1余热发电系统概况62

纯低温余热发电系统培训教材大连易世达能源工程有限公司1/241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纯低温余热发电系统培训教材大连易世达能源工程有限公司2/242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.............................................................................................................................................24纯低温余热发电系统培训教材大连易世达能源工程有限公司3/2431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，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℃才形成蒸汽纯低温余热发电系统培训教材大连易世达能源工程有限公司4/244｛tmintL高温废气进入(t)fj低温废气流出(t)fc常温水流入(t)g蒸汽流出(t)z压力为P压力为Ptfcgtfjtzttbtb废气水及水蒸汽图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℃120.23133.54143.62151.85179.88187.96201.73222.9247.51纯低温余热发电系统培训教材大连易世达能源工程有限公司5/2451.2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由锅炉设计确定纯低温余热发电系统培训教材大连易世达能源工程有限公司6/2462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,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—555～575℃，其发电标准煤耗为300～330g/Kwh，转换效率约为37～41%(反映在汽