧器、凝汽器、冷却水塔、化学水处理设备、电气设备、生产监控设备以及各种泵类和管道系统组成,除尘系统、风动力系统与水泥熟料生产线共用。
窑头炉为AQC 炉,布置在烧成窑头熟料冷却机中部废气出口与窑头电收尘器之间。
余热发电的工艺流程主要设备和工作原理简单介绍余热发电是利用工业生产过程中产生的废热来发电的一种方式。
这些废热主要来自于燃烧发电机组、高温工业炉窑、冶金、化工、电子等行业。
通过余热发电,可以最大限度地发挥能源的效益,提高能源利用率,减少环境污染。
2.余热转换:回收的废热需要通过热交换器或热回收系统将其转化成可供使用的高温热能或高压蒸汽。
这一步骤主要是将废热转化为对发电机来说更为适用的能源。
3.发电机运行:高温热能或高压蒸汽通过锅炉或涡轮机等设备驱动发电机进行发电。
发电机将转化为机械能的能源转化为电能,并输出为电网所需的电力。
4.余热回收再利用:通过废热回收系统将发电机组产生的余热进行回收。
这样可以提高能源利用效率,减少能源的浪费,并降低环境污染。
主要设备及其工作原理简介如下:1.烟气余热回收系统:烟气余热回收系统主要由烟囱、换热器和蓄热器等组成。
其工作原理是通过烟气与热介质之间的热量交换,将烟气中的废热转化为热能,再将热能通过热能回收装置转化为电能。
2.蒸汽涡轮发电机组:蒸汽涡轮发电机组是一种常见的余热发电设备。
其工作原理是通过高温高压的蒸汽驱动涡轮机旋转,涡轮机的转动分别驱动发电机和压缩机工作,将热能转化为电能。
3.蓄热器:蓄热器是余热发电中的重要设备之一、其工作原理是通过保存和释放热能的方式,使废热能够更好地用于发电系统。
蓄热器可以将低温的废热转化为高温的热能,提高发电过程中的能源利用效率。
4.综合利用系统:综合利用系统通过多种工艺,将余热转化为电能的同时,还可以利用余热供暖、蒸馏水等。
这样可以最大限度地提高能源利用效率,实现能源的再生利用。
综上所述,余热发电是一种有效的能源利用方式,通过回收废热,将其转化为高温热能或高压蒸汽,再通过发电机组将其转化为电能。
这种方式可以提高能源的利用效率,减少环境污染,是可持续发展的重要手段之一、不同行业的余热发电流程和设备可能略有差异,但总体原理是相似的。
目录一、发电工艺简介二、DCS/DEH 保护三、非电量保护(保护屏)四、发电DCS系统运行常见问题分析及解决办法发电工艺简介余热发电系统工艺流程从余热发电的工艺流程图我们可以看出,整个系统的设置是:一台PH锅炉,一台AQC锅炉,一台闪蒸器及锅炉给水系统,一套汽轮机发电机及其冷却水系统蒸气的工艺流程1、进入AQC锅炉的汽包的水,由汽包底部的管道引入锅炉的蒸发器,蒸发出的饱和蒸汽再进入锅炉的汽包,经过汽水分离后送入锅炉的过热器,成为350℃过热蒸汽进入蒸汽主管道。
2、进入PH锅炉的汽包的水,由汽包底部的管道引入锅炉循环泵,通过强制循环,将汽包内的水送入蒸发器,蒸发出的饱和蒸汽再进入锅炉的汽包,经过汽水分离后送入锅炉的过热器,成为330℃过热蒸汽进入蒸汽主管道。
3、AQC锅炉的350℃过热蒸汽与PH锅炉的330℃过热蒸汽并汽后,进入汽轮机做功后,乏汽进入凝汽器冷凝成水,并进入汽轮机的热水井。
工艺流程方框图DCS/DEH 保护DCS系统概述目前集团发电DCS系统主要采用英国欧陆公司生产的T2550控制器系列。
上位机软件主要采用IFIX3.5,二者结合起来,主要实现以下功能:1、数据及实时状态监视2、设备控制及自动回路调节3、系统连锁及保护4、实时和历史报警显示5、历史趋势显示等功能6、报表采集及存储7、其它功能DCS 系统保护主要组成1、系统冗余保护主要包括控制器、网络、电源、交换机等方面的冗余;2、设备保护主要包括设备自身保护及设备、工艺联锁保护;3、油系统保护主要包括调节系统、保护系统及系统润滑等。
操作站/工程师站硬件设备采用的是工控机,操作系统为Windows 2000专业版,过程监控软件T3500/RT核心部分是通用的iFIX,通常情况下每台机组配置3台操作站和1台工程师站。
操作站之间相互独立,互为备用。
环形以太网100 Mbps MIS彩色打印机激光打印机手操按钮汽机跳闸和直流油泵启动隔离网关OS3 OS2 OS1ES控制器(CPU)各种控制策略的执行者,是DCS系统的核心部分,采用的是英国欧陆T2550系列产品,每套控制器均有互为冗余的两个独立的DPU以及ELIN网络接口,DPU和I/O模件采用并行总线通讯,每个机架都是智能化的,可独立工作。
直接利用水泥窑窑头窑尾排放的中低温废气进行余热回收发电,无需消耗燃料,发电过程不产生任何污染,是一种经济效益可观、清洁环保、符合国家清洁节能产业政策的绿色发电技术,具有十分广阔的发展空间与前景。
工艺流程: 凝汽器热水井内的凝结水经凝结水泵泵入 No.2 闪蒸器出水集箱,与出水汇集 ,然后通过锅炉给水泵升压泵入AQC 锅炉省煤器进行加热 ,经省煤器加热后的水(223℃)分三路分别送到 AQC 炉汽包,PH 炉汽包和 No.1 闪蒸器内。
进入两炉汽包内的水在锅炉内循环受热 ,最终产生一定压力下的过热蒸汽作为主蒸汽送入汽轮机做功 .进入 No.1 闪蒸器内的高温水通过闪蒸技术产生一定压力下的饱和蒸汽送入汽轮机第三级后做功,而№.1 闪蒸器的出水作为№ .2 闪蒸器闪蒸饱和蒸汽的热源,№.2 闪蒸器闪蒸出的饱和蒸汽送入汽轮机第五级后做功,做过功后的乏汽经过凝汽器冷凝后形成凝结水重新参预热力循环。
生产过程中消耗掉的水由纯水装置制取出的纯水经补给水泵打入热水井。
AQC 锅炉的设计特点如下: 锅炉型式为立式,锅炉由省煤器、蒸发器、过热器、汽包及热力管道等构成。
锅炉前设置一预除尘器(沉降室),降低入炉粉尘。
废气流动方向为自上而下,换热管采用螺旋翅片管 ,以增大换热面积、减少粉尘磨损的作用。
锅炉内不易积灰,由烟气带走,故未设置除灰装置,工质循环方式为自然循环方式。
过热器作用:将饱和蒸汽变成过热蒸汽的加热设备,通过对蒸汽的再加热,提高其过热度(温度之差) ,提高其单位工质的做功能力。
蒸发器作用:通过与烟气的热交换,产生饱和蒸汽。
省煤器作用:设置这样一组受热面,对锅炉给水进行预热,提高给水温度,避免给水进入汽包,冷热温差过大,产生过大热应力对汽包安全形成威胁,同时也避免汽包水位波动过大,造成自动控制艰难。
一方面最大限度地利用余热,降低排烟温度,另一方面,给水预热后形成高温高压水,作为闪蒸器产生饱和蒸汽的热源。
沉降室作用:利用重力除尘的原理将烟气中的大颗粒熟料粉尘采集,避免粉尘对锅炉受热面的冲刷、磨损。
干熄焦余热发电技术干熄焦余热发电技术2012-12-11 15:32:15 来源:中国节能在线我要评论:0随着焦炉大型化的发展,高温高压干熄焦将成为未来的发展趋势。
采用干法熄焦,每处理1吨煤炭,可以回收约为1.35GJ的热量,节约40kg 标煤。
本文全面总结了干熄焦装置的运行情况,包括生产情况、生产工艺原理、主要技术经济指标、干熄焦的主要设备、干熄焦余热发电技术、分析了干熄焦工艺,不同情况下的节能效果、直接经济效益、延伸效益和环保效益。
一、基本原理和工艺流程1、干熄焦概念:所谓干熄焦是相对于湿熄焦而言的,干熄焦是采用惰性气体将红焦在无氧的环境下降温冷却的一种熄焦方法。
2、干熄焦流程:在干熄焦过程中,红焦从干熄炉的顶部装入,低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内,冷却后的焦炭从干熄炉底部排除;吸收红焦潜热后温度升高的惰性循环气体从干熄炉环形烟道排出后,进入干熄焦余热锅炉进行换热,锅炉产生的蒸汽进入汽轮机带动发电机发电,从干熄焦余热锅炉冷却后的低温惰性气体进入循环风机重新鼓入干熄炉。
二、干熄焦技术优势及与湿熄焦的比较1、干法熄焦能够提高焦炭强度和降低焦炭反应性,与传统湿法熄焦相比,M40可以提高3~5%,入炉焦比降低2~5%,高炉的常能可以提高1%;2、同湿法熄焦相比,干熄焦可回收83%的红焦显热,采用干法熄焦,每处理1t焦炭,可以回收约为1.35GJ的热量,每干熄1t焦炭可以产生压力为3.8MPa,450℃的蒸汽0.54t.而传统的湿法熄焦不论采用低水分熄焦还是压力蒸汽熄焦的方法,都不能把这部分热量回收回来;3、湿法熄焦过程中,红焦和水基础产生大量的酚、氰化合物和硫化物等有害物质,熄焦产生的蒸汽也被自由排放,严重腐蚀周围设备并污染大气,而干法熄焦采用惰性气体在密闭的系统中循环使用,可以有效降低排放污染;4、利用熄焦产生的大量余热可以用来发电,降低企业电耗,发电后的蒸汽还可以作为参与到其它生产工序中;三、干熄焦工艺流程干熄焦技术是利用冷的惰性气体(燃烧后的废气),在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。
余热发电系统工艺流程1.废热收集:首先需要收集工业企业产生的废热。
这些废热可以来自于锅炉、燃气轮机、烟气等。
一般采用余热锅炉来接收这些废热,并将其转化为高压蒸汽。
2.蒸汽输送:接收到的废热通过余热锅炉中的换热器转化为高压蒸汽。
这些蒸汽可以直接用于工业企业的生产过程中,也可以用于发电。
3.蒸汽扩能:如果蒸汽用于发电,那么需要将蒸汽的压力进一步扩大,以满足发电机组的要求。
这一过程可以通过采用蒸汽透平机组实现,将蒸汽的压力和温度提高,从而提高蒸汽的能量。
4.发电:经过蒸汽扩能后,蒸汽将进入发电机组。
发电机组通过内部的转子和定子之间的磁场相互作用,将蒸汽能量转化为电能。
发电机组一般采用涡轮发电机组或蒸汽轮发电机组,能够高效转化蒸汽能量。
5.废气处理:在蒸汽通过发电机组后,会产生废气。
这些废气可能含有对环境有害的物质,比如二氧化硫、氮氧化物等。
因此需要对废气进行处理,将其中的有害物质进行去除,以减少对环境的污染。
6.发电集成:余热发电系统还可以与其他能源发电系统进行集成。
比如可以将余热发电系统与太阳能光伏发电系统相结合,将太阳能电池板产生的电能与余热发电系统产生的电能进行组合,提高系统的发电效率。
7.电能利用:发电后产生的电能可以用于工业企业自身的消耗,也可以通过电网进行输送和销售。
如果工业企业自身消耗的电能小于发电量,那么可以将多余的电能卖给电网,实现电能的回收和利用。
总而言之,余热发电系统工艺流程包括收集废热、蒸汽输送、蒸汽扩能、发电、废气处理、发电集成和电能利用等环节。
通过充分利用工业企业产生的废热,可以实现能源的高效利用和环境的减排,具有很高的经济和环境效益。
纯低温余热发电工艺流程、主机设备和工作原理简介
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直接利用水泥窑窑头窑尾排放的中低温废气进行余热回收发电,无需消耗燃料,发电过程不产生任何污染,是一种经济效益可观、清洁环保、符合国家清洁节能产业政策的绿色发电技术,具有十分广阔的发展空间与前景。
工艺流程: 凝汽器热水井内的凝结水经凝结水泵泵入No。
2闪蒸器出水集箱,与出水汇合,然后通过锅炉给水泵升压泵入AQC锅炉省煤器进行加热,经省煤器加热后的水(223℃)分三路分别送到AQC炉汽包,PH炉汽包和No.1闪蒸器内.进入两炉汽包内的水在锅炉内循环受热,最终产生一定压力下的过热蒸汽作为主蒸汽送入汽轮机做功。
进入No。
1闪蒸器内的高温水通过闪蒸技术产生一定压力下的饱和蒸汽送入汽轮机第三级后做功,而№.1闪蒸器的出水作为№。
2闪蒸器闪蒸饱和蒸汽的热源,№.2闪蒸器闪蒸出的饱和蒸汽送入汽轮机第五级后做功,做过功后的乏汽经过凝汽器冷凝后形成凝结水重新参与热力循环.生产过程中消耗掉的水由纯水装置制取出的纯水经补给水泵打入热水井。
主机设备性能特点:
一、余热锅炉:AQC炉和PH炉
AQC锅炉的设计特点如下: 锅炉型式为立式,锅炉由省煤器、蒸发器、过热器、汽包及热力管道等构成。
锅炉前设置一预除尘器(沉降室),降低入炉粉尘。
废气流动方向为自上而下,换热管采用螺旋翅片管,以增大换热面积、减少粉尘磨损的作用.锅炉内不易积灰,由烟气带走,故未设置除灰装置,工质循环方式为自然循环方式。
过热器作用:将饱和蒸汽变成过热蒸汽的加热设备,通过对蒸汽的再加热,提高其过热度(温度之差),提高其单位工质的做功能力.
蒸发器作用:通过与烟气的热交换,产生饱和蒸汽.
省煤器作用:设置这样一组受热面,对锅炉给水进行预热,提高给水温度,避免给水进入汽包,冷热温差过大,产生过大热应力对汽包安全形成威胁,同时也避免汽包水位波动过大,造成自动控制困难。
一方面最大限度地利用余热,降低排烟温度,另一方面,给水预热后形成高温高压水,作为闪蒸器产生饱和蒸汽的热源.
沉降室作用:利用重力除尘的原理将烟气中的大颗粒熟料粉尘收集,避免粉尘对锅炉受热面的冲刷、磨损.
PH 锅炉的设计特点如下: 锅炉型式为卧式,锅炉由蒸发器、过热器、汽包及热力管道构成,废气流动方向为水平流动,换热管采用蛇形光管,以防止积灰。
因生料具有粘附性,故锅炉设置振打装置进行除灰,工质循环为采用循环泵进行强制循环方式。
二、汽轮机
汽轮机是用具有一定温度和压力的蒸汽来做功的回转式原动机.依其做功原理的不同,可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种类型。
两种型式汽轮机各具特点,各有其发展的空间.
冲动式汽轮机:蒸汽的热能转变为动能的过程,仅在喷嘴中发生,而工作叶片只是把蒸汽的动能转变成机械能的汽轮机。
即蒸汽仅在喷嘴中产生压力降,而在叶片中不产生压力降。
反动式汽轮机:蒸汽的热能转变为动能的过程,不仅在喷嘴中发生,而且在叶片中也同样发生的汽轮机。
即蒸汽不仅在喷嘴中进行膨胀,产生压力降,而且在叶片中也进行膨胀,产生压力降。
冲动式与反动式在构造上的主要区别在于:
冲动式:动叶片出、入口侧的横截面相对比较匀称,汽流通道从入口到出口其面积基本不变.
反动式:动叶片出、入口侧的横截面不对称,叶型入口较肥大,而出口侧较薄,汽流通道从入口到出口呈渐缩状。
最简单的汽轮机单级汽轮机结构如下图,工作原理为:
具有一定压力和温度的蒸汽通入喷嘴膨胀加速,此时蒸汽压力、温度降低,速度增加,蒸汽热能转变为动能,然后,具有较高速度的蒸汽由喷嘴流出,进入动叶片流道,在弯曲的动叶片流道内,改变汽流方向,给动叶片以冲动力,产生了使叶轮旋转的力矩,带动主轴旋转,输出机械功,完成动能到机械能的转换。
热能→动能→机械能,这样一个能量转换的过程,便构成了汽轮机做功的基本单元,通常称这个做功单元为汽轮机的级,它是由一列喷嘴叶栅和其后紧邻的一列动叶栅所构成.
由于单级汽轮机的功率较小,且损失大,故使汽轮机发出更大功率,需要将许多级串联起来,制成多级汽轮机。
汽轮机分类按热力过程可分为:
1、凝汽式汽轮机:进入汽轮机做功的蒸汽,除少量漏汽外,全部或大部分排入凝汽器,形成凝结水。
2、背压式汽轮机:蒸汽在汽轮机内做功后,以高于大气压力被排入排汽室,以供热用户采暖和工业用汽。
3、调整抽汽式汽轮机:将部分做过功的蒸汽以某种压力下抽出,供工业用或采暖用。
4、中间再热式汽轮机:将在汽轮机高压缸做完功的蒸汽,再送回锅炉过热器加热到新蒸汽温度,回中、低压缸继续做功。
按蒸汽初蒸汽分类:
1、低压汽轮机:新汽压力为1.2~1。
5MPa;
2、中压汽轮机:新汽压力为2.0~4.0MPa;
3、次高压汽轮机:新汽压力为5.0~6.0MPa;
4、高压汽轮机:新汽压力为6.0~10。
0MPa;
还有超高压、亚临界压力、超临界压力汽轮机等等.
ﻩ三、发电机
余热发电所用汽轮发电机为三相交流同步发电机,型式为卧
式,无刷励磁全封闭式。
通风冷却,全封闭水冷热交换器型,通过安装在转子的冷却风机,采用空气冷却方式.发电机额定参数:额定输出容量:8100KVA,额定电压:6300V,额定电流:742A,额定频率:50HZ,极数4P,功率因数:80%滞后,励磁方式:旋转整流器式无刷励磁方式,绝缘等级:F级,润滑方式:强制润滑。
四、闪蒸器
所谓闪蒸,是指高温高压水经节流突然进入一个压力较低的空间,由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力,部分热水迅速汽化,因为汽化反应几乎是在瞬间完成,形象地称之为“闪蒸”.闪蒸器就是这样一个完成闪蒸功能的设备。
为了充分利用余热热能,本厂装备两台闪蒸器,它的作用是使锅炉给水保持一定温度,并回收热水所附带的热量产生蒸汽做功;其次,它还起到闪蒸除氧作用.
五、冷却水系统
冷却水系统的作用主要是为凝汽器及其他冷却设备提供冷却循环用水。
包括两台冷却水泵和一套强制通风冷却塔及相应的冷却水管道等。
两台冷却水泵日常一台备用,采用强制通风冷却塔在场地受到限制的情况下可以大大减少占地面积,另外还可以减少初期投资;但因采用风扇强制通风,故厂用电量增加,同时增加了日常维护工作量.
组成主要有冷却水泵、冷却风扇、集水槽、散水嘴、散水管、填料、分离器和相应的连接管道等。
冷却风扇:对冷却塔内进行强制通风,对冷却水进行强制换热.
散水嘴与散水管:将循环冷却水呈水滴状均匀地洒向填料层.
填料:将散水嘴喷射出的水滴在填料的表面形成水膜,增大冷却面积。
分离器:防止散水嘴喷射出的水滴因强制通风造成飞沫损失,从而降低循环冷却水损失.
六、化学水处理系统
纯水装置
纯水装置主要是通过阴阳离子交换树脂来置换出原水中的阴阳离子形成软化除盐水,作为发电系统的补充水,达到减少热力系统结垢与腐蚀的目的.运行中失效的阳离子树脂和阴离子树脂分别通过盐酸HCL和烧碱NaOH作为再生剂进行再生,以恢复树脂交换能力。
工艺流程为:
原水原水箱原水泵多级砂过滤器过滤水箱
井
炉内水处理
为了防止锅炉内腐蚀结垢,主要采用化学方法处理。
通过加药泵向锅炉内加磷酸三钠Na3PO4药品,使进入炉水中的钙离子、镁离子等形成不粘附的水渣,通过连续、定期排污排掉。
给水加药装置所加药品为吗啉和联氨。
吗啉作用是调节给水的PH值。
联氨作用是除去水中溶解的氧气。
冷却水处理
冷却水加药装置所加药品为HEDP(有机化合物)和二氧化氯.
HEDP
主要作用是防止冷却水系统管道结垢;二氧化氯主要作用是防止冷却水系统管道内部及冷却塔水槽内微生物繁殖及粘垢形成,起杀菌灭藻作用。