余热发电的工艺流程、主要设备和工作原理简单介绍
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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。
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。
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。
水泥余热发电工艺流程水泥生产过程中产生的余热一直是一个被人们关注的问题。
利用水泥生产过程中的余热进行发电已经成为一种常见的做法。
这种方法不仅可以有效地利用余热资源,还可以减少对环境的影响,提高水泥生产的能源利用率。
本文将详细介绍水泥余热发电的工艺流程。
1. 余热回收系统。
在水泥生产过程中,熟料冷却机、窑头和窑尾等部位都会产生大量的余热。
为了有效地利用这些余热,需要安装余热回收系统。
余热回收系统通常包括余热锅炉、余热管道和余热发电设备。
余热锅炉用来将余热转化为蒸汽,然后通过余热管道输送到发电设备中进行发电。
2. 蒸汽发电系统。
余热蒸汽通过管道输送到蒸汽发电设备中,蒸汽发电设备通常采用蒸汽轮机发电。
蒸汽进入蒸汽轮机后,推动轮机转动,从而带动发电机发电。
通过这种方式,余热可以被充分利用,同时也可以产生电能。
3. 发电系统。
发电系统是整个水泥余热发电工艺中最核心的部分。
发电系统包括蒸汽轮机、发电机、控制系统等部分。
蒸汽轮机是将余热蒸汽转化为机械能的设备,而发电机则是将机械能转化为电能的设备。
控制系统则用来监控和调节发电系统的运行状态,保证系统的安全稳定运行。
4. 排放系统。
在发电过程中会产生废气,为了保护环境,需要安装排放系统对废气进行处理。
排放系统通常包括除尘器、脱硫设备、脱硝设备等部分。
这些设备可以有效地去除废气中的颗粒物和有害气体,保护周围的环境。
5. 辅助系统。
水泥余热发电工艺中还需要一些辅助系统来保证整个工艺的正常运行。
比如冷却系统用来冷却发电设备,水处理系统用来处理冷却水和锅炉给水等。
这些辅助系统在整个工艺中起着至关重要的作用。
通过以上的工艺流程,水泥余热可以被有效地利用,转化为电能,从而提高水泥生产的能源利用率,减少对环境的影响。
水泥企业可以通过余热发电的方式获得额外的经济收益,同时也可以为环保事业做出贡献。
然而,水泥余热发电工艺也面临一些挑战。
首先是技术方面的挑战,余热发电技术需要高度的自动化和稳定性,需要水泥企业具备一定的技术实力。
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。
余热发电系统介绍余热发电系统是一种利用工业生产过程中产生的余热进行发电的技术系统。
工业生产过程中,许多设备和工艺会产生大量的废热,如果这些废热能得到合理利用,不仅可以减少能源的浪费,还可以提高工厂的能源利用效率,并且减少对环境的污染。
余热发电系统就是通过收集、处理和利用这些废热,使其转化为电能的设备和系统。
1.余热收集装置:包括余热管道、余热回收器等。
工业生产过程中产生的余热通过管道传输到余热回收器,然后由回收器将余热传递给其他装置进行能量转化。
2.能量转化装置:包括锅炉、蒸汽发生器等。
余热经过收集器后,转移到锅炉或蒸汽发生器中,产生高温高压的蒸汽。
3.发电装置:包括汽轮机、发电机等。
蒸汽通过高效率的汽轮机驱动,使其旋转,驱动发电机产生电能。
4.辅助系统:包括冷却系统、控制系统等。
冷却系统用于冷却汽轮机和发电机,保证系统正常运行;控制系统用于控制和调节余热发电系统的运行参数,保证系统的安全和稳定。
首先,通过余热收集装置将工业生产过程中的废热收集起来,然后输送到能量转化装置中。
在能量转化装置中,通过锅炉或蒸汽发生器将废热转化为高压高温的蒸汽,然后将蒸汽传送到发电装置中。
在发电装置中,蒸汽通过汽轮机的作用,使其旋转,然后通过与汽轮机相连的发电机转动,产生电能。
最后,通过辅助系统的作用,保证整个系统的稳定和安全运行。
1.资源利用率高:利用工业生产过程中产生的废热进行发电,实现资源的再利用,减少能源的浪费。
2.环保节能:有效地减少了废热的排放,降低了对环境的污染,实现了清洁能源的利用。
3.经济效益好:通过余热发电,不仅可以给企业节省大量的能源成本,还可以使企业获得可观的电力收入。
4.提升能源利用效率:将废热转化为电能,提高了工厂的能源利用效率,降低了能源投入。
5.系统灵活性高:余热发电系统可以与其他能源系统相结合,形成综合能源系统,提高整体的能源利用效率。
总之,余热发电系统是一种将工业生产过程中产生的废热转化为电能的技术系统,通过废热的收集、转化和利用,有效地提高了工厂的能源利用效率,降低了能源的浪费,减少了对环境的污染,具有良好的经济效益和环境效益。
纯低温余热发电工艺流程、主机设备和工作原理简介
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 C)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,而血.1闪蒸器的出水作为血.2闪蒸器闪蒸饱和蒸汽的热源,血.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:
原水—*原水箱—原水泵—*多级砂过滤器一过滤水箱T
—阳床—〉阴床'纯水箱’凝汽器热水井炉内水处理
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。