纯低温余热发电技术
低沸点工质的有机朗肯循环纯低温余热发电技术
低沸点工质的有机朗肯循环纯低温余热发电技术引言我国水泥厂的余热发电，先后经历高温余热发电、带补燃炉的中低温余热发电和纯低温余热发电3个阶段。
纯低温余热发电与带补燃的中低温余热发电相比，具有投资省、生产过程中不增加粉尘、废渣、N 0。
和S0。
等废弃物排放的优点。
本文介绍以色列奥玛特(0RMAT)公司利用低温热源的有机朗肯循环(0 rganic RankineCyck，简称()RC)纯低温余热发电技术。
该技术有别于常规技术，其特点是：不是用水作为工质，而是使用低沸点的有机物作为工质来吸收废气余热，汽化，进入汽轮机膨胀做功。
1.低沸点的有机物在一个大气压下，水的沸点足100℃，而一些有机物的沸点却低于水的沸点，见表l。
有机物的沸点与压力之间存在着对应关系，以氯乙烷为例，见表2。
水的沸点与压力之间对应关系见表3。
由表2和表3町见，氯乙烷的沸点比水低，蒸气压力很高。
根据低沸点有机工质的这种特点，就可以利用低温热源来加热低沸点工质，使它产生具有较高压力的蒸气来推动汽轮机做功。
2 ORC纯低温余热发电在地热发电方面的应用0RC纯低温余热发电技术在我国地热发电方面已得到初步应用，我国目前已经勘测发现的地热田均属热水型热储。
热水型资源发电采用的热力系统主要有两种，即扩容(闪蒸)系统和双工质循环系统。
西藏羊八井地热电站，热水温度145℃，采用二次扩容热力系统，汽轮机(青岛汽轮机厂设计制造D3一1．’7／0．5型地热汽轮机发电机组)单机容量3000W，3 000W／min，一次进汽压力182kPa，温度115℃，二次进汽压力54kPa，温度81℃，额定排汽压力为10kPa。
双工质循环系统中，地热水流经热交换器，把地热能传递给另一种低沸点丁质，使之蒸发产生蒸气，组成低沸点工质朗肯循环发电。
双工质循环机组，其热效率高，结构紧凑。
我国的小型双工质循环系统地热电站——辽宁营口熊岳试验电站的装机容量2×J00KW，利用地热水(水温75℃)发电，于1977年1 1月投入运行。
低温余热发电循环技术
低温余热发电循环技术一、低温余热发电低温余热发电技术是通过回收低于300～400℃的中低温的废蒸汽、烟气所含的低品位的热量来发电，它将低品位的或废弃的热能转化为高级能源——电能。
二、低温余热发电循环技术1、朗肯循环朗肯循环一般指蒸汽郎肯循环，适用于烟气高于350℃以上的余热。
在朗肯循环中，水在锅炉（或余热锅炉）中被加热，产生高温和高压蒸汽。
该蒸汽流过汽轮机时急剧膨胀后冷却至低温、低压的尾气，该汽轮机驱动一台发电机发出电力。
从汽轮机排出的尾气被具有环境温度的空气，或被来自冷却水池或冷却塔中的冷却水冷却成水。
凝结水接着被泵入锅炉重复上述过程。
这种简单的朗肯循环框图如图一所示。
朗肯循环电厂的效率较差，即使是容量最大、采用朗肯循环的最新型的燃煤电厂，一般来说其循环效率都超不过35%（目前国内亚临界参数燃煤电厂的循环效率已达38%，超临界和超超临界参数的燃煤电厂的循环效率分别可达40和43%左右），也就是说燃料燃烧产生的总热量中仅有35%被转换成了热能。
这65%的能量损失是由于一系列的原因造成的。
其中约15%的能量损失是由于燃料中的水分、炉墙的热辐射、排烟损失和自耗电所造成的。
朗肯循环是目前槽式太阳能热电站中广泛采用的动力循环模式, 用太阳热加热集热器中的导热油,经过换热产生蒸汽, 驱动汽轮机带动发电机发电代表性的电站有美国的SEGS 系列电站, 西班牙的Andaso l 系列电站等。
2、有机朗肯循环有机朗肯循环采用高分子量有机工质（如正戊烷）, 相变温度低, 可以从温度较低的热源吸热, 并转化为电能。
主要优点是运行温度较低, 可以将槽式集热温度由390°降到304°,降低集热损失; 采用有机工质, 电站可以建在缺水的沙漠地区。
有机朗肯循环系统的主要缺点是循环效率低, 气温较高时比蒸汽循环低15% ~ 25% ，同时成本较高。
3、卡琳娜循环卡琳娜循环系统适合中低温余热利用，是实现200℃以下热电转换最有效的途径。
水泥窑第一代纯低温余热发电技术
水泥窑第一代纯低温余热发电技术核心提示：第一代余热发电技术填补了我国水泥行业的空白，为我国发展这项技术奠定了基础并积累了宝贵的经验，相当于上世纪九十年代初的新型干法窑水平，投资、发电能力、运行的稳定性等都存在一定的问题。
一、水泥窑第一代纯低温余热发电技术的定义及特征1.水泥窑第一代纯低温余热发电技术：在不影响水泥熟料产量、质量，不降低水泥窑运转率，不改变水泥生产工艺流程、设备，不增加熟料电耗和热耗的前提下，采用0.69MPa～1.27MPa—280℃～340℃蒸汽将水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气余热、窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气余热转化为电能的技术。
第一代纯低温余热发电技术除上述定义外还同时具有如下两个或两个以上的特征：1)冷却机仅设一个用于发电的抽废气口；2)汽轮机主蒸汽温度不可调整，随水泥窑废气温度的变化而变化；3)窑头余热锅炉、窑尾余热锅炉给水系统为串联系统；4)采用额外消耗化学药品或电能的锅炉给水除氧系统。
二、水泥窑第一代纯低温余热发电技术的构成1.技术要点利用水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气设置一台窑尾预热器余热锅炉（简称SP锅炉）、利用水泥窑窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气设置一台熟料冷却机废气余热锅炉（简称AQC炉）、为余热锅炉生产的蒸汽配置蒸汽轮机、发电系统主蒸汽参数为0.69～1.27MPa—280～340℃、每吨熟料余热发电能力为3140kJ/kg熟料——28～32kwh。
2.热力系统构成模式水泥窑第一代余热发电技术热力系统构成模式主要有如下三种：其一：单压不补汽式中低温发电技术。
其二：复合闪蒸补汽中低温发电技术。
其三：多压补汽式中低温发电技术。
3.技术特点上述三种模式没有本质的区别，共同的特点：其一、将窑头熟料冷却机排出的350℃总废气分为两个部分自冷却机中抽出，其中：在冷却中部设一个抽废气口抽出400℃以下废气，将这部分废气余热用于发电；在冷却机尾部设一个抽废气口抽出120℃以下废气，这部分废气直接排放。
水泥厂中低温纯余热发电技术及其应用
环保减排
减少温室气体和其他污染物的 排放，减轻对环境的压力，符 合绿色低碳的发展趋势。
提高能源利用效率
将原本被浪费的余热转化为电 能，提高了能源的利用效率。
增加经济效益
通过回收利用余热，为企业创 造额外的经济效益，提高市场
竞争力。
技术挑战
技术成熟度
尽管技术上可行，但该技术在实际应用中的 成熟度有待进一步提高。
发电技术。
纯余热发电技术通常采用热电转 换、热光转换等新型能源转换技
术，将余热直接转换为电能。
纯余热发电技术具有高效、环保、 节能等优点，是未来能源利用的
重要方向之一。
03
水泥厂中低温余热发电技术应用
余热发电技术在水泥厂中的应用
水泥厂余热资源丰富
经济效益显著
水泥生产过程中产生大量余热，这些 余热可用于发电，降低能源消耗。
技术发展前景广阔
随着环保要求的提高和能源结构的调整，纯余热 发电技术在水泥厂中的应用前景十分广阔。
3
促进产业升级
纯余热发电技术的应用有助于水泥产业升级，提 高能源利用效率，推动行业绿色发展。
04
水泥厂中低温纯余热发电技术优势与
挑战
技术优势
高效节能
利用水泥厂排放的余热进行发 电，减少对新鲜燃料的依赖，
02
水泥厂中低温余热发电技术原理
余热发电技术概述
余热发电技术是指利用工业生产过程中产生的余热，通过热能转换和发电技术，将 其转化为电能的技术。
余热发电技术具有高效、环保、节能等优点，是工业节能减排的重要手段之一。
余热发电技术可根据不同的工业领域和生产工艺，采用不同的热能转换方式和发电 技术。
中低温余热发电技术原理
新型干法水泥窑纯低温余热发电技术推广实施方案
新型干法水泥窑纯低温余热发电技术推广实施方案根据新型干法水泥窑纯低温余热发电技术的特点和推广目标，提出以下实施方案：一、技术研发1.成立专业团队：组建由水泥生产技术、热能利用技术、电力工程等方面的专家和研究人员组成的团队，负责相关技术的研发和改进。
2.确定研发目标：明确开发新型干法水泥窑纯低温余热发电技术的核心问题，确定研发目标和技术指标。
3.技术改进和创新：结合国内外先进技术和经验，对传统水泥窑低温余热发电技术进行改进和创新，提高发电效率和能源利用率。
4.试验和验证：在实际水泥生产中建立试验装置，进行试验验证和数据收集，评估新技术在不同情况下的适用性和可行性。
二、示范工程建设1.确定示范项目：选择具备一定规模和条件的水泥生产企业作为示范项目，推广新型干法水泥窑纯低温余热发电技术。
2.设计和建设：由专业设计机构进行整体设计，确保发电系统与水泥生产系统的协同运行，确保发电设施的安全、稳定和高效运行。
3.技术指导和培训：提供相应的技术指导和培训，确保施工人员的技术水平，保证示范工程建设的顺利进行。
4.运行和监控：配备专业的运行和监控人员，确保示范工程的正常运行和设备的安全可靠性。
三、政策支持1.优惠政策：制定相关优惠政策，给予示范项目税收减免、贷款支持和高额补贴等政策支持，降低企业推广新技术的经济负担。
2.奖励措施：对于推广应用新型干法水泥窑纯低温余热发电技术的企业，给予一定的奖励措施，鼓励更多的企业积极参与推广。
3.法律法规：加强相关法律法规的制定和完善，保障新技术推广应用的合法权益，减少推广过程中的法律风险。
四、宣传推广1.宣传活动：通过举办专题研讨会、技术交流会和经验分享会等形式，宣传新型干法水泥窑纯低温余热发电技术的特点和优势，号召更多的企业参与推广。
2.宣传材料：编写相关宣传材料，包括宣传手册、技术指南和案例分析等，向水泥生产企业传播新技术的理念和实践经验。
3.媒体宣传：通过互联网、电视、广播等媒体宣传新技术的推广成果和相关的政策支持，提高新技术的知名度和影响力。
新型干法水泥生产中纯低温余热发电技术的应用
新型干法水泥生产中纯低温余热发电技术的应用对新型干法水泥生产中纯低温余热发电设备组成及工艺流程进行了介绍，并针对不同地区分析了重要参数的选择。
结合实际运行带来的经济效益、环保效益和社会效益来论证纯低温余热发电技术的应用前景。
标签：纯低温；余热发电；经济性；环保性1 概述党的十八大报告中对未来企业发展做出了明确要求：树立科学发展观，加强全过程节约管理，加强节能降耗，推动资源利用方式根本转变，提高能源利用效率和效益，节约集约利用资源，建立节约型社会，推动可持续发展战略。
国家针对近年来水泥行业高速增长中带来的能源消耗高、环境污染重等状况，制定了水泥行业发展规划，鼓励日产2000吨以上水泥熟料干法生产线采用世界先进的纯低温余热发电技术，对水泥生产过程中产生的废气余热进行回收利用。
相对旧式带补燃炉余热发电技术，新型纯低温余热发电技术从经济性、环保性及设备运行可靠性均具有较大优势，在新型干法水泥生产中正在普遍推广和使用。
2 一级闪蒸纯低温余热发电技术介绍2.1 设备组成上图为海螺水泥应用日本川崎技术及关键设备自行研发的纯低温余热发电系统。
整个系统设置一台PH锅炉用于回收预热器出口废气热能，一台AQC锅炉用于回收篦冷机出口废气热能，一台闪蒸器用于调节省煤器出口温度并产生饱和蒸汽作为汽轮机补汽辅助做功，一套锅炉给水系统，一套汽轮发电机及其冷却水系统。
2.2 流程介绍纯低温余热发电热力循环是基本的蒸汽动力循环，即汽、水之间的往复循环过程。
蒸汽进入汽轮机做功后经凝汽器冷却成凝结水，凝结水由凝结泵泵入闪蒸器下集箱与闪蒸器出水汇合后经给水泵升压进入省煤器进行加热，经省煤器加热后的高温水分为三路分别送至AQC锅炉汽包、PH锅炉汽包和闪蒸器内。
进入两锅炉汽包的水在锅炉内循环受热产生一定压力下的过热蒸汽作为主蒸汽送入汽轮机做功，进入闪蒸器的高温水利用“闪蒸”原理产生一定压力下的饱和蒸汽作为补汽送入汽轮机后几级辅助做功。
做功后的乏汽经凝汽器冷却形成凝结水重新参与热力循环，循环过程中损耗的水由纯水装置制取的纯水进行补充。
纯低温水泥窑余热发电技术
纯低温水泥窑余热发电技术随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，利用工业生产过程中产生的废热进行发电成为了一种重要的节能减排手段。
纯低温水泥窑余热发电技术就是一种利用水泥窑尾烟余热发电的技术，该技术可以有效地回收和利用水泥窑废热，提高能源利用效率，降低环境污染。
纯低温水泥窑余热发电技术的基本原理是通过水泥窑尾烟中的余热来加热工作介质，驱动汽轮机发电。
在水泥生产过程中，水泥窑是一个重要的热能消耗设备，其尾烟中含有大量高温废热。
传统的废热利用方式主要是通过余热锅炉回收烟气中的热能，但是由于烟气温度较高，很难直接回收和利用。
纯低温水泥窑余热发电技术的关键是降低工作介质的汽轮机的进汽温度，以适应水泥窑尾烟的低温特点。
一般来说，水泥窑尾烟的温度在200℃-300℃之间，低于传统发电厂中汽轮机的进汽温度。
为了解决这个问题，纯低温水泥窑余热发电技术采用了一种特殊的工作介质，即有机朗肯循环工质。
有机朗肯循环工质是一种适用于低温热源的工作介质，其蒸汽在较低的温度下就可以达到较高的压力，从而驱动汽轮机发电。
利用有机朗肯循环工质，纯低温水泥窑余热发电技术可以在较低温度下实现高效发电。
同时，有机朗肯循环工质具有较好的工作稳定性和热传导性能，能够适应水泥窑尾烟的特殊工作环境。
纯低温水泥窑余热发电技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 节能减排：利用水泥窑废热发电可以有效地回收和利用废热资源，实现能源的高效利用。
同时，该技术可以减少水泥生产过程中的二氧化碳等污染物的排放，降低环境污染。
2. 经济效益：纯低温水泥窑余热发电技术可以将水泥生产过程中的废热转化为电能，实现了能源的自给自足。
通过发电销售，可以带来可观的经济效益。
3. 应用广泛：纯低温水泥窑余热发电技术具有较好的适应性，可以适用于不同规模的水泥生产线。
同时，该技术还可以与其他余热发电技术相结合，实现多能互补发电。
4. 环保可持续：纯低温水泥窑余热发电技术可以有效地降低水泥生产过程中的能耗和污染物排放，为可持续发展做出贡献。
低温余热发电技术简介
第一代余热发电技术定义及特征
1.水泥窑第一代纯低温余热发电技术：在不
影响水泥熟料产量、质量，不降低水泥窑运 转率，不改变水泥生产工艺流程、设备，不 增加熟料电耗和热耗的前提下，采用 0.69MPa~1.27MPa——280℃~340℃整齐将 水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气余热， 窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气余热转 化为电能的技术。
（3） 合适的汽包工作压力。考虑在换热过程中，蒸发 受热面内汽水混合物的温度不变，而烟气同汽水混合物 之间传热温差窄点在20℃以上受热面的布置才合理，汽 水混合物的温度直接受压力的影响，所以选择合理的压 力水平为受热面布置创造条件，以防止锅炉造价过高。 （4） 充分降低废气温度。受窑尾废气要用于烘干生料 的工艺限制，一般窑尾废气温度只能降至225℃左右； 窑头余风可以充分降低，但降低过多则造成传热温差小 使得换热面积布置过多，使锅炉造价提高，同时吸收过 多的低品质热量也无法有效提高发电量，所以窑头余风 的降低以满足为窑头和窑尾余热锅炉提供足量的汽包给 水即可。根据热量分配和能量平衡计算，窑头余风降至 96～98℃即可满足要求。 （5） 合理布置受热面。在布置受热面时要考虑窑尾、 窑头的烟气温度特性以及汽轮发电机的特性进行综合考 虑，同时考虑选用合理温差以降低锅炉造价。
第三代系统特点
将窑头冷却机余风进行梯级利用，原中部抽
风口改为两个抽风口，一个为高温480-500℃， 一个为中温330-380℃。高温风将来自窑头窑 尾余热锅炉的低温过热蒸汽进一步提高到 430℃左右，该工艺较第一代系统提高余热发 电量15-20%左右。
中国第二代水泥窑纯低温余热发电技 术与发达国家先进技术的比较
谢谢观赏
WPS Office
提高纯低温余热发电量的措施
提高纯低温余热发电量的措施提高纯低温余热发电量的措施主要包括以下几个方面：
1.热力循环技术。
通过采用热力循环技术，将低温余热从低温热源中提取出来，进而将其转化为高温热源。
这样就能够提高低温余热的利用效率，从而增加了发电的能力。
2.使用高效换热设备。
高效的换热设备可以显著提高低温余热的传热系数，进而提高余热的利用率。
这样就能够将低温余热转化为可用能源，从而增加发电的能力。
3.利用纳米材料降低热损失。
通过使用纳米材料来降低热量的散失，从而提高低温余热的利用效率。
纳米材料的热传导率比常规材料高得多，可以有效地提高热能的转化效率。
4.使用废热回收系统。
废热回收系统可以将产生的热量再次利用，从而提高能源的利用效率。
废热回收系统一般都设置在冷却系统之前，以尽可能多地回收废热。
5.热电联产技术。
热电联产技术可以充分利用余热，实现能源的高效利用。
热电联产系统一般由发电机组、热交换器、锅炉、蒸汽轮机等组成。
这些设备可以将余热转化为热能和电能，从而提高能源的利用效率。
综上所述，提高纯低温余热发电量的措施主要包括提高低温余热的利用效率、使用高效换热设备、利用纳米材料降低热损失、使用废
热回收系统和热电联产技术等。
这些措施可以有效地提高能源的利用效率，实现低温余热的高效利用。
余热发电技术
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。
纯低温余热发电的技术与装备
纯低温余热发电的技术与装备1.前言随着我国人口的不断增加和经济的快速发展，资源相对不足的矛盾将日益突出，合理的利用和节省现有的珍贵资源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。
节省资源、改善环境状况、提高经济效益，实现资源的优化配置和可持续发展将是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针。
社会主义市场经济的建立和不断完善，使我国的经济建设日益蓬勃且快速健康的向前发展。
在此带动之下，我国的水泥产量已雄居世界第一，水泥工业的建设规模和技术水平也有了长足的进步，“上大改小、结构调整”战略的实施，更使得我国水泥工业的建设规模由1000t/d、2000t/d快速发展到5000t/d、10000t/d，水泥熟料的热耗也由4000kJ/kg左右降低到2700～3300kJ/kg。
但水泥工业是一个传统的高能耗行业，就目前国内最先进的水泥生产工艺，仍旧有大量的350℃以下的低温余热不能被完全利用，其铺张的热量约占系统总热量的30%左右。
因此，回收水泥生产工艺过程中的低温余热，用来供热或发电，具有特别现实的节能和环保意义，符合循环经济和可持续发展的战略方针。
2.低温余热和资源综合利用电站的技术和装备水泥的生产，需要消耗大量优质的自然矿产资源，还需掺杂一定量的混合材，在同时消耗大量煤炭和电力等优质能源的时候，也伴有大量被排放而铺张掉的低温余热资源。
一段时间以来，受电力供应紧急和电价持续上涨的影响，很多地方的水泥生产单位面临运转率不足和经济效益下滑的困难局面。
因此，在国家资源综合利用产业政策的鼓舞下，同时结合X市水泥工业设计研究院成熟的资源综合利用技术及国内成熟的电站设备，多家水泥生产单位建设了能够充分利用水泥生产线排放的低温余热，再加上适当的补燃，燃用热值小于12550kJ/kg的劣质燃料的资源综合利用电站。
这样的电站建成后，水泥生产线排放掉的低温余热可基本被回收和利用，在补燃量一定的条件下，电站单位发电量的煤耗和单位发电量的成本得到了大幅度的降低;循环流化床补燃锅炉还可以有效的利用工程建设所在地的煤矸石等劣质煤资源，所产生的灰、渣又可全部回用于水泥生产，做到零排放;电站生产的电力可直接供给水泥生产使用，并削减了输配电系统的有功损耗。
纯低温余热发电技术
出AQC锅炉的废气进入原有的窑头收尘器收尘后，由原有窑头排风机排放，冷却机剩余的低温余风仍由原路进窑头收尘器。原余风管路系统可做为锅炉的旁通烟道，当锅炉故障或水泥生产不正常时可关闭去AQC锅炉的阀门，气流可不经锅炉而由此旁路系统直接排至窑头收尘器。在冷却机原余风管路上、新设的去锅炉管路上和出锅炉管路上均增设电动百叶阀门，以实现对气流的控制和切换。锅炉和沉降室的烟气总阻力控制小于1000Pa，使改造后的气体流量和压力在窑头排风机的能力允许范围之内。
第四阶段为2005年以后。由于水泥窑纯低温余热发电技术和装备已日臻成熟，国家产业政策明确规定不允许上带补燃炉的余热发电系统，而纯低温余热发电的概念是相对于带补燃炉余热发电技术而命名的，随着带补燃炉余热发电技术被取缔，纯低温余热发电技术被更名为水泥窑低温余热发电技术。自此，水泥余热发电进入了蓬勃发展阶段。
为了同时满足发电与原、燃料烘干的需要，窑尾SP锅炉一般均采用立式锅炉，布置在窑尾预热器后的高温风机之上。窑尾在最上一级（C1级）预热器至窑尾高温风机的下行管道上引出废气管道与SP锅炉相连，锅炉出口烟气温度控制在220℃左右，送到窑尾高温风机进风口的管道上，以满足下道工序烘干原料和燃料的需要。烘干原料和燃料后的废气由原废气处理系统的收尘器净化后排入大气。控制锅炉的烟气阻力≤1000Pa，使系统的阻力在窑尾高温风机的能力允许范围之内。在原预热器出口至高温风机的烟道引出管道、原下行管道以及锅炉出口管道上均增设电动百叶阀门，对气流进行控制和切换，原下行管道可做为锅炉的旁通烟道。当需要提高烘干原料和燃料的烟气温度时，可适当调节下行烟道调节阀，让锅炉出口的低温烟气和C1级出口直接下行的高温烟气混合，提高进窑尾风机（原料磨）的烟温，其调节范围从220℃或更低直至C1级出口温度（即烟气一点不通过SP锅炉），而且SP炉的进口烟道阀和旁路烟道阀，正常设计在窑控制室操作，窑操作可随时根据具体情况调整，既满足了水泥生产的稳定运行，又保证了SP炉的安全。通过旁通烟道的调节作用还可使水泥生产及余热锅炉的运行均达到理想的运行工况。
北京科技大学科技成果——纯低温余热发电
北京科技大学科技成果——纯低温余热发电
成果简介
纯低温余热回收发电项目是利用150℃以上、400℃以下的工业余热产生的低品位蒸汽（低压、低温），来推动专门设计的双压低参数的汽轮机组做功发电。
它是先进技术和环保要求相结合下的必然趋势和产物，是控制大气污染，保护臭氧层，减少能源浪费的有效手段和途径，也是相应企业提高能源利用效率，降低成本，提高产品市场竞争力，减少温室气体排放和保护环境的重要措施之一。
纯低温余热回收发电技术经过十年的发展日益成熟，国内已建成多座纯低温余热发电站，其技术经济的可行性，已越来越受到人们的高度重视，北京科技大学经过多年研究，使其技术更适合钢铁行业。
技术特点
新工艺收集钢铁生产过程中产生的高、低温废热空气，经高效降尘设备后进入余热锅炉，由余热锅炉产生过热蒸汽，再由过热蒸汽或饱和蒸汽推动汽轮机带动发电机组进行发电。
结合低温余热发电的技术特点并进行技术创新，开发适应低参数、双压力（单压力）的余热回收汽水热力系统；吸收国外先进技术并进行技术创新，科学的、梯次利用生产过程中产生的高、低温废气余热，提高余热的回收利用效率；可最大化提高余热利用率，立式布置、高效受热面、自然循环的结构减少了锅炉的占地面积，降低了工程的整体造价；具有自动负荷调整、自动并网控制功能的低参数双压（单压）进汽式汽轮机，符合低温余热电站的生产运行特点，最大化的提高了余热利用率。
低温余热发电核心技术：废气温度的梯次科学利用；低能耗、高效率的余热回收系统的技术和装备；生产和余热发电系统的协调控制和管理。
水泥窑纯低温余热发电技术特点
浅析水泥窑纯低温余热发电技术特点摘要：本文将对水泥窑纯低温余热发电技术的特点进行浅析，主要讨论了水泥窑窑内余热资源的利用，技术的应用及其优缺点。
以传统的热能发电技术为基础，水泥窑纯低温余热发电技术能够大大降低发电成本，更有效地利用热能资源，保护环境。
总之，水泥窑纯低温余热发电技术是一种有效的、可靠的发电技术，值得购买及使用。
关键词：水泥窑，纯低温余热发电技术，余热资源正文：随着工业生产的发展，发电技术的升级也推动了工厂热能利用的有效发展。
在传统的热能发电技术的基础上，水泥窑纯低温余热发电技术应运而生。
它利用窑内产生的余热，通过换热器和余热发电机将热能转化为电能，被广泛用于工业生产中。
水泥窑纯低温余热发电技术具有3个主要特点：1. 热能利用率高：水泥窑纯低温余热发电技术把熔下的熔铝吸收的热量有效转化为电能，具有较高的热能利用率。
2. 发电成本低：这种技术不需要外来能源，只需要利用窑内产生的余热，可以节省与外来能源的开支，降低发电成本。
3. 环境友好：水泥窑纯低温余热发电技术可以有效地利用热能资源，减少对环境的污染。
总之，水泥窑纯低温余热发电技术具有发电成本低、热能利用率高、环境友好等优点，在工业生产中有着重要作用。
然而，也存在一些缺点，例如发电效率低，余热发电机处理过程繁琐、容易出现故障等缺点，因此在运用时要注意问题，及早发现和纠正缺陷。
总的来说，水泥窑纯低温余热发电技术是一种有效的、可靠的发电技术，值得购买及使用。
在工业生产中，水泥窑纯低温余热发电技术的应用一直受到广泛关注。
它可以大大降低发电成本，提高发电效率，保护环境，更有效地利用热能资源，减少能源消耗。
然而，在运用水泥窑纯低温余热发电技术时也应注意一些问题，如合理设计、窑头温度控制、余热发电机处理过程及窑内烟气排放控制等。
为此，应采取适当措施来保证水泥窑纯低温余热发电技术的安全运行。
首先，在设计阶段应当严格遵守相关标准，合理配置系统组成部分，提高水泥窑纯低温余热发电技术的可靠性。
水泥工业纯低温余热发电技术及其效益分析
水泥工业纯低温余热发电技术及其效益分析水泥工业是我国能源消耗最大的行业之一，同时也是排放大量CO2的行业。
在水泥生产过程中，熟料的制备需要大量的煤炭或其他化石能源，并且会产生大量烟尘、氢氧化钙蒸汽以及高温余热等有害物质。
传统的水泥生产工艺中，高温余热并没有被有效地利用，导致能源浪费和环境污染的问题日益凸显。
因此，开发水泥工业纯低温余热发电技术具有重要的意义。
纯低温余热发电技术是指在较低温度下，通过对水泥生产过程中的余热进行回收利用，将其转化为电能的技术。
该技术的核心是热力循环工艺，通过热交换和蒸汽发电装置，将热能转化为机械能，进而驱动发电机产生电能。
水泥工业的纯低温余热主要来自两个方面：一是熟料冷却的过程中，熟料从窑头到窑尾的过程中会释放很多的热量；二是分解炉中石灰石分解产生的高温石灰比较少，而未反应的石灰和石灰须在窑中长距离高温、长寿命的保温层耐火砖参与烧结时，会释放很多的热量。
纯低温余热发电技术的效益分析主要包括经济效益和环境效益两个方面。
从经济效益来看，纯低温余热发电技术可以将水泥工业中原本浪费的热能转化为电能，减少了水泥企业的能源消耗。
这不仅可以降低企业的生产成本，提高企业的竞争力，还可以通过售电获取额外的经济收益。
此外，该技术还可以提高水泥工业的能源利用效率，降低水泥生产的碳排放，符合国家的节能减排政策。
从环境效益来看，纯低温余热发电技术可以有效减少水泥工业的大气污染和温室气体排放。
水泥工业是我国重要的大气污染源和温室气体排放源之一，通过利用纯低温余热发电技术，可以减少煤炭的使用量，降低煤炭燃烧所产生的大气污染物和CO2的排放。
此外，该技术还可以减少石灰石的制备过程中产生的氧化钙蒸汽，降低对大气的污染。
总的来说，水泥工业纯低温余热发电技术的应用具有巨大的经济效益和环境效益。
通过将水泥生产过程中原本浪费的热能转化为电能，可以提高水泥企业的能源利用效率，降低生产成本，增加经济收益，同时减少温室气体排放，改善环境质量，符合可持续发展的要求。
水泥窑纯低温余热发电技术
水泥窑纯低温余热发电技术一、所属行业：建材行业二、技术名称：水泥窑纯低温余热发电技术三、适用范围：大中型水泥窑余热的回收和利用四、技术内容：1.技术原理利用水泥窑低于350℃的废气的余热生产0.8～2.5MPa的低压蒸汽，推动汽轮机做功发电。
2.关键技术热力系统配置，以及相关主机设备效率的提高。
3.工艺流程窑头和窑尾余热锅炉生产的主蒸汽及低压蒸汽，进入汽轮机作功，做功后的蒸汽被冷却凝结成水并除氧，之后由给水泵再输送给窑头和窑尾余热锅炉再生产蒸汽。
汽轮机做功带动发电机发电，最后电量输送到工厂总降压站。
五、主要技术指标：1.与该节能技术相关生产环节的能耗现状：水泥生产中：热耗：3000～3400kJ/t.cl；电耗：95～110kWh/t.cl。
2.主要技术指标：具有约32～40kWh/t.cl的余热发电能力。
六、技术应用情况：该技术获得国家专利，已经有60多座电站投入运行，正在设计和施工的有100多座，目前行业内的推广比例约为8.5%。
七、典型用户及投资效益：典型用户浙江煤山众盛水泥厂，北京水泥厂有限责任公司等。
(1)某5000t/d级水泥生产线，窑头窑尾具有不能被水泥生产系统利用的中低温废气，节能技改投资额5600万元,余热电站建设规模9MW，建设期1年，节能量22000吨标煤/年，水泥厂可少购电：1.2亿kWh/年，投资回收期2.5-3.0年。
(2)某25000t/d级水泥生产线，窑头窑尾具有不能被水泥生产系统利用的中低温废气，节能技改投资额2850万元，余热电站建设规模4.5MW,建设期1年，节能量11000吨标煤/年，水泥厂可少购电：0.6亿kWh/年，投资回收期2.7-3.2年。
八、推广前景和节能潜力：全国生产能力≥1000t/d的新型干法生产线均可应用此技术。
“十一五”期间，该技术在行业内的普及率预计能达到40%，需总投入80亿元，可节能300万吨标煤。
九、推广措施及建议：1．从国家层面上制定强制性法规提倡水泥窑余热电站的建设；2．从国家层面上制定鼓励性政策及切实可行的鼓励性措施；3．从国家层面上制定统一的余热电站并网的政策及要求，解决电力系统对水泥窑余热电站并网壁垒的问题。
低温余热发电（ORC）技术
低温余热发电（ORC）技术一、低温余热发电概述目前世界各国都非常重视能源的有效利用，一些发达国家能源利用率都在50%以上，美国的能源利用率已超过60%，而我国只有30%左右。
我国能源利用率低的一个重要原因就是低温余热能源没有得到充分利用。
低温热源泛指温度小于250℃但大于80℃的热源，包括工业过程废热、太阳能、海洋温差、地热等。
在工业领域中，一般低温余热指的是200℃以下的工业生产过程产生的余热气、冷凝水、热水; 150℃以下的气体以及锅炉、工业加热炉的排烟气等热量。
由于这部分余热其品位较低，回收系统初期投资大，回收期长，因此，在相当长的一段时间里低温余热资源都没有引起足够的重视。
低温余热发电是通过回收钢铁、水泥、石化等行业生产过程中排放的中低温废烟气、蒸汽、热水等所含的低品位热量来发电，是一项变废为宝的高效节能技术。
该技术利用余热而不直接消耗能源，不仅不对环境产生任何破坏和污染，反而有助于降低和减少余热直接排向空中所引起的对环境的污染。
由于低温余热发电大部分利用的是温度小于150℃的热源，此时传统的以水(蒸汽)为循环工质的发电系统由于产生的蒸汽压力低，导致发电效率较低，无法产生经济效益。
在低温余热发电中多采用有机工质（如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等）作为循环工质。
由于有机工质在较低的温度下就能气化产生较高的压力，推动涡轮机（透平机）做功，故有机工质循环发电系统可以在烟气温度200℃左右，水温在80℃左右实现有利用价值的发电。
二、 ORC发电原理及流程有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部套组成。
有机工质在换热器中从余热流中吸收热量，生成具一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进入透平机械膨胀做功，从而带动发电机或拖动其它动力机械。
从透平排出的蒸汽在凝汽器中向冷却水放热，凝结成液态，最后借助工质泵重新回到换热器，如此不断地循环下去。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Page 23
ｂ、窑尾预热器方面，最重要的改变是利用Ｇ级预 热器内筒设置过热器，利用450-600℃废气产生过 热蒸汽。在蒸汽参数达到预定目标时，Ｇ级预热 器进口废气温度仅降低20-25℃，这种变化是水泥 生产所允许的变化范围。
c、为了提高窑头熟料冷却机废气余热回收率，窑头 熟料冷却机冷却风采用循环风方式，即将窑头AQC 炉出口废气部分或全部返回冷却机。
Page 13
Page 14
双压技术是根据水泥窑废气余热的品位的 不同, 余热锅炉分别生产较高压力和较低压力 的两路蒸汽。较高压力的蒸汽作为主蒸汽进入 汽轮机主进汽口推动汽轮机转动作功发电。余 热锅炉生产出较高压力的蒸汽后, 烟气温度降 低, 余热品位下降,那么根据低温烟气的品位, 再生产较低压力的低压进汽, 进入汽轮机的低 压进汽口, 辅助主蒸汽一起推动汽轮机作功发 电。
4、发电机，国内采用空冷式发电机；国外 也是。
Page 22
第二代纯低温余热发电技术
采用的重要技术措施有： ａ、窑头熟料冷却机方面，改变抽取窑头熟料冷 却机废气方式：多阶段抽取废气，使能量实现梯 级利用。即在冷却机进料端设置一抽取400-600℃ 抽废气口，作为过热器热源，产生过热蒸汽；冷 却机中部设置抽取260-360℃废气的抽废气口，作 为窑头AQC锅炉热源．产生饱和蒸汽，并产生0.10.5MP的饱和低压低温蒸汽和85-200℃热水。
Page 5
纯低温余热发电技术主要经过以下几个阶段：
1、第一代纯低温余热发电技术 2、第二代纯低温余热发电技术 3、第三代纯低温余热发电技术
Page 6
第一代纯低温余热发电技术
a、单压不补汽式纯余热发电技术 b、复合闪蒸补汽式纯余热发电技术 c、多压补汽式纯余热发电技术
Page 7
Page 8
Page 17
排烟温度低, 因此它吸收了
更多量的废气余热, 这是双压系统可能具有较高发电能 力的主要原因之一。虽然单压系统吸收的烟气热量少, 但是它吸收了较高温度的废气余热, 较高温度的废气作 功能力强于较低温度的废气, 因此单压系统的发电量与 其吸收的烟气热量比值最大, 即效率最高。因此可以推 测出, 对于给定的废气余热条件, 要利用它首先生产尽 可能多的主蒸汽, 然后在利用生产主蒸汽不能完全被利 用的低温废气生产热水或低压蒸汽, 作为主蒸汽发电的 补充, 来提高发电能力。
Page 25
谢谢大家！
Page 9
这个热力系统的特点是汽轮机只设置一 个进汽口, 窑头余热锅炉和窑尾余热锅炉只 生产参数相同或相近的主蒸汽。那么考虑水 泥窑废气余热的调配及利用、余热锅炉的设 计、电站热力系统的配置等因素的唯一的目 的, 就是提高主蒸汽品质及产量。主蒸汽品 质及产量在外部条件确定的情况下, 完全决 定了余热发电系统的发电功率。
Page 3
一条日产5000吨水泥熟料生产线每天可 利用余热发电21-24万度，可解决约60%的熟 料生产自用电，产品综合能耗可下降约18%， 每年节约标准煤约2.5万吨，减排二氧化碳 约6万吨。
Page 4
其与火电发电相比, 不需要消耗一次能 源, 不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有 害气体, 是控制大气污染, 保护臭氧层, 减少 能源消耗的有效手段和途径, 也是企业提高能 源利用效率, 降低成本, 提高产品市场竞争力, 减少二氧化碳气体排放和保护环境的重要措施 之一。
单压热力系统中, 窑头余热锅炉和窑尾余热锅炉 生产相同或相近参数的主蒸汽, 混合后进入汽轮机, 主蒸汽在汽轮机内作功后经除氧, 由给水泵为窑头余 热锅炉供水, 窑头余热锅炉生产的热水再为窑头余热 锅炉蒸汽段和窑尾余热锅炉供水, 两台余热锅炉生产 出合格的主蒸汽,汇合后进人汽轮机做功, 做功后的 乏汽进人冷凝器, 冷凝后的水和补充软化水经除氧器 除氧再进行下一个热力循环。从而形成一个完整的热 力循环。窑尾余热锅炉出口废气温度为220 ℃左右, 用于烘干生料。
Page 2
众所周知，水泥厂是耗能大户，所以降低水 泥厂能秏，充分把握废气余热的利用，是水泥厂 的重点技术研究。水泥厂中的纯低温余热发电技 术就是在一定程度上利用了废气余热。
纯低温余热发电是不带补燃锅炉的蒸汽动力 循环发电技术方案，是在预热分解窑系统上加设 纯低温余热发电，利用中低温的废气生低品位蒸 汽, 来推动低参数的汽轮机组做功发电。能使水 泥生产的综合热利用率提高到90%以上。它是当前 节能和环保要求下的必然趋势和产物。
Page 15
双压和闪蒸系统, 因为利用了更多低温段的废 气余热, 即可以把废气温度降得更低, 因此具有较 高的发电能力。但是当水泥生产不允许废气温度降 得很低时, 或者单压热力系统配置及计算时,已经 能把废气温度降得很低时, 就不能勉强采用闪蒸和 双压系统。
Page 16
第一代的三种技术没有本质的区别，共同的特点： 都是利用窑头熟料冷却机中部增设抽废气口或直接利 用冷却机尾部废气出口的400℃以下废气及窑尾预热器 排出的300～350℃的废气余热；最重要的特点是采用 0.69～1.27MPa、80～340℃的低压低温主蒸汽。
Page 19
主要设备配置介绍：
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。
Page 20
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。
Page 21
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。
Page 18
发电效率问题：
很多人认为闪蒸、双压系统的发电效率高, 单压 发电效率低。其实这种观点是错误的。在低温余热发 电系统中, 普遍的规律是利用较高废气的热量生产较 高参数的主蒸汽, 利用较低温度的废气生产热水或低 压蒸汽, 这样才能提高发电量。原因是较高温度的蒸 汽作功能力强、发电能力强、效率高,较低温度的废气 作功能力弱、发电能力弱、效率低。闪蒸系统和双压 系统之所以比单压发电能力高, 不是因为它的效率高, 而是因为它吸收了更多的热量。因此单压发电系统虽 然吸收低温废气余热的能力较弱, 但它是发电效率最 高的系统。
Page 10
单压系统的热力系统构成简单, 设 备数量少,便于操作、运行、管理和维修, 同时配置的员工的数量少。大部分水泥 企业对发电了解都不多, 因此配置单压 系统, 可减少电站管理和运行的难度。
Page 11
Page 12
闪蒸余热发电系统就是在发电热力系统配 置中应用了闪蒸机理, 即: 根据废气余热品质 的不同而生产一定压力的主蒸汽及热水, 主蒸 汽进入汽轮机高压进汽口, 而热水经过闪蒸, 生产出低压的饱和蒸汽, 补入补汽式汽轮机的 低压进汽口, 主蒸汽及低压蒸汽在汽轮机内作 功, 推动汽轮机转动, 共同生产电能。
纯低温余热发电技术
Waste Heat Power Generation
随着我国经济的高速发展, 能源紧缺 的矛盾日趋突出, 但我国在能源使用上又 客观存在着一些不合理的现象, 导致能源 大量浪费。其中最突出的浪费是对能源没 有“量才而用” , 普遍地把煤炭、石油、 天然气等高品级能源“ 降级使用”；与此 同时, 又有大量工业低温余热、废气丢弃 不用。
Page 24
第三代纯低温余热发电技术
第三代纯余热发电技术已经初步研究开发成型， 它目标为：对于带有五级预热器的新型干法窑，在 保证满足生料烘干所需废气温度为210℃、煤磨烘干 所需废气参数、不影响水泥生产、不增加水泥熟料 烧成热耗及电耗、不改变水泥生产用原燃料的烘干 热源、不改变水泥生产的工艺流程及设备的条件下， 每吨熟料余热发电量达到或超过预定值。