余热发电的工艺流程、主要设备和工作原理简单介绍讲课教案
- 格式:doc
- 大小:23.00 KB
- 文档页数:8
蒸汽余热发电工艺流程讲解蒸汽余热发电,这可是个挺有趣的事儿呢。
咱们先得知道啥是蒸汽余热。
就好比啊,你做完饭了,锅还是热乎的,这热乎劲儿就是余热。
在一些大工厂里,那些机器设备运行的时候产生了好多蒸汽,这蒸汽用过之后还带着热量呢,这就是蒸汽余热。
这就像一个刚打完篮球的小伙子,虽然比赛结束了,可身上还带着那股子活力劲儿,这活力劲儿可不能就这么浪费了呀。
那这蒸汽余热怎么就用来发电了呢?这里面啊有一套挺巧妙的流程。
那些带着余热的蒸汽啊,首先得被收集起来。
这就好比把那些散落在各处的小宝藏都收拢到一块儿。
这收集起来的蒸汽可有劲儿了,它会冲向一个叫汽轮机的东西。
汽轮机就像一个特别爱跟风玩的大风扇,蒸汽呼呼地吹过来,这汽轮机就开始欢快地转起来了。
你看那大风车,风一吹就转个不停,汽轮机就有点那个意思。
不过汽轮机可比大风车精密多了,它转起来的时候那可是带着大任务的。
汽轮机一转起来,就带动了发电机。
这发电机啊,就像是一个魔法盒。
汽轮机就像一个小钥匙,把这个魔法盒的机关打开了。
这发电机里面有好多线圈啊什么的,反正就是在汽轮机的带动下,这里面就开始发生神奇的变化了。
就好像你在一个黑盒子里放进去了一些神秘的东西,然后这个黑盒子就开始往外输出宝藏了。
这宝藏就是电呀。
可是啊,这蒸汽冲完了汽轮机之后,它还有点余热呢,可不能就这么把它放走了。
这时候啊,就有一个叫凝汽器的东西出现了。
这凝汽器就像是一个冷静的大管家,它把那些还有余热的蒸汽变成水。
这就好比把那些还带着余热的调皮小水滴一个个抓住,让它们变回原来安静的水的模样。
这个过程啊,也很重要呢。
如果不把蒸汽变成水,这整个流程就乱套了,就像一场没有指挥的音乐会,那可就糟糕透顶了。
变成水之后呢,这水又可以被重新加热变成蒸汽,然后再去冲汽轮机,就这样循环往复。
这就像一个永远不会累的小火车,一圈一圈地跑着,不断地把蒸汽余热变成电。
有人可能会问,这蒸汽余热发电到底有啥好处呢?这好处可多了去了。
你想啊,要是不利用这蒸汽余热发电,这些热量就白白浪费了,就像你把吃不完的粮食直接扔掉一样,多可惜啊。
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、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。
余热发电的工艺流程、主要设备和工作原理简单介绍
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。
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。
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:
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。