余热发电基础知识
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水泥余热发电电气部分复习题1、宁国水泥厂1线余热发电机组的发电机视在功率是多少?最大有功出力是多少?该发电机的额定电压是多少?定子的输出电流不得超过多少安培?正在建设的3线余热发电的发电机有功功率是多少?答:宁国水泥厂1线余热发电的发电机视在功率为8100kV A,最大有功出力为7200kW,该发电机的额定电压为6.3kV,定子的最大输出电流不得超过742A;正在建设的3线余热发电发电机有功出力为9100 kW;2、具体说明余热发电的电气主接线的特点。
答:余热发电的电气主接线的特点是:电站的吸收功率与发电机同期并列后输送功率,用的是同一电缆及其线路上开关设备。
具体是:在余热发电站未发电之前,通过总降的52F开关闭合,通过电缆,将电能从总降的母线送至余热电站的52P、52H开关,供电站启动各设备;当电站的发电机发电并由52G开关同期合闸与总降并列后,通过52P 开关、及两开关之间的电力电缆、52F开关向总降母线输送功率,同时也通过52G开关及52H开关,供余热电站自用电。
3、汽轮发电机的主要构造有哪些,其转子构造有哪些特点,与电动机转子相比较,有哪些不同?答:汽轮发电机的构造主要有这几大部分:发电机的定子及固定定子的压板和机座、转子、冷却器等几部分构成。
汽轮发电机的定子是由导磁的铁心和导电的定子绕组组成。
铁心是用0.35~0.5mm 硅钢片叠制成的,直径小的电机定子,由整张硅钢片冲制叠成,直径大的电机铁心,则由硅钢片冲成扇形,然后拼成一个整圆叠成。
每片硅钢片的两面都涂有绝缘漆,以减少铁心的蜗流损耗。
定子铁心的硅钢片之间留有通风孔,铁心用压板压紧,固定在机座上。
三相绕组用云母或玻璃丝带做绝缘,以120°电角度分布在定子铁心槽中,用槽楔压紧。
其输出端三个头及中性点的三个头全部抽出来。
机座是用来固定定子铁心。
箱式发电机的冷却器在发电机的上方,国产发电机的冷却器均放置在发电机下部。
汽轮发电机发电机的转子,是由高机械强度和导磁率高的合金纲锻造而成的,然后在进行机械加工。
水泥余热发电电气部分复习题1、宁国水泥厂1线余热发电机组的发电机视在功率是多少?最大有功出力是多少?该发电机的额定电压是多少?定子的输出电流不得超过多少安培?正在建设的3线余热发电的发电机有功功率是多少?答:宁国水泥厂1线余热发电的发电机视在功率为8100kV A,最大有功出力为7200kW,该发电机的额定电压为6.3kV,定子的最大输出电流不得超过742A;正在建设的3线余热发电发电机有功出力为9100 kW;2、具体说明余热发电的电气主接线的特点。
答:余热发电的电气主接线的特点是:电站的吸收功率与发电机同期并列后输送功率,用的是同一电缆及其线路上开关设备。
具体是:在余热发电站未发电之前,通过总降的52F开关闭合,通过电缆,将电能从总降的母线送至余热电站的52P、52H开关,供电站启动各设备;当电站的发电机发电并由52G开关同期合闸与总降并列后,通过52P 开关、及两开关之间的电力电缆、52F开关向总降母线输送功率,同时也通过52G开关及52H开关,供余热电站自用电。
3、汽轮发电机的主要构造有哪些,其转子构造有哪些特点,与电动机转子相比较,有哪些不同?答:汽轮发电机的构造主要有这几大部分:发电机的定子及固定定子的压板和机座、转子、冷却器等几部分构成。
汽轮发电机的定子是由导磁的铁心和导电的定子绕组组成。
铁心是用0.35~0.5mm 硅钢片叠制成的,直径小的电机定子,由整张硅钢片冲制叠成,直径大的电机铁心,则由硅钢片冲成扇形,然后拼成一个整圆叠成。
每片硅钢片的两面都涂有绝缘漆,以减少铁心的蜗流损耗。
定子铁心的硅钢片之间留有通风孔,铁心用压板压紧,固定在机座上。
三相绕组用云母或玻璃丝带做绝缘,以120°电角度分布在定子铁心槽中,用槽楔压紧。
其输出端三个头及中性点的三个头全部抽出来。
机座是用来固定定子铁心。
箱式发电机的冷却器在发电机的上方,国产发电机的冷却器均放置在发电机下部。
汽轮发电机发电机的转子,是由高机械强度和导磁率高的合金纲锻造而成的,然后在进行机械加工。
余热发电基础理论知识80题余热发电是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。
余热发电不仅节能,还有利于环境保护。
余热发电的重要设备是余热锅炉。
它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源,生产蒸汽用于发电。
由于工质温度不高,故锅炉体积大,耗用金属多。
用于发电的余热主要有:高温烟气余热,化学反应余热,废气、废液余热,低温余热(低于200℃)等。
此外,还有用多余压差发电的;例如,高炉煤气在炉顶压力较高,可先经膨胀汽轮发电机继发电后再送煤气用户使用。
水泥行业的余热发电:为了克服带补燃锅炉的中低温余热发电系统存在的缺点,采用补汽式汽轮机组,充分回收200℃以下的废气余热,同时补燃锅炉应当以煤矸石等劣质煤或垃圾为燃料,除节约优质煤外,还可为水泥生产提供原料,降低发电成本,进一步提高经济效益。
目前,从事水泥工业技术工作的人员,致力于如何降低熟料热耗及水泥电耗的研究工作,而从事余热发电技术工作的人员致力于如何提高余热利用率,提高余热发电量的研究工作。
目前还没有哪一个部门研究如何将水泥工艺技术与余热发电技术有机地结合起来,以寻求最低的水泥综合能耗及最佳的经济效益问题。
笔者经过分析、研究认为,水泥工艺技术与余热发电技术最佳结合的方式应当为:缩减水泥窑预热器级数或者改变预热器废气及物料流程,使出预热器的废气温度能够达到550℃~650℃,这样余热发电系统可以取消补燃锅炉,采用余热发电窑的二级余热发电系统。
这种结合方式,水泥熟料热耗虽然有所增加(对于五级预热器,废气温度由320℃~350℃提高至550℃~650℃后,每千克熟料热耗预计增加1000~1200千焦),但发电系统可以取消补燃锅炉而不存在由于补燃锅炉容量小、效率低的问题,同时能够保持余热锅炉生产高压高温蒸汽,使发电系统仍然具有较高的运行效率,吨熟料余热发电量可以提高90千瓦小时以上,水泥综合能耗将低于目前的预分解窑水平,经济效益则显著提高。
从中国的国情考虑,这种方式的水泥窑及发电系统,以其最低的投资、更低的综合能耗、更高的经济效益应当成为今后水泥工业发展的主要方向,这是水泥工业需要认真研究与探讨的重大课题。
★余热发电锅炉1.余热锅炉由省煤器,蒸发器,过热器以及联箱和汽包等换热管组和容器组成。
2.锅炉的给水水温在省煤器中升高到接近饱和温度的水平完成预热;在蒸发器中把给水变成饱和蒸汽;饱和蒸汽在过热器中被加热升温到过热蒸汽。
3.省煤器:利用尾部低温烟气的热量来加热余热锅炉给水,从而降低排气温度,提高余热锅炉以及热力系统循环的效率。
常规省煤器分为沸腾式和非沸腾式两种,前者允许产生蒸汽而后者不允许。
4.蒸发器:在蒸发器中,水吸热产生蒸汽。
通常只有部分水变成了蒸汽,所以管内流动的是汽水混合物。
汽水混合物在蒸发器中向上流动,进入对应压力的汽包。
5.过热器:将蒸汽从饱和温度加热到一定的过热温度,它位于温度最高的烟气区,而管内工质为蒸汽,受热面冷却条件较差,在余热锅炉各部件中为最高的金属管壁温度。
6.按余热锅炉产生的蒸汽压力等级分类:目前锅炉采用有单压.、双压汽水系统。
单压级余热锅炉:余热锅炉只产生一种压力的蒸汽供给汽轮机。
双压级余热锅炉:余热锅炉能产生两种不同压力的蒸汽供给汽轮机。
7.按受热面布置方式分类:卧式布置余热锅炉和立式布置余热锅炉。
余热锅炉是立式布置,各级受热面的管子是水平的,各级受热面部件是沿高度方向布置的,烟气自下而上流过各级受热面。
8.按工质在蒸发受热面中的流动特点(工作原理)分类:自然循环余热锅炉、强制循环余热锅炉。
注:锅炉受热面中用以吸收炉内高温烟气的热量来加热水产生饱和蒸汽的受热面称为蒸发受热面。
9.蒸发受热面及与它直接相配合工作的设备称为蒸发设备。
蒸发设备是锅炉重要的组成部分,其作用就是吸收烟气放出热量,使水受热汽化变成饱和蒸汽。
10.自然循环余热锅炉的蒸发设备是由汽包、下降管、对流管束、联箱以及一些连接管道所组成。
注:一台锅炉的蒸发系统是由若干个独立的水循环回路组成的,每个水循环回路均由自己的下降管及其分配支管、下联箱、对流管束、上联箱所构成,所有回路的汽水混合物都引入汽包。
11.汽包的作用:首先,汽包接受省煤器来的给水,并向过热器输送饱和蒸汽。
第一节大型干法水泥纯低温余热发电技术概述一、掌握内容1、复合闪蒸补汽式纯低温余热发电系统工艺流程2、复合闪蒸补汽式纯低温余热发电废气的取热方法3、纯低温余热发电技术一是在新型干法生产线生产过程中,通过余热回收装置(余热锅炉)将窑头、窑尾排出大量地品位的废气渔人进行回收换热,产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能-机械能的转换,再带动发电机发出电能,并供给水泥生产过程中的用电负荷从而不仅大大提高了水泥生产过程中能源的利用水平,对于保护环境,提高企业的经济效益,提升产品的市场竞争力,起到了巨大的促进作用。
4、纯低温余热发电技术的特点是在不提高水泥生产过程中能耗指标的前提下,完全利用水泥煅烧过程中产生的余热进行回收,最大限度的提高水泥生产过程中热能的利用效率,另外配制纯低温余热发电系统将对原油水泥工艺系统不产生影响当两个系统接口计合理,将融和成为一个更优的大系统。
二、了解内容1、水泥余热发电应用的历史条件和发展方向2、国内余热发电已普遍采用的几种热力循环系统、循环参数及废气取热方式的特点和存在的主要问题讲解资料一、发展水泥窑余热发电技术的目的1. 1降低能耗、保护环境水泥熟料锻烧过程中,由窑尾预热器、窑头熟料冷却机等排掉的400c以下低温废气余热,其热量约占水泥熟料烧成总耗热量30%以上,造成的能源浪费非常严重。
水泥生产,一方面消耗大量的热能(每吨水泥熟料消耗燃料折标准煤为100〜115kg),另一方面还同时消耗大量的电能(每吨水泥约消耗90〜115kwh)。
如果将排掉的400℃以下低温废气余热转换为电能并回用于水泥生产,可使水泥熟料生产综合电耗降低60%或水泥生产综合电耗降低30%以上,对于水泥生产企业:可以大幅减少向社会发电厂的购电量或大幅减少水泥生产企业燃烧燃料的自备电厂的发电量以大大降低水泥生产能耗;可避免水泥窑废气余热直接排入大气造成的热岛现象,同时由于减少了社会发电厂或水泥生产企业燃烧燃料的自备电厂的燃料消耗,可减少CO2等燃烧废物的排放而有利于保护环境。
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。