纯低温余热发电系统中余热锅炉的热力学分析

发表时间：2017-11-27T12:09:29.300Z 来源：《电力设备》2017年第19期作者：宋适

[导读] 摘要：该文针对低参数的汽轮机组蒸汽做功发电原理，在分析余热锅炉基本热工参数特点的基础上，对影响纯低温余热发电系统性能的基本参数进行了分析和选取优化。

（天津陈塘热电有限公司天津 300000）

摘要：该文针对低参数的汽轮机组蒸汽做功发电原理，在分析余热锅炉基本热工参数特点的基础上，对影响纯低温余热发电系统性能的基本参数进行了分析和选取优化。

关键词：纯低温余热发电；进口烟气温度；蒸汽压力；节点温差

1前言

在我国工业中，大量的中低温余热资源未经利用被直接舍弃，导致能源浪费问题特别严重。伴随着纯低温余热发电技术日趋完善，众多高耗能企业为了充分利用中低温余热资源，纷纷普及运用纯低温余热发电系统。

影响纯低温余热发电系统（简称发电系统）性能的参数有很多，在进行发电系统分析设计时，需根据不同实际情况选取合适的基本参数，保证发电系统性能达到最优。

2影响发电系统性能的基本参数

余热锅炉、汽轮机组、发电机，是发电系统的主要组成部分。影响发电系统性能的基本参数，主要为余热锅炉的基本热工参数，现对余热锅炉的基本热工参数分析如下。

2.1进口烟气温度

对于纯低温余热发电系统，余热锅炉进口烟气温度直接决定了汽轮机组主蒸汽温度的高低。当余热锅炉进口烟气温度确定后，汽轮机组主蒸汽温度通常比余热锅炉进口烟气温度低25～40℃比较合适。在保证余热锅炉其它基本热工参数不变的情况下，余热锅炉进口烟气温度与余热锅炉热效率成正比关系；即余热锅炉进口烟气温度越高，汽轮机组主蒸汽温度也越高，汽轮机组朗肯循环热效率和发电系统发电功率也越高。但是考虑到传热温差的存在，基于余热锅炉受热面原料的经济性，汽轮机组主蒸汽温度也不应太高，否则将会增加余热锅炉受热面积，导致余热锅炉的成本增加、降低发电系统的经济性。

2.2蒸汽压力

余热锅炉蒸汽压力是影响余热锅炉热效率的重要参数，其与余热锅炉热效率成反比关系。当余热锅炉的进口烟气温度、给水温度保持不变时，若降低蒸汽压力，余热锅炉热效率会提高；但是，这又与汽轮机组热力系统工质循环效率相矛盾，从汽轮机组热力系统而言，若其它条件保持不变，余热锅炉蒸汽压力降低时，汽轮机组热力系统工质循环效率在一定范围内将会随之降低，从而降低了发电系统的发电功率。因此，为了保证余热锅炉热效率和发电系统发电功率，应该有一个最佳的蒸汽压力。

2.3节点温差

余热锅炉节点温差是影响余热锅炉成本和发电系统经济性的重要参数。当节点温差减小时，不仅余热锅炉单位热回收成本会增加，而且余热锅炉的总投资成本也会增大，从而降低了发电系统的经济性。因此，从节约投资的角度考虑，为了减少投资成本，节点温差的选取值应略偏大。但是，节点温差选值太大，又会使余热锅炉热效率降低。通常在进行余热锅炉设计时，为了提高余热锅炉热效率，节点温差选值不能太大。因此，在进行余热锅炉设计时，节点温差必须有一个选值范围，通常在8～20℃。

2.4接近点温差

余热锅炉接近点温差是影响余热锅炉成本的次要参数。在进行余热锅炉设计时，若增大余热锅炉接近点温差，将会增加余热锅炉的总换热面积，这样势必会增加余热锅炉的成本，导致投资成本增加，从而降低了发电系统的经济性。然而，如果接近点温差选值太小，当余热锅炉在低负荷工况运行的情形下，或者余热锅炉在启动期间时，余热锅炉的省煤器段受热管内很可能发生汽化现象，从而影响发电系统的运行稳定性。因此，在进行余热锅炉设计时，接近点温差的选取，一般要对投资成本和实际运行情况进行综合考虑。接近点温差要有一个基本选值范围，通常在5～20℃。

2.5给水温度

余热锅炉给水温度是影响余热锅炉热效率的次要参数。降低余热锅炉给水温度，会提高余热锅炉热效率。给水温度的选取，与多方面因素相关。首先，应根据余热锅炉的除氧方式，选取合适的给水温度。当进行中低温余热资源的利用时，除氧方式一般用真空除氧，此时给水温度（即除氧水温）一般在30～60℃；其次，应根据中低温余热资源的性质以及低温腐蚀的影响，选取合适的给水温度。为了避免低温腐蚀对余热锅炉尾部受热面的影响，给水温度不应太低，否则会降低发电系统的经济性。在保证烟气中水蒸气不发生冷凝的条件下，给水温度应高于水露点温度，正常范围一般为30～60℃，具体根据中低温余热资源性质而定；若在低温腐蚀很严重的情形下，给水温度还应该高于酸露点温度。

3进口烟气温度、蒸汽压力、节点温差的影响分析

3.1进口烟气温度对出口烟气温度、热效率以及蒸发量的影响

图1表示进口烟气温度对出口烟气温度、热效率以及蒸发量的影响。由图1可见，进口烟气温度提高时，出口烟气温度会降低，而热效率和蒸发量会随之增高。余热锅炉蒸发量增加，发电系统发电功率会升高。根据图1中拟合曲线的斜率，可反映某参数对某指标的影响程度。因此，由图1中各条拟合曲线的斜率可看出，出口烟气温度的曲线斜率最小，这说明了进口烟气温度对出口烟气温度的影响程度均小于对热效率和蒸发量的影响程度。由图1还可看出，由于出口烟气温度曲线近似直线，当Tmid确定时，提高进口烟气温度，势必会降低出口烟气温度，然而此时由于进口烟气温度提高和出口烟气温度下降的双重作用，将会导致热效率和蒸发量出现更加剧烈的变化。余热锅炉蒸发量增加，发电系统发电功率会升高。

3.2蒸汽压力对出口烟气温度、热效率以及蒸发量的影响

图2表示蒸汽压力对出口烟气温度、热效率以及蒸发量的影响。由图2可见，当蒸汽压力增大时，出口烟气温度将会升高；但是热效率和蒸发量的变化趋势正好相反，即蒸汽压力增大时，热效率和蒸发量反而降低。导致这种现象的主要原因在于：当蒸汽压力增大时，若节点温差不变，则Tmid升高，从而导致出口烟气温度升高，热效率和蒸发量降低。余热锅炉蒸发量减少，发电系统发电功率会降低。

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作者：来源：更新日期：2007-3-19 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、N0。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(0rga nic Rankine Cyck，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可见，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。 2ORC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，3000W／m in，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

提高水泥纯低温余热发电量的方法与途径

生产技术 Technology 屈松记1 ，齐俊华2 （1.登封嵩基集团水泥公司，登封 452476；2.河南省建材工业协会，郑州 450008）我国水泥产能的超常发展，导致水泥企业经济效益下滑，吨水泥利润低微、甚至为负数，主业不赚钱；而纯低温余热电站已成为水泥企业新的经济增长点，成为“救命”、致富之宝。一个5 000t/d生产线的余热电站，一年可为企业带来2 000～3 000万元的经济利益。因此，建设好余热电站、管理好余热电站已成为企业的中心工作。 1　余热电站热力系统方案选择提高水泥纯低温余热发电站的发电能力首先要做好余热电站热力系统的方案选择。余热电站的核心是热力循环系统，当前较为成功、成熟的热力循环方式主要有单压系统、闪蒸系统、双压系统等三种基本模式，以及由此而衍生的复合系统。 1.1　单压系统单压系统是目前较普遍采用的热力系统。在该系统中，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、在冷凝器凝结成水，经窑头锅炉加热后到热力除氧器除氧，由给水泵送入窑头余热锅炉加热，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，从而形成一个完整的热力循环。单压系统的主要特点是汽轮机只设置一个高压蒸汽进汽口。 1.2　闪蒸补汽系统闪蒸系统应用热力学上的闪蒸原理，根据废气余热品质的不同而生产一定压力的主蒸汽和热水，主蒸汽进入汽轮机高压进汽口；热水则在闪蒸容器里产生出低压的饱和蒸汽，然后补入补汽式汽轮机专门设计的低压进汽口；主蒸汽及低压饱和蒸汽在汽轮机内一起作功，拖动发电机发电，低压蒸汽发生器内的饱和水进入除氧器与冷凝水一起经除氧后再由给水泵供给锅炉。 1.3　双压补汽系统双压系统是根据废气余热品位的不同，分别生产较高压力和较低压力的两路蒸汽。余热锅炉生产较高压力的蒸汽后，烟气温度降低，依据低温烟气的品位，再生产低压蒸汽。较高压力的蒸汽作为主蒸汽进入汽轮机主进汽口；较低压力的蒸汽进入汽轮机的低压进汽口，一起推动汽轮机作功、发电；作功后的乏汽在冷凝器凝结成水后、经凝结水泵加压到除氧器除氧，再进入热力循环。上述三种技术没有本质的区别，共同的特点：都是利用在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0.69MPa～1.27MPa-280℃～340℃低压低温主蒸汽。区别仅在于：窑头熟料冷却机在生产0.69MPa～1.27MPa-280℃～340℃低压低温蒸汽的同时或同时再生产0.1MPa～0.5MPa-饱和～160℃低压低温蒸汽、或同时再生产85℃～200℃的热水；汽轮机采用补汽式或不补汽式汽轮机；复合闪蒸补汽式适用于汽轮机房与冷却机距离较远的情况，而双压补汽式适用于汽轮机房与冷却机距离较近的情况。上述三个方案各有优缺点。技术上：单压方案简单，运转可靠，但余热开发、利用不完全；闪蒸和双压系统具有能源梯级开发利用优势，比单压系统技术更为先进，较单压系统多发电在8%~10%左右。一个5 000t/d生产线的余热电站，吨熟料如超发电1kWh，全年可为企业带来80～100万元的利润，故双压方案等更为合理，发展较快。 1.4　双压热力系统这是目前较为常用的方案，该方案充分利用余热资源，设置两台不同参数余热锅炉，采用补汽凝汽式汽轮机，提高汽轮机内效率，提高吨熟料发电量。工艺流程介绍如下。（1）在窑头设置双压余热锅炉，承担公共加热和生成低压蒸汽，同时生成部分高压蒸汽；采用立式自然循环，膜式受热面，带有两个汽包；烟气管路自上而下通过锅炉，先后经过锅炉内部的高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、低压蒸发器和公共加热器；窑头余热锅炉前设置自然沉降除灰装置，锅炉传热管为螺旋翅片管。（2）在窑尾设置生成高压蒸汽的窑尾余热锅炉，采中图分类号：TQ172.625.9 文献标识码：B 文章编号：1671-8321（2015）06-0097-04

ORC低温余热发电设备项目投资测算报告表

ORC低温余热发电设备项目投资测算报告表一、项目建设背景从国际看，和平与发展的时代主题没有变，世界多极化、经济全球化、文化多样化、社会信息化深入发展。新一轮科技革命和产业变革蓄势待发，能源格局变化有利于缓解供给约束。全球治理体系深刻变革，国际贸易投资规则体系加快重构。世界经济在深度调整中曲折复苏、增长乏力，主要经济体走势分化。地缘政治关系复杂变化，传统安全威胁和非传统安全威胁交织，外部环境不稳定不确定因素增多。从国内看，经济长期向好基本面没有变，发展前景依然广阔。经济发展进入新常态，四化同步发展，发展速度变化、结构优化、动力转换特征愈加明显。全面深化改革、全面依法治国释放制度新红利，将进一步激发市场活力。创新驱动战略加快实施，“中国制造2025”、“互联网+”等全面启动，新经济不断涌现。更加重视绿色发展、共享发展，社会治理格局发生积极变化。同时，经济社会发展中不平衡、不协调、不可持续问题依然.突出，传统增长动力减弱，结构矛盾比较突出，保持经济平稳健康发展和社会和谐稳定面临不少困难挑战。市场化改革、创新驱动战略、“中国制造2025”等深入推进，为产业结构调整、激发民营经济活力提供了强劲新动力。新型城市化深

入推进，为构建都市区、提升品质魅力提供了巨大新空间。同时，制约未来发展的问题和矛盾依然较多：一是转型发展新动力不足，实体经济发展困难，迫切需要通过创新重构发展动力，通过参与国家开放大战略增创引领优势；二是体制机制束缚比较明显，政府和市场、社会关系尚未完全理顺，迫切需要加快改革，转变政府职能，优化营商环境；三是资源环境制约加剧，长期积累的生态环境矛盾集中显现，资源要素节约高效利用的倒逼机制尚未形成；四是民生改善任务艰巨，教育、医疗、社保、公共安全等公共服务供给存在短板，人口老龄化愈发严峻。有机朗肯循环（OrganicRankineCycle，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分组成。朗肯循环发电系统可分为常规的水蒸气朗肯循环以及低温余热发电两种。常规的水蒸气朗肯循环中,工质是水蒸气,由四大设备：锅炉、汽轮机、冷凝器和给水泵组成。工质在热力设备中不断进行等压加热、绝热膨胀、等压放热和绝热压缩四个过程,使热能不断转化为机械能。

余热发电系统工艺流程

生产工艺流程： (19)余热发电系统本方案拟采用单压纯低温余热发电技术，与双压系统和闪蒸系统相比，单压系统流程相对较简单，当设计选择的锅炉能完全吸收烟气放出的热量时，采用单压设计更为合理，系统内不同参数的工质较少，控制操作都更简单，窑头锅炉和汽轮机设备造价降低，系统管路减少，投资相对更省。结合本工程的生产规模及投资环境，拟采用单压纯低温余热发电技术。该技术不使用燃料来补燃，因此不对环境产生附加污染，是典型的资源综合利用工程。主蒸汽的压力和温度较低，运行的可靠性和安全性高，运行成本低，日常管理简单。综合考虑本工程2500t/d熟料新型干法水泥生产线窑头、窑尾的余热资源分布情况和水泥窑的运行状况，确定热力系统及装机方案如下：系统主机包括一台PH余热锅炉、一台AQC余热锅炉和一套凝汽式汽轮发电机组。据2500t/d水泥熟料生产线窑头冷却机废气排放温度的分布，在满足熟料冷却及工艺用热的前提下，采驭中部取气，从而提高进入窑头余热锅炉-AQC炉的废气温度，减少废气流量，在缩小 AQC炉体积的同时增大了换热量。并且提高了整个系统的循环热效率。在窑头冷却机中部废气出口设置窑头余热锅炉 AQC炉,该锅炉分 2段设置，其中I段为蒸汽段，II段为热水段。AQC炉 II段生产的 150° C 热水提供给AQC炉 I段及PH锅炉°AQC炉I段生产的 1.6MPa- 3 2 0。C 的过热蒸汽作为主蒸汽与窑尾余热锅炉 P H炉生产的同参数过热蒸汽合并后，一并进入汽轮机作功。汽轮机的凝结水进入余热锅炉AQC炉I工段，加热后分别作为锅炉给水进入余热锅炉 SP炉、余热锅炉A QC炉的I

段。 ②PH余热锅炉：在窑尾预热器的废气出口管道上设置PH余热锅炉，该锅炉包括过热器和蒸发器，生产 1.6MPa-32 0C的过热蒸汽，进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组，出 P H余热锅炉废气温度降到18 0 —200C，供生料粉磨烘干使用。P H锅炉热效率可达35%以上。 ③汽轮发电机组：上述二台余热锅炉生产的蒸汽共可发电 4100kW 因此配置4500kW凝汽式汽轮机组一套。整个工艺流程是：40 C左右的给水经过除氧，由锅炉给水泵加压进入 AQC 锅炉省煤器后加热成135 C左右的热水，热水分成两部分，一部分送往AQC锅炉，另一部分送往SP锅炉；然后依次经过各自锅炉的蒸发器、过热器产生1.6MPa-320C和1.6MPa-320C的过热蒸汽，在蒸汽母管汇合后进入汽轮发电机组做功，做功后的乏汽进入凝汽器成为冷凝水，冷凝水和补充纯水经除氧器除氧再进行下一个热力循环。 PH锅炉出口废气温度180-200 C左右，用于烘干生料。表2-6主要余热发电设备一览表

低温余热发电技术的特点和发展趋势探讨

低温余热发电技术的特点和发展趋势探讨发表时间：2017-10-20T12:40:02.167Z 来源：《电力设备》2017年第15期作者：杨腾飞王志钢李浩 [导读] 摘要：随着可持续发展战略的提出，工业生产中对中低温能源有效利用、低污染处理问题逐渐重视，特别是对煤炭资源及电力资源需求量巨大的水泥产业（中国平煤神马集团平顶山朝川焦化有限公司河南省 467500）摘要：随着可持续发展战略的提出，工业生产中对中低温能源有效利用、低污染处理问题逐渐重视，特别是对煤炭资源及电力资源需求量巨大的水泥产业，更是充分认识到余热处理的重要性，不断对余热发电技术进行探究。本文分析了低温余热发电技术的特点和发展趋势。关键词：低温余热；发电技术特点；发展趋势全球范围内能耗的升高和温室效应的加剧，对发展更高级的能量系统以提高能量利用率，并减少CO2排放提出了更迫切的要求。在工业生产中至少50%的热量以各种形式的余热被直接排放到大气中，不仅造成了能源浪费，而且对环境造成热污染。一、低温余热发电技术的特点 1.含尘量较大。对于低温余热发电技术的具体运行环境来看，其含尘量一般而言是比较大的，这种较大的含尘量也就很可能会对于相应的发电锅炉运行产生一定的影响，甚至会导致其出现较为明显的磨损现象，在日常运行过程中也容易出现一些堵塞现象。在实际低温余热发电技术运行中，因为其工矿生产烟气的含尘量一般都比较大，进而也就很容易出现积灰问题，最终影响到相应系统的运行效果，必须要在具体的系统中恰当安装相应的除尘装置，避免因为粉尘的问题影响其运行效果。 2.腐蚀性效果明显。结合工矿企业中低温余热发电技术的应用来看，相应腐蚀性表现也是比较明显的，这种腐蚀性问题主要就是指含有低温余热的烟气因为其内部含有较多的杂质，进而也就很容易促使其表现出较为明显的腐蚀性效果，尤其是对于烟气中存在的大量SO2气体而言，其腐蚀性更是极为突出，进而也就需要引起相应管理人员的高度重视。在实际运行过程中，为了促使其能够更好避免腐蚀性威胁和影响，应该针对相应余热锅炉进行有效的防腐蚀处理，首先在受热面以及炉膛的材质选择上，促使其能够具备理想的耐腐蚀效果，在表面也应该通过合理的防腐蚀进行处理，保障其能够形成一层致密的保护膜，最终有效提升其整体应用实效性。 3.安装现场环境较为复杂。为了更好促使低温余热发电技术能够得到较好运用，还需要重点针对其相应的系统安装进行有效关注，尤其是对于相应系统中涉及到的各个设备，更是需要促使其能够在最为恰当的位置得到有效安装处理。但是从相应安装现场环境方面来看，其复杂性相对而言还是比较突出的，受到的限制比较多，这也就对于相应低温余热发电技术的设计应用提出了更高的要求，需要其能够进行有效统筹规划，确保低温余热发电技术能够得到较好运行，并且具备理想的运行效率。二、发展趋势 1.纯低温余热发电技术的应用。结合纯低温余热发电技术的经济评价分析和水泥窖实例对纯低温余热发电技术的应用展开研究，假设所选水泥窖为熟料产量每天6000吨以上的干法窖，其废气产量为正常排放量的均值，就会发现在利用纯低温余热发电技术后，其窖尾废气余热达210摄氏度，冷却机废气达到360摄氏度，预热器达到330摄氏度，如果对三种余热共同发电就可以有900摄氏度的余热可供利用，熟料热耗单位消耗所放出的能量明显增多，为了提升热力循环系统的工作效率，在应用的过程中就要积极的应用多压系统，但在选取单压和双压方案时要以实际情况为准，当锅炉热平衡计算数值与锅炉结构计算所得数值基本吻合的情况下，锅炉自身能够完全吸收生产过程中产生的烟气的热量，这个时候采用投资费用相对较少的单压就可以满足要求，但当测量数值存在明显差异的情况下，证明废气余热不能完全利用，需要将余热传送到汽轮机补气部分，这时就要采用投资相对较高，设计结构较复杂的双压形式。除此之外在应用过程中的技术选择方面也有一定的影响，纯低温余热发电技术注重对余热的梯度利用，所以通常情况下要在窖头冷却剂处设置两个及两个以上的抽风口，并对窖头和窖尾的锅炉采用立式自然循环结构，实现自动余热传输；在此基础上在两者共用部分设置一个省煤器及一个再热器同样可以实现对余热重复有效利用的目的，由此可见，通过对纯低温余热发电技术准确全面的经济评价可以根据不同的水泥窖形式和实际情况对其余热进行针对性的重复再利用，通过对其结构组成、相关设备设置优化等提升余热发电利用效率，达到提升能源利用效率，保护环境的目的，经济评价为其实际应用提供了参考依据和研究方向，两者相辅相成。 2.除氧器。余热发电系统中，为了保证余热锅炉的给水水质要求，防止热力设备及其管道的腐蚀，必须除去在锅炉给水中的溶解氧和其他气体。目前除氧方法主要有化学除氧、热力除氧。化学除氧法只能除去水中的氧，但不能除去其他气体，且药品价格昂贵，后期运行费用上升，因此不为首选。热力除氧按工作压力分为真空除氧、大气式除氧以及高压除氧。从除氧要求的条件来看，除氧的效果与工作压力的关系并不大[7]。在工程上对除氧压力的选择主要决定于技术经济比较。目前在余热发电中用的比较多的是真空除氧和大气式除氧。大气式除氧器对进口水温要求较高，一般104℃，在余热发电系统中不设低压加热器，因此凝结泵出口水温度难以满足其工作要求，造成除氧效果不佳。如果在炉膛尾部再加设一级前置加热器来保证给水除氧效果，这便使锅炉受热面布置变得更加复杂化，且该加热器受到的低温腐蚀也会比较严重，造成设备检修更换周期短。但在双压系统中，用低压蒸汽给水除氧有利于汽轮机低压补汽参数的稳定而将因余热参数波动引起的低压蒸汽参数波动缓解于除氧过程，为解列热力系统创造了条件。 3.饱和蒸汽补汽汽轮机。余热蒸汽进汽参数不稳定、比容大、湿度大等特点，要求在汽轮机设计中考虑。进汽参数不稳定要求汽轮机的进汽调节系统必须能适应需设置压力调节器控制调节阀，当新蒸汽压力降低时，关小调节阀，防止由于余热锅炉的蒸发量不足，促使压力进一步降低，汽轮机通流末级产生鼓风。反之开大调节阀。同时余热发电用汽轮机为了快速启动，而且能够在滑压方式下运行，喷嘴配汽在空载和低负荷时只有部分进汽度，这种情况对汽机暖机不利，特别在快速启动时尤为明显，因此余热发电汽轮机采用节流配汽，不设调节级。汽机启动时靠调节阀控制转速，使发电机并网；正常运行时，调节阀全开，汽轮机处于滑压运行状态。此种进汽方式使汽轮机进汽部分始终处于均匀受热状态，这样就能满足在整个启动过程，及低负荷时能够保证汽机进汽均匀，以利于汽机快速启动，提高通流效率。在汽机主汽阀前设置旁路系统，主蒸汽通过减温减压阀，流人凝汽器。补汽由于压力低可直接排入凝汽器。从而减少由于汽轮机原因导致的整个工业系统的停机。此外在汽轮机的排汽方式上，单压汽轮机采用上排汽的方式，整个汽轮发电机组单层平台布置，使整个系统的布置简单，能有效的减少占地空间，减少设备投资。本文在介绍低温余热发电的技术原理和特点基础上，探讨了余热发电的发展趋势。余热发电是工矿企业开展节能减排、降耗增效的有效措施，也是实现循环经济的必由之路。相信在我国的科研单位、高校、设计院、制造厂家、企业的共同努力下，余热发电事业的前景是

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。窑尾预热器排出的350℃以下废气余热首先用于满足水泥生产所需的原燃材料烘干，剩余的废气余热再用于发电。其二也是最重要的特点，发电主蒸汽参数均采用0.69～1.27MPa-280～340℃。而三种发电模式的区别仅在于： (1)窑头熟料冷却机在生产0.69～1.27MPa-280～340℃低压低温蒸汽的同时或同时再生产0.1～0.5MPa-饱和～160℃低压低温蒸汽、或同时再生产105～180℃的热水； (2)汽轮机采用补汽式或不补汽式汽轮机； (3)在相同废气参数条件下，如果以第一种模式发电能力为

高耗能行业中低温余热发电技术

高耗能行业中低温余热发电技术朱亚东，徐建，吕进，于立军? （上海交通大学，上海 200240）摘要：诸如钢铁、石油、化工、机械等高能耗行业存在着巨大的中低温余热资源，目前这部分余热资源的利用相当少，因此充分利用这部分余热资源是高耗能行业节能减排的重要内容和主要手段之一。基于有机朗肯循环的发电系统以热为输入，输出为电能，将低品位热能逆向转化成高品位电能。针对中低温有机朗肯循环的特点，对若干工质的干湿性、热效率及适用条件进行了研究，对于中低温余热有机朗肯循环发电系统的四种结构（基本型、回热型、抽气回热型、再热型）进行了优化研究。关键词：有机朗肯循环；高耗能行业；余热 Power Generation Technology Using Mid-Low Temperature Waste Heat for High Energy Consumption Industry ZHU YaDong，XU Jian，Lv Jin，YU LiJun （Shanghai JiaoTong University，Shanghai 200240，China） Abstract: There is a great deal of mid-low temperature waste heat in high energy consumption industry such as steel, petroleum, chemical, mechanical and so on. Currently, this part of waste heat is hardly used, so taking full use of this part of waste heat is an important part and one of the primary means of energy saving for high energy consumption industry. Generation system based on ORC(Organic Rankine Cycle) with heat input and power output, reverses low-grade heat into high-grade electricity. For the characteristics of mid-low temperature ORC, a number of working fluids' wet and dry performance are researched. Four structures of the mid-low temperature waste heat ORC power generation system (basic ORC, regenerative ORC, exhaust regenerative ORC and reheat ORC)are researched. Keywords：organic rankine cycle(ORC)；high energy consumption industry；waste heat 作者简介：于立军：男，1969年8月生，教授，博士生导师。主要从事多相流流动和余热利用方向研究工作。作为项目负责人，已经完成2项国家自然科学基金项目；作为项目负责人完成上海拜耳、上海庄臣、海螺水泥、上海安靠等30多个工业企业的节能评估工作，积累了丰富的现场经验；作为主要科研人员，顺利完成上海市科委、日本中央电力研究以及松下公司所等多项科研任务，主要负责余热发电系统开发、发电系统数学建模、仿真等工作。近年来，在余热利用及两相流动等研究领域发表学术论文30篇。其中，有15篇论文被SCI收录，SCI 论文他引超过85次，有14篇论文被EI收录，获中国国家发明专利16项。E-mail：ljyu@https://www.360docs.net/doc/8111719350.html,

低温余热发电系统设计方案

低温余热发电系统设计方案标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

低温余热发电系统设计方案 1. 需考虑的问题低温余热发电系统的窑尾余热锅炉（SP炉）和篦冷机余热锅炉（AQC炉）串联于熟料生产线上，两锅炉阻力均小于1000Pa。设计时，必须考虑下列问题：(1)窑尾主排风机和窑头、窑尾电除尘器及其风机的能力是否适应增设窑尾余热锅炉和篦冷机余热锅炉的条件； (2) 原料磨的热风系统能否满足工艺要求； (3) 该两台锅炉系统的安装是否不破坏原生产厂房。经对窑系统设计资料认真复核，确认增设两台锅炉系统后所涉及的上述设备能力可以满足要求，不须作任何改造；两台锅炉系统的布置可以不破坏原生产厂房；出窑尾锅炉废气被送至生料原系统作为烘干热源，经核算,只要控制出窑尾锅炉废气温度≥240℃～℃260就可满足入磨原料综合水份≤5%的烘干要求。双压纯低温余热发电技术介绍双压余热发电技术就是按照能量梯级利用的原理，在同一台余热锅炉中设置2个不同压力等级的汽水系统，分别进行汽水循环，产生高压和低压两种过热蒸汽；高压过热蒸汽作为主蒸汽、低压过热蒸汽作为补汽分别进入补汽凝汽式汽轮机，推动汽轮机做功发电，双压余热发电系统使能量得到合理利用，热回收效率高。余热资源参数不同，余热锅炉的低压受热面与高压受热面有不同的布置方式。根据辽源金刚水泥厂窑头(AQC)和窑尾(SP)的余热特点和工艺要求，经过余热利用后，要使AQC余热锅炉排烟温度降到100℃左右。使窑尾SP余热锅炉排烟温度降低到220℃左右后进入原料磨烘干原料,其设置的双压余热发电系统简图如图1。

余热发电设计方案

水泥有限公司 2000t/d水泥窑余热发电工程（5MW）项目技术方案

目录 1 项目申报基本概况 (1) 1.1项目名称 (1) 1.2项目地址 (1) 1.3项目建设规模及产品 (1) 1.4项目主要技术经济指标 (1) 2 拟建项目情况 (3) 2.1建设内容与范围 (3) 2.2建设条件 (3) 2.3装机方案 (4) 2.4电站循环冷却水 (11) 2.5化学水处理 (12) 2.6电气及自动化 (13) 2.7给水排水 (16) 2.8通风与空调 (16) 2.9建筑结构 (16) 2.10项目实施进度设想 (18) 2.11组织机构及劳动定员 (19) 3 资源利用与节约能源 (21) 3.1资源利用 (21) 3.2节约能源 (21)

附：原则性热力系统图

1 项目申报基本概况 1.1 项目名称项目名称：水泥有限公司2000t/d水泥窑余热发电工程（5MW）1.2 项目地址，与现有水泥生产线建在同一厂区内。 1.3 项目建设规模及产品根据2000t/d水泥窑的设计参数和实际运行情况，建设规模拟定为：在不影响水泥熟料生产、不增加水泥熟料烧成能耗的前提下，充分利用水泥生产过程中排出的废气余热建设一座装机容量为5MW纯低温余热电站。产品为10.5kV电力。 1.4 项目主要技术经济指标主要技术经济指标一览表

2 拟建项目情况 2.1 建设内容与范围本项目根据2000t/d水泥生产线的实际运行情况、机构管理和辅助设施，建设一座5MW纯低温余热电站。本项目的建设内容与范围如下：电站总平面布置；窑头冷却机废气余热锅炉（AQC炉）；窑尾预热器废气余热锅炉（SP炉）；窑头冷却机废气余热过热器（简称AQC-SH）；锅炉给水处理系统；汽轮机及发电机系统；电站循环冷却水系统；站用电系统；电站自动控制系统；电站室外汽水系统；电站室外给、排水管网及相关配套的土建、通讯、给排水、照明、环保、劳动安全与卫生、消防、节能等辅助系统。 2.2 建设条件 2.2.1 区域概况 2.2.2 余热条件根据公司提供的水泥窑正常生产15天连续运行记录，废气余热条件如下。（1）窑头冷却机可利用的废气余热量为：废气量（标况）：140000Nm3/h 废气温度： 310℃ 含尘量： 20g/Nm3 为了充分利用上述废气余热用于发电，通过调整废气取热方式，将废

我公司余热发电现状和整改措施

芜湖南方水泥有限公司余热发电现状和整改措施我公司有两台余热发电工程一台4.5MW汽轮发电机组由天津水泥设计院设计，该余热锅炉系统工艺采用纯低温余热发电技术（单压热力循环系统）另一台9MW汽轮发电机组由合肥水泥设计院设计，余热锅炉系统工艺采用纯低温余热发电技术（双压补汽热力循环系统）。该系统在相同热耗的情况下吨熟料发电量较低，我公司两台机组投产以来在两条熟料生产线都正常的情况下，4.5MW瞬时发电量最高达90％额定功率，吨熟料达到31KW。9MW瞬时发电量最高达100％吨熟料达到34KW，（当时两台锅炉入口烟温符合设计正常要求）。以上说明整个余热发电系统正常达到了设计要求。但年均发电量较低4.5MW机组吨熟料只能达28 KW；9MW机组吨熟料只能达30 KW。系统还需在原有基础上进行优化整改，造成目前发电量偏低的主要原因是水泥窑系统热工工况不稳，废气温度达不到设计值，致使锅炉出力不足，从而导致发电量不高。我们不能追求发电量来降低窑系统回收热效率，发电量与水泥窑熟料煅烧系统提供的多余热量有关，现分部说明如下。一、煤磨对余热发电系统的影响水泥生产过程的正常波动对余热发电系统来说也是可以适用的，但较大的无规律性的波动对余热发电系统很不利，我们公司两条生产线煤磨需要从窑头篦冷机抽风用于烘干，煤磨的运转不会与窑系统运转完全同步，必然存在煤磨抽风时和不抽风时供余热发电系统的烟气量与烟气温度的变化。从理论分析来看，如果余热发电系统不与水泥生产系统争风争热时，要保持窑系统的平衡，对2500与5000t/d规模的余热发电系统供风会有16000~35000 Nm3/h的风量差

和15℃左右的温差。这种变化在窑系统实际操作中很难控制的恰到好处,必然存在余热发电系统与水泥窑系统争风争热的现象，为了保持窑系统的稳定余热发电系统势必造成发电量会大幅波动，所以为了保持水泥窑系统和发电系统的相对稳定，一般将煤磨用风取之窑尾余热锅炉出口，从源头上消除这种波动。而我公司煤磨用风取之窑头冷却机，针对我公司实际情况采取如下措施：由于发电取风点和煤磨取风点位置较近，实际操作中，便存在着煤磨与发电抢风现象，煤磨系统通风阻力明显小于发电系统通风阻力，也有利于煤磨抢风，操作上在保证原煤烘干的情况下，尽量减少煤磨用风，增加发电风量，根据我们公司对篦冷机回风利用技改成功。建议在以后的技改中，煤磨取风以篦冷机低温170℃左右余风为主，既可以满足煤磨风温、风量需求，又增加了发电风量，提高了发电量，有利于余热的充分利用。又因为目前煤磨用风直接从锅炉入口取之，系统争风现象更是严重，减少系统争风现象提高发电量。建议：1、4500t/d生产线煤磨取风口连接篦冷机低温段管径需要加大，这样可以保证煤磨取风用风量，又能减少中部取风量对AQC锅炉温度有着提高。 2、控制原煤质量提高产量，减少煤磨运行时间。二、窑系统的影响窑系统一直保持高产运行，但熟料烧结不是很好，结料不均匀，大快料、细料较多，篦冷机料层波动大，换热效果较差，二、三次风温不稳定，也造成窑头废气温度波动，窑头AQC锅炉入口温度波动大，波动区间250～420℃之间，废气温度的波动又影响了风量的稳定，致使AQC锅炉出力不够。针对目前系统运行状况分析，熟料结料较差，主要受配料影响，入窑生料硅酸率和饱和比偏高，操作上要适当增加窑头喂煤量，提高烧成温度，加大系统排风，降低窑内还原气氛。在熟料结料较差的情况下，篦冷机不宜厚料层操作，熟料结料差，

纯低温余热发电系统

第十一章纯低温余热发电系统 11.1 发电规模发电规模按5000t/d熟料生产线配套设计。水泥生产线的窑头、窑尾会排放大量的废气，通常仅利用废气的余热来烘干原料，利用率很低，其余大量废气的余热不仅没有得到利用，而且还要对废气进行喷水降温，浪费水和电能。因此，利用余热发电技术回收这部分废气的热能，可以使水泥生产企业提高能源利用效率，降低成本，提高产品市场竞争力，降低污染物排放量。综合考虑水泥熟料生产线的工艺流程、场地布置、供配电结构、供水设施等因素，利用生产线窑头、窑尾余热资源，可建设一条装机容量为9000KW的纯低温余热电站。 11.2 设计原则 1）余热电站在正常运行时应不影响原水泥生产线的正常生产； 2）充分利用窑头、窑尾排放的废气余热； 3）采用工艺成熟、技术先进的余热发电技术和装备； 4）余热电站尽可能与水泥生产线共用水、电、机修等公用设施； 5）贯彻执行有关国家和拟建厂当地的环境保护、劳动安全、消防设计的规范。 11.3 设计条件 1）余热条件从更合理的利用窑头余热考虑，窑头篦冷机需要进行改造，在篦冷机的中部增加一个废气出口，改造后的窑头废气参数为：240000Nm3/h，360℃。此部分废气余热全部用于发电。窑尾经五级预热器出口的废气参数为：312500Nm3/h，320℃。此部分废气经利用后的温度应保持在220℃左右，用于生料粉磨烘干。 2）建设场地本工程包括：窑头AQC锅炉、窑尾SP锅炉、汽机房、化学水处理车间、冷却塔及循环水泵房等车间。各车间布置遵循以下原则：窑头AQC锅炉和沉降室布置在窑头

厂房旁边的空地上，窑尾SP锅炉布置在窑尾高温风机的上方，汽机房的布置靠近锅炉，化学水处理车间、冷却塔及循环水泵房尽量靠近汽机房。在布置有困难时可以适当调整，不能影响水泥生产线的布置。 AQC锅炉占地面积：14.2m×6.35m SP锅炉占地面积：22m×12m 汽机房占地面积：31m×20.4m 3）水源、给水排水电站的用水有：软化水处理、锅炉给水、循环冷却水及其它生产系统消耗，消防用水，部分用水可循环使用。 11.4 电站工艺系统 1）余热电站流程本方案拟采用纯低温余热发电技术，该技术不使用燃料来补燃，因此不对环境产生附加污染；是典型的资源综合利用工程。主蒸汽的压力和温度较低，运行的可靠性和安全性高，运行成本低，日常管理简单。综合考虑目前水泥生产线窑头、窑尾的余热资源分布情况和水泥窑的运行状况，确定热力系统及装机方案如下：系统主机包括两台余热锅炉、一套补汽式汽轮发电机组。 a．AQC余热锅炉：利用冷却机中部抽取的废气（中温端，～360℃），在生产线窑头设置AQC余热锅炉，余热锅炉分为高压蒸汽段、低压蒸汽段和热水段运行；高压蒸汽段生产 1.6MPa-350℃的过热蒸汽，进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组，低压蒸汽段生产0.15MPa-140℃的过热蒸汽，热水段生产的140℃热水后，作为AQC 余热锅炉蒸汽段及SP余热锅炉的给水，出AQC锅炉废气温度降至110℃。 b．SP余热锅炉：在窑尾设置SP余热锅炉，仅设置蒸汽段，生产 1.6MPa-305℃的过热蒸汽，进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组，出SP余热锅炉废气温度降到220℃，供生料粉磨烘干使用。 c．汽轮发电机组：上述余热锅炉生产的蒸汽共可发电7.9MW，因此配置9MW补汽式汽轮机组一套。

4.5MW纯低温余热发电利用工作总结

金昌水泥（集团）有限责任公司2500t/d电石渣水泥熟料生产线4.5MW纯低温余热发电新技术开发项目工作总结为落实国家关于节能减排工作的安排，实现“十一五”规划提出的节能降耗和污染减排目标。我公司立足于资源型城市可持续发展，依托金昌化工产业聚区的区位优势和丰富的工业废渣，进一步加强固体废弃物、废水、废气的综合利用，缓解金昌市废弃物污染及水资源短缺问题。开发水泥窑纯低温余热发电资源综合利用项目，引进先进技术及资金支持，促进节能减排行动的实施，减少温室气体排放。通过节能减排示范试点企业的实施，加强节能、环保、资源综合利用的新型干法水泥生产线建设，调整水泥产品结构，提高物耗、能耗及水耗的利用率，塑造绿色建材形象，从而以点带面地带动区域绿色建材行业的发展。水泥窑纯低温余热发电项目做到了资源综合利用、改善环境，符合国家提倡的方针政策，建设条件基本落实，技术上可行，具有良好的社会效益与一定的经济效益，符合可持续发展战略思路。我公司2500t/d水泥熟料余热发电项目建成后，降低了进入窑尾除尘器的废气含尘浓度，提高了除尘器的除尘效率，减少了粉尘的对外排放，年降尘量约1.4万吨。年节省标煤1.01万吨，减少约21.08万吨的CO2排放，提前实现国家水泥生产节能目标。金泥集团公司通过调整公司水泥产品结构、固体废弃物资源化以及新型干法水泥余热发电的经验，以点带面地推动地区绿色建材行业发展；金泥集团公司的快速发展将解决金昌市固废污染的难题，使资源型城市朝着多元化方向发展，为甘肃其他资源型城市解决固废问题

树立楷模，从而带动甘肃地区经济的可持续发展。一、2500t/d电石渣水泥熟料生产线4.5MW纯低温余热发电新技术开发项目技术概述本项目拟采用纯余热发电技术，该技术不使用燃料来补燃，因此不对环境产生附加污染；蒸汽参数较低，其运行操作简单方便，运行的可靠性和安全性高，运行成本低，日常管理简单。综合考虑目前水泥生产线窑头、窑尾的余热资源分布情况和水泥窑的运行状况，确定热力系统及装机方案如下：本系统主机包括二台余热锅炉、一套凝汽式汽轮发电机组。 a．SP余热锅炉：在窑尾设臵SP余热锅炉，仅设臵蒸汽段，生产1.35MPa-310℃的过热蒸汽，与窑头AQC余热锅炉生产的过热蒸汽混合后通入汽轮发电机组，出SP余热锅炉废气温度降到220℃，供生料粉磨烘干使用。 b．AQC余热锅炉：利用冷却机中部抽取的废气（中温端，～360℃），在窑头设臵AQC余热锅炉，余热锅炉分为蒸汽段和热水段运行：蒸汽段生产1.35MPa-340℃的过热蒸汽，与窑尾SP余热锅炉生产的过热蒸汽混合后通入汽轮发电机组，热水段生产的170℃热水后，作为AQC余热锅炉蒸汽段及SP余热锅炉的给水，出AQC锅炉废气温度降至100℃。 c．汽轮发电机组：上述两台余热锅炉生产的蒸汽共可发电3.8MW ，因此配臵4.5MW凝汽式汽轮机组一套。整个工艺流程是：40℃左右的纯水经过除氧器除氧，由锅炉给水泵加压进入AQC锅炉省煤器，加热成170℃左右的热水；分成两部分，一部分进入AQC锅炉汽包，另一部分进入SP锅炉汽包；然后依次经过

低温余热发电系统设计方案

低温余热发电系统设计方案 1. 需考虑的问题低温余热发电系统的窑尾余热锅炉（SP炉）和篦冷机余热锅炉（AQC炉）串联于熟料生产线上，两锅炉阻力均小于1000Pa。设计时，必须考虑下列问题： (1)窑尾主排风机和窑头、窑尾电除尘器及其风机的能力是否适应增设窑尾余热锅炉和篦冷机余热锅炉的条件； (2) 原料磨的热风系统能否满足工艺要求； (3) 该两台锅炉系统的安装是否不破坏原生产厂房。经对窑系统设计资料认真复核，确认增设两台锅炉系统后所涉及的上述设备能力可以满足要求，不须作任何改造；两台锅炉系统的布置可以不破坏原生产厂房；出窑尾锅炉废气被送至生料原系统作为烘干热源，经核算,只要控制出窑尾锅炉废气温度≥240℃～℃260就可满足入磨原料综合水份≤5%的烘干要求。双压纯低温余热发电技术介绍双压余热发电技术就是按照能量梯级利用的原理，在同一台余热锅炉中设置2个不同压力等级的汽水系统，分别进行汽水循环，产生高压和低压两种过热蒸汽；高压过热蒸汽作为主蒸汽、低压过热蒸汽作为补汽分别进入补汽凝汽式汽轮机，推动汽轮机做功发电，双压余热发电系统使能量得到合理利用，热回收效率高。余热资源参数不同，余热锅炉的低压受热面与高压受热面有不同的布置方式。根据辽源金刚水泥厂窑头(AQC)和窑尾(SP)的余热特点和工艺要求，经过余热利用后，要使AQC余热锅炉排烟温度降到100℃左右。使窑尾SP余热锅炉排烟温度降低到220℃左右后进入原料磨烘干原料,其设置的双压余热发电系统简图如图1。

双压余热发电系统与常规余热发电系统不同之处在于其窑头(AQC)余热锅炉增设了低压汽水系统，其汽轮机组在第四压力级之后增加了补汽口，并适当增大补汽口以后汽轮机通流部分面积。采用双压系统的主要目的是为了提高系统循环效率。使低品位的热源充分利用，获得最大限度的发电功率，降低窑头(AQC)双压余热锅炉的排气温度；其次是双压系统的低压蒸汽是过热的，进入汽轮机后能保证汽轮机内的蒸汽最大湿度控制在14％以下，使汽轮机叶片工作在安全范围内，并提高机组的效率；同时低压蒸汽还可用于供热等其它需要热源的地方，提高运行灵活性。双压余热发电系统简单灵活、成本低、热利用率高。由于在余热锅炉上增设了低压省煤器、低压蒸发器，并且增设了低压过热器，能够把更多的低温余热吸收利用，比单压系统多发电10%左右，并且必要时能够解列，维持单压系统正常运行。而对于能够增加发电量的闪蒸系统来说，需要增加闪蒸器、汽水分离器等设备；闪蒸器产生的是饱和蒸汽，在进入汽轮机做功后，易使汽轮机排汽干度不能满足汽轮机的要求。 1995年8月17日国家计委、原国家建材局与日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）签订了基本协议书，由中国安徽海螺集团宁国水泥厂与日本川崎重工株式会社实施。该项目1996年10月18日动工，199 5年2月8日并网发电一次成功。水泥厂余热资源的特点是流量大、品位低。在宁国水泥厂4000t／d生产线上，预热器（PH）和冷却机（AQC）出口废气流量和温度分别为258550Nm3/h、340℃和306600Nm3/h、238℃，其中部分预热器废气用来烘干燃煤和原料。针对上述特点，热力系统采用减速式两点混气式汽轮机，利用参数较低的主蒸汽和闪蒸汽的饱和蒸汽发电；根据余热资源的工艺状况设置两台余热锅炉，保证能够充分利用余热资源；应用热水闪蒸技术，设置一台高压闪蒸器和一台低压闪蒸器，闪蒸出的饱和蒸汽混入汽轮机做功；对现有AQC 进行废气二次循环改造。由于PH出口废气还要用于烘干原料，因此未设省煤器，只设蒸发器和过热器。加强系统密封。系统采用先进的DCS集散控制系统进行操作控制，具有功能齐全、自动控制、操作简便等特点。工艺流程图（见图）此主题相关图片如下：

汽车发动机余热发电技术可行性研究报告

汽车发动机余热利用技术可行性分析一、背景自20世纪70年代世界性的能源危机发生以来，能源问题受到世界各国普遍重视，各经济大国都致力抢占能源市场同时，对节能技术的重视程度也大大加强。随着人们生活水平的提高，汽车保有量越来越大，汽车能源消耗在总能源消耗中所占的比例越来越高，汽车节能问题越来越受到各国关注。节能已经成为当今世界汽车工业发展的主题之一。汽车消耗的能源主要是石油燃料，而我国是一个石油存储量相对欠缺的国家，目前己成为世界第二大石油进口国。随着我国汽车工业的迅速发展，提高汽车燃料有效利用率和减少环境污染在我国具有更重要的战略意义。调查研究表明，汽车燃料燃烧所释放的能量只有三分之一左右被有效利用，其余能量都被散失或排放到大气中，造成了能源极大浪费，也带来了不良环境影响。因此将这些汽车废热有效利用是实现汽车节能，降低汽车能源消耗的一个有效途径。二、汽车余热利用技术从目前汽车所用发动机的热平衡来看，用于动力输出的功率一般只占燃油燃烧总热量的30%-45%(柴油机)或20%-30%(汽油机)。以余热形式排出车外的能量占燃烧总能量的55%-70%(柴油机)或80%-70%(汽油机)，主要包括循环冷却水带走的热量和尾气带走的热量。有效利用自然受到人们越来越多的关注，不少人致力于此方面研究。由于车用发动机特殊的使用场合，汽车余热利用具有鲜明的特点和特殊的要求，可将这些特点简单归结如下：一是汽车余热的品位较低，能量回收较困难；二是余热利用装置要结构简单，体积小，重量轻，效率高；三是废热利用装置要抗震动、抗冲击，适应汽车运行环境；四是要保证汽车使用中的安全；五是要不影响发动机工作特性，避免降低发动机动力性和经济性。由于汽车余热利用具有上述特点，使得研究的成果虽多，但投入商业化生产的不多，有待进一步的研究开发。国内外汽车余热利用的技术，从热源来看，有利用发动机冷却水余热和利用排气余热两种，从用途上来看，有制冷空调、发电、采暖、改良燃料、涡轮增压、室内湿度控制和空气净化等方式。 1、余热制冷技术目前，在轿车空调中，占统治地位的是蒸汽压缩式空调系统，轿车空调一般要消耗8~12%的发动机动力，增加油耗，加大排放；另一方面易引起水箱过热，影响轿车动力性；同时由于蒸汽压缩式空调系统采用的制冷工质为氟利昂类化合物，