纯低温余热发电技术27页PPT

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。
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不同热力系统的发电能力的比较分析： 双压系统窑头余热锅炉排烟温度低, 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。
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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。
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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 3 0 0 ～ 3 5 0 ℃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。
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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。
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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 定了余热发电系统的发电功率。
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。
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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。
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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。
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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。
区别仅在于：窑头熟料冷却机在生产 0 . 6 9 ～ 1.27MPa、280～340℃的低压低温主蒸时（单压）或再 同时生产0.1～0.5MPa饱和的低压低温蒸汽（双压）、 或再同时生产85℃～200℃热水（闪蒸）；所产生的热 水或闪蒸产汽或再进入余热锅炉吸热产汽；汽轮机采 用补汽式或不补汽式汽轮机；复合闪蒸式补汽式适用 于汽轮机房与冷却机距离较远的情况而多压补汽式汽 轮机适用于汽轮机房与冷却机距离较近的地方。
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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 。
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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。
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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
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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
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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。
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