1、余热发电项目资料山西蒲九峰电子科技有限公司2011年1月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。余 热 是 在 一 定 经 济 技 术 条 件 下 ， 在 能 源 利 用 设 备 中 没 有 被 利用 的 能 源 ， 也 就 是 多 余 、 废 弃 的 能 源 。 它 包 括 高 温 废 气 余 热 、 冷却 介 质 余 热 、
2、 废 汽 废 水 余 热 、 高 温 产 品 和 炉 渣 余 热 、 化 学 反 应 余热 、 可 燃 废 气 废 液 和 废 料 余 热 以 及 高 压 流 体 余 压 等 七 种 。 根 据 调查 ， 各 行 业 的 余 热 总 资 源 约 占 其 燃 料 消 耗 总 量 的 17%67%， 可 回收 利 用 的 余 热 资 源 约 为 余 热 总 资 源 的 60%。 余 热 发 电 的 主 要 发 展 模 式随 着 余 热 发 电 的 技 术 日 益 成 熟 ， 国 家 对 能 源 的 重 视 ， 对 节 能 减排 的 扶 持 ， 越 来 越 多 的 可 利 用 余 热 的 企 业 都
3、 意 识 到 了 余 热 发 电 所带 来 的 效 益 。 对 发 展 余 热 发 电 项 目 持 积 极 态 度 。 但 限 于 项 目 投 资资 金 大 ， 技 术 复 杂 ， 致 使 很 多 企 业 想 上 项 目 可 最 终 因 为 资 金 技 术的 原 因 没 有 上 成 。 鉴 于 这 种 情 况 现 在 国 内 涌 现 出 不 少 专 业 的 节能 服 务 公 司 采 用 EMC（ 合 同 能 源 管 理 ） 模 式 来 投 资 余 热 发 电 ， 即由 节 能 公 司 投 资 资 金 和 采 购 所 需 设 备 ， 技 术 来 为 企 业 建 设 余 热 发电 项 目 ， 项
4、目 产 生 效 益 后 在 效 益 里 回 收 投 资 的 模 式 。 这 种 模 式 即解 决 了 企 业 资 金 不 足 技 术 不 足 的 缺 点 ， 也 使 的 平 时 废 弃 的 烟 气 ，尾 气 ， 余 热 得 到 合 理 的 利 用 。 同 时 也 使 得 节 能 公 司 的 资 金 得 到 合理 的 运 转 ， 这 种 双 赢 模 式 的 合 作 在 余 热 发 电 项 目 上 越 来 越 受 到 欢迎 。 后 面 以 在 水 泥 行 业 的 应 用 来 介 绍 一 下 。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
5、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） 。可利用的余热条件如下A5000t/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：38098，具有约 8639104kJ/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）340213（排出的废气考虑用于生料烘干） ，具有6603104kJ/h 的热量；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
6、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。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 1214 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循环经济范例。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：25000d 水泥生产线，外加两套水泥粉磨,总用电负荷
7、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。(583500.35kg=20422 吨标煤)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。主蒸汽额定蒸汽压力: 1.27MPa主蒸汽额定蒸汽温度:
8、320330进汽压力: 1.15 MPa进汽温度: 290四、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。早期的水泥行业，设计院对发电机组配置比较保守，2500td生产线配 3000kW 机组， 5000td 生产线配 6000kW 机组，吨熟料发电量可以达到 28kWh/t 。随着余热机组不断成熟，目前配置：2500td 生产线配4500kW 机组， 5000td 生产线配 9000kW 机组。吨熟料发电量可以达
9、到 38kWh/t 。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。（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。窑头(AQC)窑尾 SP 余热锅炉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
10、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。余热烟气 流经过热器蒸发器省煤器。（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。（三）电气部分电气部分由发
11、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。（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、电气测量
12、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。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。余热发电系统工艺流程图发电机转子余热发电设备生产厂家汽轮发电机组生产厂家：杭汽、杭发南汽、南发锅炉：杭州锅
13、炉厂杭发机组励磁系统配置经历了三代：第一代：2005 年以前，励磁调节器采用 JL-1112，如 2005 年 6 月投产的浙江长兴小浦众盛水泥有限公司，2500th 生产线 3000KW机组。第二代：2005 年以后，励磁调节器采用 WJL-3B 单微机，如 2005年 9 月投产的浙江三狮水泥股份有限公司。第三代：目前，励磁调节器采用 GDZR-2032 双微机，如 2007 年 7月投产的浙江湖州水泥有限公司。2008 年投产的常山南方水泥有限公司GDER-2032 励磁调节器余热电站电气一次主接线图汽轮机速度调节控制器 505（运行状态显示）汽轮机速度调节控制器 505汽轮机速度调节控制器 505余热发电综合自动化系统
