余热发电系统概况.doc

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1、纯低温余热发电系统培训教材之：纯低温余热发电系统概况大连易世达能源工程有限公司目录1水及水蒸汽的基本知识31.1水及水蒸汽31.2主蒸汽压力与余热锅炉废气出口温度的关系52蒸汽参数与发电能力的关系62.1热的质即热量转换为电量的能力62.2火力发电厂的标准煤耗及汽耗率62.3水泥窑低温余热电站汽轮机汽耗率72.4废气余热品为的界定73国内余热发电系统简介83.1熟料生产线余热分布83.2冷却机取风方式93.3朗肯循环103.4目前水泥行业已经推广应用的几种纯低温余热发电技术113.5各种余热发电系统发电能力对比153.6应用水泥窑纯低温余热发电技术应遵

2、循的基本原则163.7对水泥生产影响的控制163.8易世达武穴余热发电系统介绍183.8.1废气余热资源193.8.2装机方案193.8.3热力系统203.8.4主机设备213.8.5相关问题233.8.6系统特点241水及水蒸汽的基本知识1.1水及水蒸汽水在某一恒定压力下进行加热，在此过程中一般来讲有如下三个过程：第一个过程，水在常温下被逐步加热至某一温度tb,在此温度下水开始逐渐产生蒸汽，其蒸汽温度与水温相同为tb；第二个过程，水继续被加热时水温tb将不再变化，而产生的温度为tb的蒸汽将不断增加至水全部变为蒸汽；第三个过程，水全部变为蒸汽后继续加热

3、，则水蒸气的温度将不断升高至tz，其具体过程见图：P=1.0MPa时,水加热至Tb=179.9℃才形成蒸汽P=1.27MPa时,水加热至Tb=191.6℃才形成蒸汽P=2.45MPa时,水加热至Tb=216.7℃才形成蒸汽P=0.1MPa时,水加热至Tb=100℃才形成蒸汽P=0.007MPa时,水加热至Tb=39.2℃才形成蒸汽图3水及水蒸汽的变化过程示意图在上述三个变化过程中，水变为蒸汽的温度称为饱和温度（tb），其对应的水称为饱和水、蒸汽为饱和蒸汽；第三个过程结束后产生的蒸汽为过热蒸汽，过热蒸汽温度tz与饱和温度tb之差（tz-tb）称为水蒸气过

4、热度。对于不同的压力P，饱和温度tb是不同的。在水及水蒸气被热源（废气）加热过程中，热源与水及水蒸气间必将存在换热温差，并且热源温度必须高于水及水蒸气温度，同时在此换热过程中的某一位置存在最小温差点，此点称为换热温差窄点△tmim.表一水及水蒸气压力与饱和温度关系表绝对压力MPa0.0010.0050.0070.0090.010.020.050.100.16饱和温度℃6.98232.9039.0243.7945.8360.0981.3599.63113.32绝对压力MPa0.200.300.400.501.001.201.602.453.82饱和温度℃

5、120.23133.54143.62151.85179.88187.96201.73222.9247.511.2主蒸汽压力与余热锅炉废气出口温度的关系P=1.0MPa时T=179.9℃+ΔtminP=1.27MPa时T=191.6℃+ΔtminP=2.45MPa时T=216.7℃+ΔtminP=0.1MPa时T=100℃+ΔtminP=0.075MPa时T=89.2℃+ΔtminΔtmin由锅炉设计确定2蒸汽参数与发电能力的关系2.1热的质即热量转换为电量的能力1Kg/h－1000℃的热水,其含有的热量为1000Kcal/h(是热量的量)，这个热量理论

6、上转化为电量的最大能力为N=[1-273/(1000＋273)]×1000×4.1868/3600=0.9135kW(热量的质)，理论转换效率为0.9135×860/1000=78.56%。10Kg/h－100℃的热水,其含有的热量同样为1000Kcal/h，但这个热量理论上转化为电量的最大能力为N=[1-273/(100＋273)]×1000×4.1868/3600=0.3118kW，理论转换效率为0.3118×860/1000=26.8%。2.2火力发电厂的标准煤耗及汽耗率前述的转换效率用于火力发电厂时,则反应为：发电用蒸汽参数不同,发电煤耗也不同

7、,即转换效率不同，例如：国内目前的中压火电厂(单机为3～25MW的小型火电厂)，发电用蒸汽参数一般为3.43MPa—435℃，其发电标准煤耗为540～580g/Kwh，转换效率约为21～23%(反映在汽轮机汽耗率上为：每KWh发电量消耗蒸汽为4.73Kg—汽机叶片为老红旗叶片)；国内目前的高压火电厂(单机为25～100MW的中型火电厂)，发电用蒸汽参数一般为9.81MPa—550℃，其发电标准煤耗为380～420g/Kwh，转换效率约为29～33%(反映在汽轮机汽耗率上为：每KWh发电量消耗蒸汽为4.3Kg—汽机叶片为老红旗叶片)；国内目前的超高压、亚

8、临界火电厂(单机为200～600MW的大型火电厂)，发电用蒸汽参数一般为16～18MPa—55