余热发电基础知识
余热发电电气基础知识
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。
余热电站培训教材
⑤、利用停机为机会，对冷却塔喷嘴、分离器、填料 及凝汽器内部进行清理；
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三、余热发电系统典型故障分析处理
二、汽轮机油系统故障分析 机组在调试和运行过程中，部分子公司油系统安全油
压、OPC、AST、控制油压、润滑油压都出现过偏低或 无法建立等情况，导致机组无法挂闸或主汽门不能完 全打开、高调门动作缓慢等现象。现对油系统故障进 行综合分析如下：
致管道振动加剧，汽轮机入口主蒸汽温度下降，严重 时可导致汽轮机发生水击现象，使高温下工作的蒸汽 室、汽缸、转子等金属件骤然冷却，而产生很大的热 应力和热变形，导致汽缸发生拱背变形，产生裂纹， 并能使汽缸法栏结合面漏汽，胀差负值增大，汽轮机 动静部分发生碰摩损伤；转子发生大轴弯曲，同样也 使动静部分发生碰摩，这些都将引起机组发生强烈振 动。
D.利用窑头窑尾的废弃温度，进行纯低温余热发 电，AQC、SP锅炉烟气自上而下通过锅炉换 热管道进行换热，PH锅炉从左到右通过锅炉 换热管道进行换热。
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一、余热发电概况
余热发电技术发展：
海螺集团是国内水泥纯低温余热发电最早应用者，在1998年3 月，宁国水泥厂4000t/d纯低温余热发电系统正式并网发电，那 时余热发电在水泥行业中占席不多。 在2005年以后，余热发电在水泥行业中遍地开花。到目前为止， 有水泥生产线的，基本都配套余热发电，截止2012年初，安徽 海螺集团川崎工程公司水泥余热发电已推广160多套机组，规模 达到1930兆瓦，涉及国内外水泥企业集团，235条水泥熟料生产 线，年发电量约146亿千瓦时，按照火力发电同口径计算，年节 约518万吨标准煤，减排1347万吨二氧化碳。
危机保安器：当汽轮机调速器系统失灵，转速超过 3300r/min，危机保安器不动作，将自动关闭主汽门， 防止汽轮机损坏。
余热发电基础知识培训(王涛)讲解
一、余热发电概况
余热发电效益：
C.余热发电建设不仅满足国家的节能减排要 求，也是水泥企业降低成本的有效途径。 D.以2x4500t/d水泥生产线外加两套水泥粉 磨，总用电负荷大约在4.4万KW左右，而 余热发电量能达到1.8万KW，实际网购电 量约2.6万KW左右。
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一、余热发电概况
C.余热发电主机设备包括窑头AQC锅炉和窑尾 SP（PH）的余热锅炉各一套，汽轮机，发电 机，水处理设备，循环冷却设备，DCS控制设 备各一套。 D.利用窑头窑尾的废弃温度，进行纯低温余热发 电，AQC、SP锅炉烟气自上而下通过锅炉换 热管道进行换热，PH锅炉从左到右通过锅炉 换热管道进行换热。
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三、余热发电系统典型故障分析处理
• ㈣、防范措施 • ①、加强冷却水水质管理，针对凝汽器铜管结垢现象 •
•
• •
制定相应的换药及酸洗计划； ②、加强真空泵密封水温度的监控力度，并定期对真 空泵换热器进行在线清洗； ③、随着环境温度的升高，使用射水抽汽器的机组应 加强对射水箱温度的监控（射水箱温度一般在35℃ 左右），必要时加大射水箱的外排水流量； ④、根据工厂水质情况，有针对性对冷却水进行外排 或置换，确保循环水浓缩倍数不超过3.5； ⑤、利用停机为机会，对冷却塔喷嘴、分离器、填料 及凝汽器内部进行清理；
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一、余热发电概况
水泥余热发电技术的发展：
A.早期的水泥行业设计院对发电机组配置比 较保守，2500t/d生产线配3000KW机组， 5000t/d生产线配6000KW机组，吨熟料发电 量可达28KWh/t。
B.随着余热发电机组不断成熟，目前配置 2500t/d生产线配4500KW机组，4500t/d生产 线配9000KW机组，吨熟料发电量可达 38KWh/t。
余热发电知识讲座
• 余热发电机组的停止：停机顺序与启机顺
序相反 • 余热发电机组的几种常见应急事故处理 • 机组甩负荷 • 电网事故停电 • 机组关键设备故障 • 误操作 • 应急事故处理妙招：一启油泵、二开排汽、 三控水位
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冷凝器
除氧器
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冷却塔
•
发电机的工作原理：发电机是把汽轮机的旋转机械能转 换成电能的设备，汽轮机带动发电机转子转动，转子给定 励磁，产生磁场，定子线圈切割磁场，产生电压和电流。
• 发电机的组成：外壳、转子、定子线圈、空气冷却器等
• 余热发电机组的检修
• 汽轮机：大修（每两年一次）开缸检查，瓦、叶片、转子、
隔板、喷嘴、汽封、调速保护系统等，常规项目，冷凝器、 冷油器、空冷的清洗，水泵、截门、盘根的更换检查，油 箱清理，润滑油过滤等 余热锅炉：炉内清灰，管路的检查，水汽截门、盘根的检 查更换，安全门、锅筒、连箱的检验（每年一次），锅炉 各烟气闸板的检查更换，烟道、炉墙漏风及保温材料脱离 情况 发电机：内部检查与清扫，相关母线、发电机控制柜、设 备控制柜的检查、清扫、紧固，保护装置的试验，站用变 压器的检查、清扫等
旋风分离器
窑头收尘
篦冷机
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• 窑尾炉与预热器
入口闸板
旁路闸板
预热器
窑 尾 炉 SP
出口闸板
增 湿 塔
窑尾收尘
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余热发电基础教学
• 锅炉水含有多量之不纯物,随着锅炉水沸腾 在水面形成泡沫层,以致水位无法安定,这种 现象叫做起泡.
• 汽水共出(Carry over)
• 多量之水份(水滴)随着蒸气由锅炉内被带进 蒸气管之现象,叫做汽水共出.也称腾带效应.
• 汽水共腾及起泡之害 • 锅炉水大幅动摇,不易确认水位. • 污损安全阀,水垢或杂物容易堵塞压力表之
了没!
• 蒸气的性质
• 把水装入容器内,在一定的压力下加热时,水温度会 上升.当温度停止上升而开始沸腾,这时的温度叫做
饱和温度,当时的压力叫做饱和压力.
• 水达到饱和温度时开始沸腾,这时的水叫做饱和水, 蒸发出来之蒸汽叫做饱和蒸汽.
• 将饱和蒸汽继续加热,压力不变但温度比原来更高,
这种蒸汽叫做过热蒸汽.利用过热蒸汽推动涡轮机
＜800 ＜500 ＜500 ＜150 ＜2
＜0.3
＞4
＞4
＜20 0.2～0.5
—
纯水站A
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
纯水站B
7.98 1.2
5
—
1.0
—
176
40
—
—
—
—
—
—
—
纯水槽
10.18 36.6
68
41.6
1.0
—
250
68
—
—
—
—
—
—
—
纯水标准 6.0～8.0 ＜10
—
—
0
—
—
＜20 ＜100
0
—
＜1200 ＜50000
余热发电基础教学
3.0
—
3.0
2708
612
—
—
—
—
—
40.0
135
10.88 291 104.0 41.6
4.0
—
4.0
2217
568
—
—
—
—
—
24.0
897
2#AQC
2#PH
10.72 185 72.8
41.6
3.0
—
3.0
847
404
—
—
—
—
—
14.8
44
锅炉水标准 11～11.8 ＜4000 ＜130 ＜100
余热发电基础教学
基本原理
•压力 •压力可用压力表来测定,通常压力表所指示
之压力系实际上所作用之压力减大气压力
就是表压力.大气压力为1 Kg/cm2,将表压 力再加上大气压力叫做绝对压力.
•水注作用于底面之压力,亦即以水柱之高度
来表示,叫做水头压力.(水头压10m大约相
当于1kg/cm2)
•水由冰点加热至沸点,其上升的温度几乎与所加 之热量成正比,其所加之热量可由温度计測出,故
了没!
• 蒸气的性质
• 把水装入容器内,在一定的压力下加热时,水温度会 上升.当温度停止上升而开始沸腾,这时的温度叫做
饱和温度,当时的压力叫做饱和压力.
• 水达到饱和温度时开始沸腾,这时的水叫做饱和水, 蒸发出来之蒸汽叫做饱和蒸汽.
• 将饱和蒸汽继续加热,压力不变但温度比原来更高,
这种蒸汽叫做过热蒸汽.利用过热蒸汽推动涡轮机
0.000098
0.009806
0.0013595
0.0001332
余热发电基础知识培训
④ “W”为无刷励磁，无“W”为静止可控硅励磁
③ “1”、“2”代表额定电压为6.3 kV、10.5 kV ② “B”为双支撑结构，无“B”为单支撑结构 ①空气冷却汽轮发电机 空气冷却汽轮发电机、单支撑结构、额定电压 10.5 kV、静止可控硅励磁、额定功率3.6MW、发电机为二极、额定 转速：3000r/min
2.3、的集电环和运行中应经常对发电机碳刷进行检查和维护
经常检查电刷是否发生火花、过热烧红、磨损不均、或在刷握内 摇动、卡住等异常现象。并通过调整弹簧压力、擦净或研磨集电环 表面、紧固电刷联结的软线、更换碳刷或其它方法予以消除
2.4、在运行中应经常保持轴承座周围的清洁，不应让其结垢或是短
路，并且应定期测量绝缘电阻值
AQC锅炉：立式、自然循环、单压、室外露天布置。
SP锅炉：立式、自然循环、单压、室外露天布置 4000KW纯磷汽轮机：型号N4.0-0.75 3600KW汽轮发电机：型号QF2-3.6-2Z
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HX-HSS-PMM 18.04.2015
发电机的结构及基本原理
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的
正常后再操作下步。
操作同期前一定要看汽轮机转速是否在3000r/min，若不在，请中控操
作员调整，等其稳定在3000r/min时方可并网。汽轮机转速正常值 3000r/min,报警3210r/min，停机3270r/min（DEH调节装置）、 3390r/min(TSI监测装置)。
同期时使用手动同期。
HX-HSS-PMM
例如QF2-3.6-2Z
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18.04.2015
余热发电10KV系统介绍
余热发电基础知识 39页PPT文档
于节约标煤2.04万吨。
(58350×0.35kg=20422吨标煤) 6
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三、余热电站主要 参数
余热发电的主机设备包括窑头(AQC)和窑尾(SP) 的余热锅炉各一套，汽轮机、发电机、水处理设 备、循环冷却设备和DCS控制设备各一套。
利用窑头窑尾的废气温度，进行纯低温余热发 电，烟气自上而下通过过热器、蒸发器、省煤器 、省煤器出口分别供给AQC锅炉蒸发器和SP锅 炉蒸发器。
余热烟气 流经过热器－蒸发器－省煤 器。
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五、余热发电厂的主要设备及其作用
（二）汽轮机部分
汽轮机是由汽轮机本体、调速系统、危急保安器及油系统组成， 它们的作用如下：
（1）汽轮机本体：由锅炉输出的高温高压蒸汽吹动叶轮转动， 将热能变换为机械能。
（2）调速系统：使汽轮机在负荷变化时，自动增大和减小蒸汽 的进汽量，保持汽轮机在额定转速（3000r/min)下稳定运行。
（3）危急保安器：当汽轮机调速系统失灵，转速超过3300r/min ，危急保安器动作，将主汽门关闭，防止汽轮机损坏。
（4）油系统：它是供给汽轮机和发电机各处轴承的润滑油和调 速系统用油。
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五、余热发电厂的主要设备及其作用
（三）电气部分
电气部分由发电机、变压器、高低压配电装置、输电线 路及厂用电和综合自动化系统系统组成，它们的作用 如下：
在当前电价、煤价持高不下的情况下，余热
发电的补充不仅满足国家的节能减排要求
。也是水泥企业降低成本 的有效途径。
以常山南方为例：2×5000／d 水泥生产线，
外加两套水泥粉磨,总用电负荷大约在4.4万
kW左右，而余热发电发电量能达到1.8万
余热发电和基础知识80道题
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。
余热发电电气培训课件
主要控制设备及其作用
传感器
用于采集余热发电设备的运行参 数，如温度、压力、流量等，为
控制系统提供实时数据。
控制器
根据预设的控制算法对传感器采集 的数据进行处理，生成控制指令， 实现对余热发电设备的自动控制。
执行器
根据控制指令调节余热发电设备的 运行状态，如调节阀门开度、电机 转速等，实现高效稳定的发电。
动力系统
包括蒸汽轮机或燃气轮机等设备，将余热转换 的能量转换为机械能。
发电系统
包括发电机、控制系统等设备，将机械能转换 为电能。
余热发电的应用场景
钢铁企业
钢铁生产过程中产生大量高温废气、炉渣等余热资源，余热发电技术可用于回收利用这些余热， 降低能源消耗和碳排放。
水泥企业
水泥生产过程中需要大量能源，余热发电技术可利用水泥窑炉排放的废气余热进行发电，提高能 源利用效率。
定期进行安全检查
定期对电气设备进行安全检查，及时发现并处理潜在的安全隐患。
制定应急预案
制定针对电气设备的应急预案，包括应对措施和人员分工等，以便 在紧急情况下迅速响应。
规范操作流程与注意事项
遵循操作规程
在进行电气设备操作时，应遵循 相关操作规程，确保操作的正确
性和安全性。
避免带电作业
禁止在带电状态下进行任何电气 设备操作，以防止触电事故的发
化工企业
化工生产过程中产生大量高温废水、废气等余热资源，余热发电技术可用于回收利用这些余热， 降低生产成本。
02
电气系统介绍
电气系统构成
01
电源
提供电能，包括发
电机、变压器等设
02
备。
负载
消耗电能的设备， 如电动机、照明灯
等。
余热发电设备基本资料
★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。
余热发电热力系统原理
水蒸汽变化曲线
发电热力系统的基本原理
朗肯循环
是最简单的蒸汽动力 理想循环，热力发电 厂的各种较复杂的蒸 汽动力循环都是在朗 肯循环的基础上予以 改进而得到的，包括 闪蒸器余热发电技术。
废气品位的界定
高温废气余热：废气温度大于650℃ 中温废气余热：废气温度350～650℃ 低温废气余热：废气温度小于350℃
2、热力学第二定律
不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
水及水蒸汽物理性质
水在某一恒定压力下进行加热，主要进行三个过程： 第一个过程，水在常温下被逐步加热至某一温度,在此温
度下水开始逐渐产生蒸汽，其蒸汽温度与水温相同； 第二个过程，水继续被加热时水温将不再变化，而产生
的温度的蒸汽将不断增加至水全部变为蒸汽； 第三个过程，水全部变为蒸汽后继续加热，则水蒸汽的
(t1
t‘1 ) Vg
t
t1
t2
(
t
’ 1
ln t1 t 2
t2')
t1 ' t 2 '
Q 换热量
kJ/h
△t 对说换热温差
℃
K 传热系数
kJ/(m2·℃ ·h)
F 换热面积
m2
C 高温介质比热 kJ/(m3·℃ )
t1 高温介质入口温度 ℃ t1’ 高温介质出口温度 ℃
t2 低温介质入口温度 ℃ t2’ 低温介质出口温度 ℃
δ“= 【F×(h2-h1)+F”×(h1-h0)】/ （Vg×Jg1）
δ" AQC锅炉热效率
[%]
Vg
废气流量
F
过热器出口额定蒸汽流量
F”
省煤器入口额定给水流量
Jg1 Jg2 h0 h1 h2
余热发电安全试题及答案
余热发电安全试题及答案1、试题一：余热发电相关知识1. 什么是余热发电？请简要描述其原理和应用场景。
答案：余热发电是指利用工业生产过程中产生的余热来发电的一种方式。
其原理是将工业生产中产生的高温烟气或废水中的热能进行收集和利用，通过余热发电设备将热能转化为电能。
余热发电技术被广泛应用于钢铁、化工、电力等行业，在能源资源的有效利用和环境保护方面具有重要意义。
2. 请简述余热发电设备的主要构成和工作原理。
答案：余热发电设备一般由余热收集系统、余热回收系统和发电系统组成。
其中，余热收集系统通过烟气或废水换热器将高温烟气或废水中的热量传递给工质，使其升温。
余热回收系统将升温后的工质送入膨胀机，使其膨胀产生动力，从而驱动发电机发电。
发电系统则是将余热能转化为电能的关键部分。
3. 请列举余热发电技术的优势和应用领域。
答案：余热发电技术具有以下优势：首先，可以有效利用工业生产中产生的废热能，提高资源利用效率；其次，余热发电可以减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和排放；再次，余热发电对环境友好，减少大气污染和水污染。
余热发电技术广泛应用于钢铁、石化、纸业、电力等行业，是工业节能减排的重要手段之一。
2、试题二：余热发电安全管理1. 请简要介绍余热发电安全管理的重要性及其主要内容。
答案：余热发电安全管理对于保障设备正常运行、预防事故发生具有重要意义。
其主要内容包括安全生产制度建设、安全管理责任制落实、安全培训教育、设备维护保养、安全风险评估等方面。
通过全面的安全管理措施，可以降低运行风险，确保生产运营的平稳进行。
2. 请列举余热发电安全管理中容易出现的问题及应对措施。
答案：在余热发电安全管理中，常见的问题包括安全责任不明确、安全培训不到位、设备维护不及时等。
为此，可以采取以下措施进行应对：明确安全管理责任，建立健全安全管理体系；加强对员工的安全培训，提高安全意识；定期检查设备运行状态，做好设备维护保养工作。
3. 请简述余热发电安全事故应急响应措施及预防措施。
余热发电基础理论知识问答题
余热发电基础理论知识问答题余热发电基础理论知识问答题1．天然水中有哪些杂质？它们对电厂运行会造成哪些危害？我厂各采用什么方法去除？答：天然水中杂质主要分为：一、悬浮物和胶体悬浮物：1、可沉物：砂石、粘土等无机物；2、漂浮物：动植物代谢和腐败产物的有机化合物。
胶体：1、无机胶体：铁、铝和硅的化合物；2、有机胶体：由动植物腐烂和分解生成，主要是腐殖质。
二、溶解物质（一）呈离子状态的杂质：1、钙离子；2、镁离子；3、钠离子和钾离子；4、重碳酸根；5、氯离子；6、硫酸根等。
（二）溶解气体：1、氧；2、二氧化碳等；含有悬浮物、胶体和有机物的水直接进入交换器进行离子交换，会污染离子交换剂，降低离子交换剂的工作交换容量，严重时导致水质变坏；含铁、铝等胶体的水进入锅炉会引起结垢，有机物和胶硅进入锅炉导致炉水起沫、含硅量上升，蒸汽质量恶化。
水中呈离子状态的杂质如不经处理，会沉积在热力系统设备管道内壁，影响设备的换热效率，降低设备使用寿命。
从安全上来说会导致爆管、鼓包等事故。
水中溶解气体如氧、二氧化碳会直接导致热力系统氧化腐蚀，缩短热力设备的使用寿命，腐蚀产物污染锅炉给水，还会引起锅炉结垢和腐蚀，危及热力设备的安全运行。
我厂对天然水采用如下方法进行处理：1.天然水中的悬浮物和大部分的胶体、有机物几乎在自来水厂利用沉淀、过滤等方法被清除掉，发电系统的水预处理主要采用多级砂过滤器过滤水中的残存悬浮物，之后经过筒式过滤器（精密过滤器）过滤掉胶体、有机物。
2.经过预处理后的水，采用离子交换处理法去除水中溶解的离子。
3.经深度处理后的水（去除离子的水）中的溶解气体主要在锅炉给水这一环节进行处理，主要采用向水中加联氨（N2H4）去除水中的氧。
2．离子交换装置的工作原理是什么？答：离子交换是指在树脂上的可交换离子与溶液中的同符号离子间的离子交换。
扩散层中的离子，受固定层上异电荷离子的引力较小，在溶液中能够自由游动，较易进行离子交换，但离子交换并不局限在扩散层，在固定层也会进行离子交换。
余热发电现场培训资料
现场培训资料1、水泥窑余热发电系统的总流程：2、窑头余热锅炉（AQC）烟风系统流程：（1）烟气参数：ASH过热器：风量67980Nm3/h，温度490℃；AQC锅炉入口：风量191749 Nm3/h，温度375℃；SP锅炉入口：风量369000 Nm3/h，温度355℃；（2）系统流程（3）启炉烟风操作顺序：拉链机→检查卸灰阀工作正常→振打→开中温入口阀→开205→开201→关篦冷机冷风阀206→关篦冷机冷风阀207→开202→开高温段入口手动阀。
（4）停炉烟风操作顺序：全开篦冷机冷风阀207→全开篦冷机冷风阀206→关AQC锅炉出口阀205→关过热器出口202→关中温沉降室出口阀201→关高温段入口手动阀→关中温入口阀→振打→卸灰阀→拉链机。
（5）操作原则：操作之前首先联系窑中控，保证窑运行稳定。
先开后关；先投除灰后投烟气，先退烟气后退除灰。
AQC 锅炉出口阀205；篦冷机冷风阀207；篦冷机冷风阀206；三者开度总和不能低压100%3、窑尾余热锅炉（SP ）烟风系统流程图1、系统流程2、启炉操作顺序：开拉链机→检查卸灰铰刀→振打→开SP 锅炉出口烟气阀门303→开SP 锅炉出口烟气阀门301→逐渐关闭生产主路阀3023、停炉顺序与此相反即可。
4、原料烘干温度的调整：依靠降低低压段产汽量直至干烧的方法来提高SP锅炉出口烟气温度。
5、锅炉水位控制原则：低水位运行，能缺水不能满水。
6、事故情况下的操作：水泥窑对余热电站的影响：最主要的影响在于过热器入口温度和风量，防止过热蒸汽温度下降过快，如果调整不及时会造成汽轮机进水。
同时防止因为温度过高对锅炉造成损害。
温度太低影响系统运行的稳定性。
电站对水泥窑的影响：紧急停机时锅炉中控操作员首先联系窑操作打开水泥窑进口风阀，风门调整不正确可能造成窑系统风压不正常，甚至会造成停窑。
7、影响发电指标的主要因素：（1）水泥熟料的产量；（2）生料、原煤烘干需要消耗的热量；（4）窑头冷却风机的配风情况；（是否有风短路情况）（5）水泥熟料出篦冷机的温度；（6）锅炉系统的漏风量；（7）热力系统的跑冒滴漏；（8）汽轮机的汽耗量。
(完整版)余热发电培训课件
窑头AQC锅炉
• 窑头AQC余热锅炉采用单锅筒自 然循环方式，露天立式布置在窑 头蓖冷机附近，结构紧凑、占地 小。锅炉整体采用管箱式结构， 自下而上布置有过热器管箱、蒸 发器管箱、省煤器Ⅱ和省煤器Ⅰ 管箱，每层管箱采用并排结构。 这些管箱均通过底座型钢将自身 的重量传到钢架的横梁上。AQC 锅炉受热面全部使用异型换热元 件――螺旋鳍片管。AQC锅炉由 烟气系统、锅炉本体、本体安全 门、一次仪表、给水系统、主蒸 汽系统等组成。
窑尾SP锅炉
• 窑尾SP余热锅炉采用单锅筒自然循环方式， 露天立式布置在窑尾高温风机附近，结构 紧凑、占地小。烟气从上向下分别横向冲 刷过热器、多级蒸发器、省煤器，其流方 向与粉尘沉降方向一致。每级受热面都设 置了2组振打装置，在受热面下面用连杆将 所有的管子连到一起，每一组均有一只电 动机带动，共16组，布置于锅炉的两侧， 振打频率为每分钟三次，冲击力为1500牛。 粉尘随气流均匀排出炉底，通过星型卸料 器和索链输灰机将灰送回生料库皮带输灰 机。
定压 升温
1
内能
6
5
热能
4
绝热膨胀 机械能
2
电能
定温 凝结
3
绝热升压
为何选水为工质？ ➢ 量大，廉价 ➢ 比热大
水的汽化 水蒸汽的过热 水蒸汽的膨胀
绝对压力(MPa) 0.007 0.101 0.8 1.0 1.2 1.6
饱和温度（℃） 39.0 99.9 170.5 179.9 188.0 201.4
• 为满足机组的启停要求，设置锅炉主汽门、锅炉隔离汽门、汽机隔离汽门旁路装置。 • 轴封系统：为了减少汽轮机汽缸两端轴封处的漏气损失，在轴伸出气缸的部位均装有轴封，分别
由前汽封、后汽封和隔板汽封组成，汽封均采用高低齿型迷宫式。供汽轮机前后轴封新蒸汽的管 道接至汽机电动隔离门前。 • 疏水系统：在汽轮机启动、停机或低负荷运行时，要把主蒸汽管道及其分支管道、阀门等部件中 集聚的凝结水迅速地排走，否则进入汽轮机通流部分，将会引起水击，另外会引起其它用汽设备 和管道发生故障。汽轮机本体疏水设计有：1）自动主汽阀前疏水接疏水扩容器；2）前后汽封疏 水直接排地沟；3）自动主汽阀杆疏水、汽轮机上、下汽缸疏水直接排地沟； • 4）自动主汽阀后疏水、、轴封供汽管疏水，引至疏水膨胀箱；5）锅炉主蒸汽隔离汽门前疏水通 过热疏水母管至疏水扩容器；6）锅炉本体疏水全部排地沟。 • 凝结水系统：凝汽器热井中的凝结水，由凝结水泵送入轴封加热器加热后再送至除氧器。汽轮机 启动和低负荷运行时，为了保证有足够的凝结水量维持热井水位，在主凝结水管道上装设了一根 再循环管，使一部分凝结水可以回至凝汽器以形成再循环，再循环水量的多少由再循环管道上的 阀门来控制。汽轮机启动和空负荷运行时，为了保证排汽缸温度控制在正常范围内而不至于超温， 在主凝结水管道上装设了一根排汽缸喷水减温管，喷水量的多少由管道上的阀门来控制。汽轮机 启动或低负荷时，由专设的除盐水管向凝汽器注水。 • 真空系统：汽轮机运行需要维持一定的真空，必须抽出凝汽器、凝结水泵等设备中的空气，它们 之间均用管道相互联通，然后与射水抽气器连在一起，组成一个真空抽气系统。 • 除氧给水系统除氧器采用真空除氧。除氧器出水至低压给水母管，给水泵将除氧器水箱中的给水 升压至高压给水母管，从母管接给水管道,给水由给水泵送至窑头省煤器加热后分为两路,分别进 入窑尾省煤器和窑头汽包。 • 循环水系统：循环冷却水系统为凝汽器提供冷却水，采用机力通风冷却塔循环系统，其补充水来 自厂区工业水。循环冷却水还为汽轮机冷油器、发电机空气冷却器提供冷却水，供水管自凝汽器 循环水进口蝶阀前的管道上接出，直接输送至各冷却设备，冷却水回水接至循环冷却水回水管。 冷油器当机组停运时用工业水。其他设备冷却水用循环水或工业水，部分回收到冷却塔。循环水 还提供给射水泵工业水箱，通过射水泵维持凝汽器真空。冷却水管道、循环水泵及冷却循环水的 冷却设备总称为循环水系统。 • 工业水系统：工业水由总厂管道过来，做为冷却塔补充水、工业设备冷却水以及除盐水用水。
余热发电
余热发电窑二级余热补燃发电系统除具有二级余热发电系统的优点外，还可解决水泥窑煤粉制备系统的运行 安全及环保问题。同时，对于严重缺电地区或同时具有立窑、立波尔窑、湿法窑、干法回转窑等其它窑型的水泥 厂，也可解决供电问题，并能够进一步提高经济效益。
定义
定义
余热发电是指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。
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。
低温
外燃机热气机循环 发电系统
有机工质循环发电 系统
超临界二氧化碳循 环发电系统
外燃机热气机循环发电系统
外燃机是早在1861年由英国人罗伯特·斯特林发明，和蒸汽机的历史差不多，它的特点首先是燃烧连续的， 由于工质不参与燃烧，因此没有内燃机的爆震现象，噪音低；其次可以使用任何燃料，其燃烧室在外，燃烧的过 程与工质无关，适用于各种热源，对燃烧方式无特殊要求，体积小、重量轻、寿命长、维护方便、燃烧效率高。 外燃机循环发电系统是利用低温余热发电的废热回收装置，可回收100℃至300℃的废热，能达到20%的发电效率。 从数据来看，其发电效率优于目前市场的低温蒸汽循环发电系统和有机工质发电系统的发电效率，该装置在 100℃的废热条件下发电效率达7.3%，150℃的条件下发电效率达13.7%，200℃的条件下发电效率达18.4%， 250℃的条件下发电效率达22.1%，300℃的条件下发电效率达25.0%。在这样的废热温度条件下能达到这样的发电 效率是目前可以看到很好的水平，达到了从低温热能转化为电能的技术水平。
完整word版余热发电问题解答
余热发电机资料1、热力发电的几种种类，等级区分？按所用燃料分类燃煤发电厂：以煤为燃料的发电厂；燃油发电厂：以石油（实质是提取汽油、煤油、柴油后的油渣）为燃料的发电厂；燃气发电厂：以天然气、煤气等可燃气体为燃料的发电厂；余热发电厂：用工业公司的各样余热进行发电的发电厂；垃圾发电厂：利用垃圾及工业废料作为燃料的发电厂。
按系统汽轮机工作原理分类激动式汽轮机发电厂：蒸汽主要在喷嘴处（或静叶栅）中进行膨胀做功；反动式汽轮机发电厂：蒸汽在喷嘴处（或静叶栅）和动叶栅中进行膨胀做功。
按系统汽轮机热力特征分类凝汽式汽轮机发电厂：排汽在低于大气压的真空状态下进入凝汽器凝固成水。
背压式汽轮机发电厂：排汽压力大于大气压力，排汽所有供热用户使用。
抽气式汽轮机发电厂：用于调整抽气供热的汽轮机，包含一次调整抽气式，二次调整抽气式。
抽气背压式汽轮机发电厂：拥有调整抽气式的背压汽轮机。
乏汽汽轮机发电厂：利用其余蒸汽设施的低压排气或工业生产中的工艺流程中的副产蒸汽工作，进气压力往常较低。
多压式汽轮机发电厂：利用其余根源的蒸汽引入汽轮机相应的中间级与本来蒸汽一起工作。
按系统蒸汽压力和温度分类:中低压发电厂：蒸汽压力一般为（40kgf/cm2 ）、温度为450℃的发电厂，单机功率小于25MW；高压发电厂：蒸汽压力一般为（ 101kgf/cm2 ）、温度为540℃的发电厂，单机功率小于100MW；超高压发电厂：蒸汽压力一般为（141kgf/cm2 ）、温度为 540℃的发电厂，单机功率小于20MW；亚临界压力发电厂：蒸汽压力一般为（171kgf/cm2 ）、温度为 540℃的发电厂，单机功率为300MW直至 1000MW不等；超临界压力发电厂：蒸汽压力大于（）、温度为 550℃的发电厂，机组功率为600MW及以上。
2、纯低温余热发电的含义，温度、压力是多少？纯低温水泥窑余热发电技术是直接利用窑头窑尾排放的中低温废气进行余热回收发电，无需耗费燃料，发电过程不产生任何污染，是一种经济效益可观、洁净环保、切合国家洁净节能家产政策的绿色发电技术，拥有十分广阔的发展空间与远景。
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南方水泥有限公司 邵淑芬
2010年8月
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一、余热电站概况
采用纯低温余热发电技术，将排放到 大气中占熟料烧成系统热耗30％的废 气余热进行回收，通过余热锅炉、低 参数汽轮机等热能利用设备，可将热 能转化为电能（即利用出水泥窑预热 器和篦冷机中部的350℃左右的烟气余 热产生饱和蒸汽和过热蒸汽，过热蒸 汽推动汽轮机做功发电）。
余热烟气 流经过热器－蒸发器－省煤 器。
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五、余热发电厂的主要设备及其作用
（二）汽轮机部分
汽轮机是由汽轮机本体、调速系统、危急保安器及油系统组成， 它们的作用如下： （1）汽轮机本体：由锅炉输出的高温高压蒸汽吹动叶轮转动， 将热能变换为机械能。 （2）调速系统：使汽轮机在负荷变化时，自动增大和减小蒸汽 的进汽量，保持汽轮机在额定转速（3000r/min)下稳定运行。 （3）危急保安器：当汽轮机调速系统失灵，转速超过 3300r/min，危急保安器动作，将主汽门关闭，防止汽轮机损坏。 （4）油系统：它是供给汽轮机和发电机各处轴承的润滑油和调 速系统用油。
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二、余热电站的效益
水泥生产线通过增设纯低温余热电站后，只计算节省电费一项，一般吨熟料 成本可降低12~14元左右。
一套9MW的余热发电系统，减少锅炉排污量及粉尘排放量约14t/h，这将给 企业带来巨大的经济效益。这套系统是一个典型的电价、煤价持高不下的情况下，余热发电的补充不仅满足国家的节能减排 要求。也是水泥企业降低成本 的有效途径。
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五、余热发电厂的主要设备及其作用
（三）电气部分 电气部分由发电机、变压器、高低压配电装置、输电线 路及厂用电和综合自动化系统系统组成，它们的作用如 下： （1）发电机：将机械能转换为电能。 （2）变压器：将发电机输送出的电能的电压升高或降
低。余热发电不需要。厂用变压器供辅助设备用电。 （3）高低压配电装置：它是按主接线的要求，由开关
随着余热机组不断成熟，目前配置：2500t／d生产线配4500kW机组， 5000t／d生产线配9000kW机组。吨熟料发电量可以达到38kWh/t 。
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五、余热发电厂的主要设备及其作用
(一)余热锅炉组成部分 余热锅炉部分是由锅炉本体、过热器、省煤器、汽包等组 成，它们的作用如下： （1）锅炉本体：吸收炉膛中的热量，产生饱和蒸汽。 （2）过热器：将饱和蒸汽进一步加热，提高蒸汽温度为过 热蒸汽。
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二、余热电站的效益
利用水泥生产过程中的余热建设电站后，电站的产品——电力将回用于水泥生 产，大约减少熟料生产过程50%的购电量。
这套系统在回收水泥生产过程中产生的大量余热的同时，又减少了水泥厂对环 境的热污染以及粉尘污染，窑头锅炉沉降的粉尘回收到熟料系统，窑尾余热锅 炉沉降的粉尘通过输送设备回到生料系统。
（3）省煤器：利用烟气的余热提高给水温度。降低排烟 温度，提高锅炉热效率。
（4）汽包：汽包是锅炉蒸发设备中的主要部件，是汇集炉 水和饱和蒸汽的圆筒形容器。是加热、蒸发、过热三个过 程的分界点。
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窑尾SP余热锅炉
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余热锅炉工作原理
给水进入余热炉的省煤器加热后被送 入汽包，汽包内的水通过下降管再分 配到蒸发器再次加热产生饱和蒸汽和 饱和水混合物回到汽包，产生的蒸汽 通过汽包上部送到过热器，使饱和的 水蒸气变成过热蒸汽。
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四、水泥厂余热发电技术的发展
早期余热电站1998年在海螺集团宁国 水泥厂和冀东水泥厂投产, 那时的余热 电站在水泥行业中占席不多。
2005年以后,余热电站在水泥行业遍 地开花。到目前为止，基本上达到有 水泥生产线 ，必配套余热机组。
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四、水泥厂余热发电技术的发展
早期的水泥行业，设计院对发电机组配置比较保守，2500t／d生产线配 3000kW机组，5000t／d生产线配6000kW机组，吨熟料发电量可以达到 28kWh/t 。
测量系统、电气计量系统、电站自动统计报表系统等组成。完成遥控、遥测、 遥信、遥脉、综合保护功能。
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六、余热发电厂的汽水流程简述
发电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、除氧器、给水泵等组成。炉 水在锅炉中被加热成蒸汽，经过过热器进一部加热后变成过热蒸汽，过热蒸汽通过主 蒸汽管道进入汽轮机，过热蒸汽在汽轮机中不断膨胀加速，高速流动的蒸汽冲动汽轮 机动叶片,使汽轮机后的蒸汽排入凝汽器并被冷却水冷却成凝结水，凝结水通过凝结水 泵打入除氧器中与脱氧后的补充水一起由给水泵打入锅炉。这样就完成了一个周期循 环。
余热发电的主机设备包括窑头(AQC)和窑尾(SP) 的余热锅炉各一套，汽轮机、发电机、水处理设 备、循环冷却设备和DCS控制设备各一套。
利用窑头窑尾的废气温度，进行纯低温余热发 电，烟气自上而下通过过热器、蒸发器、省煤器、 省煤器出口分别供给AQC锅炉蒸发器和SP锅炉蒸 发器。
主蒸汽额定蒸汽压力: 1.27MPa 主蒸汽额定蒸汽温度: 320~330℃ 进汽压力: 1.15 MPa 进汽温度: 290℃
设备、保护测量电器、母线和必要的辅助建筑构成的 总体，其作用是在正常时用来接受和分配电能，在系 统故障时迅速切断故障部分,恢复正常运行。
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五、余热发电厂的主要设备及其作用
（4）输电线路：向用户输送电能与系统联络，以保证供电的可靠性。 （5）厂用电系统：供给发电厂生产用电、照明、机修等自用电。 （6）综合自动化系统: 由DCS自动化控制系统、二次仪表、综合保护装置、电气
以常山南方为例：2×5000／d 水泥生产线，外加两套水泥粉磨,总用电负荷大约 在4.4万kW左右，而余热发电发电量能达到1.8万kW ，实际网购电量2.6万 kW左右。一条9MW余热发电年供电量58350万kWh相当于节约标煤2.04万 吨。
(58350×0.35kg=20422吨标煤)
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三、余热电站主要 参数
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可利用的余热条件如下
A．5000t/d水泥生产线窑头熟料冷却机 中部取风余热230000m3/h（标况）,
温度：380℃～98℃，具有约 8639×104kJ/h的热量。
B．5000t/d水泥生产线窑尾预热器废气 余热量为345000m3/h（标况）－ 340℃～213℃（排出的废气考虑用于 生料烘干），具有6603×104kJ/h的 热量；