上海理工大学研究生课程(论文类)试卷

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1、研究生课程（论文类）试卷2013/2014学年第二学期课程名称：设备热管理工程课程代码：11000141论文题目：结合生产工艺利用余热发电方案分析学生姓名：吕海涛专业﹑学号：工程热物理132370020学院：能源与动力工程学院课程（论文）成绩：课程（论文）评分依据（必填）：原创性：0.3可行性：0.3内容可读性：0.1数据真实性：0.3任课教师签字：日期：年月日课程（论文）题目：结合生产工艺利用余热发电方案分析内容：结合生产工艺利用余热发电方案分析摘要：本文在不改变原生产工艺的前提下，结合生产工艺条件设计余热

2、发电方案以提高发电效益的思想，提出了三种余热利用发电方案进行比较。三种方案理论上是可行的，并且有补燃的方案三发电效率最高。最终通过比较分析表明，结合生产工艺过程设计余热发电方案提高发电效率以节约能源是可行的。关键词：余热发电；加热炉；节能ComprehensiveEvaluationofWasteHeatRecoveryforSteelRollingFurnaceAbstract:Basedonthesolidinitialprocess,thispaperpresentsthreeschemesofthew

3、asteheatgeneratingelectricityforacomparethatcombinedwiththeideaofimprovingthegeneratingelectricityprofit,bythewayofdesigningschemesofwasteheatgeneratingelectricity.Therearethreefeasibilitiesintheory,thehighestefficiencyofwhichistosupplyfueltothefurnace.Andf

4、inallywefindthat,weareabletosaveenergybydesignawasteheatgeneratingelectricityschemetoimprovetheefficiency,withthecombinationofmanufacturingtechnique.Keywords:wasteheatgeneratingelectricity;steelrollingfurnace;energysaving余热利用的基本前提是要有合适的热用户。我国工业生产中有大量余热，例如钢铁

5、行业，其余热没有很好被利用的一个重要原因是没有合适的热用户[2]。如果能够采用余热发电，由于电网的存在，可以随时随地向电网送电，一般可以不受时间和地点的限制。因此，从这个角度说，采用余热发电当然是余热利用的一个很好的选择。但是，余热通常是品位较低的能源，从发电的角度看其中没有多少可用能，直接利用余热发电通常效率很低，往往得不偿失。我们曾测试了一台轧钢加热炉，排烟温度大约可达350℃左右。但即便是这么高的排烟温度，可用能仍然不多，直接用350℃的烟气余热建立热力发电系统，其发电效率仍很低。因此，提高余热发电效率

6、，是利用余热发电所要解决的问题之一，其可能会影响到能否采用余热发电。为提高余热发电效率，徐文栋等[1]提出了在不改变原生产工艺的前提下，尽量利用生产工艺过程中存在的高温热源构造蒸汽动力循环，以提高余热发电效率的解决问题的思路，并根据这种思路，针对实际检测的某轧钢加热炉排烟的热力参数，设计了几个不同的烟气余热发电方案。徐文栋等[1]的分析计算表明，从理论上说，按照上述解决问题的思路对余热发电方案进行合理的设计，是有可能提高余热发电效率的。本文是在上述文献[1]基础上的进一步工作。本文进一步提出，对文献[1]所考

7、虑的同一台加热炉，在不改变炉膛中的烟气温度以保证原来生产工艺条件不变的前提下，在加热炉炉膛中布置高温受热面，同时补燃，提高发电蒸汽参数从而提高发电效率的烟气余热利用方案。通过分析计算，本文验证了所提出的这种新方案，能够进一步提高余热发电效率，并且在理论上说，这种新方案是可能实现的。1轧钢加热炉余热发电方案设计1.1原轧钢加热炉系统某轧钢厂有三台轧钢加热炉,全年满负荷运行在7500h左右,轧钢加热炉结构简图如图1所示,每台加热炉每小时产生82385m3的烟气,炉膛出口处排烟温度为758.6℃，空气预热器后的排烟

8、温度为359.8℃，预热空气温度为477℃[3]。图1轧钢加热炉原系统结构简图Fig.1Initialstructurediagramofsteelrollingfurnace本文针对这台加热炉，列出三种余热利用方案加以比较。1.2轧钢加热炉余热发电方案方案一如图2所示,直接利用从空气预热器排出的359.8℃烟气的余热,产生23.lt/h的过热蒸汽(1.2MPa,280℃),因为受到烟气温度的限制,