低温余热发电技术简介

低温余热的基本概念低温余热发电技术简介低温余热的基本概念SteamHP3.43MPa/435~555℃MP2.45~3.43MPa/340~435℃LP2.45MPa/280~340℃MPaHP3.43MP2.45LP低温余热的基本概念ExhaustGasHT650℃MT350~650℃LT350℃℃HT650MT350LTLocation烧结生产线在烧结生产过程中，烧制好的成品温度在500～800℃，为了便于运输需将其冷却至常温。烧制好的成品的显热，在冷却的过程中随热空气（300～350℃）排放到大气中，此热空气的流量很大，极具回收价值，是低温余热发电良好的余热资源。炼铁炼铁高炉产生温度高于80℃冲渣循环热水，利用热水的热量，通过复合闪蒸补汽式纯低温余热发电技术也可以进行低温余热发电。低温余热的基本概念低温余热的基本概念Location转炉炼钢转炉生产工艺中，用于保护烟道的汽化冷却设备将产生大量的饱和蒸汽，此蒸汽的特点是：不连续、量大、含湿量高。可利用此蒸汽实现饱和蒸汽发电。电炉炼钢电炉在生产过程中产生大量含尘、CO的高温烟气，平均每吨钢产生的烟尘量为18-20kg，随烟气带走的热量约150kwh严重浪费能源、污染环境。轧钢工序轧钢加热炉采用蓄热式燃烧技术是一个发展趋势，对于未实现蓄热式燃烧的轧钢加热炉，对其烟气可以进行回收，进而实现余热发电。ConsiderationConverter低温余热的基本概念ConverterNumberCapacityt/CycleCycleMinutes112036212036312036Subtital480/ConverterInformation312036低温余热的基本概念ConsiderationSteelProductionVs.SteamProduction-2040608010012012345678910111213141516171819MonthRecoverySteamTon/hSpecificRecoverySteamkg/t-s低温余热的基本概念ConsiderationConverter低温余热的基本概念ConsiderationSinteringMachine序号符号单位数据//空气N2/78O2/21H2O/1成分//铁矿石烧结熟料含量/g/Nm33平均粒径/μm1002VgNm3/h150,0003tgi℃368Vol.%灰分烟气流量烟气进口温度名称1低温热源成分空气组成低温余热的基本概念ConsiderationSinteringMachine低温余热的基本概念ConsiderationEAF62662215235834539870884269616214723263049645845301002003004005006007008009001357911131517192123252729313335373941434547495153555759616365676971737577FlueTemp.℃Avg.℃烟气温度Vs时间低温余热的基本概念ConsiderationEAF122133150203188.640153.05284.121304.234264.941137050100150200250300350135FlueTemp.℃FlueFlowRateKNCMH加料加料冶炼预热期冶炼预热后烟气流量Vs时间低温余热的基本概念ConsiderationEAF烟气热焓图0500100015002000250012345678910111213141516171819202122232425262728TimeminFlueEnthalpykwh低温余热的基本概念ConsiderationEAF蒸汽负荷平衡图-1,000-500-5001,0001,5002,0002,5003,000024681012141618202224262830323436384042444648505254Time/minSteamLoad/KWSteamFlowRateSteamForGenerationSteamin/fromAccumulator低温余热的基本概念ConsiderationEAF余热发电原理低温余热发电技术简介余热发电原理RankineCycle余热发电原理SimpleRankinecycle余热发电原理RankineCyclewithoutReheat余热发电原理IdealRankineCycleProcess1-2:IsentropicPressureIncrease余热发电原理IdealRankineCycleProcess2to3:HeatTransfertotheWorkingFluid余热发电原理IdealRankineCycleProcess3to4:IsentropicExpansion余热发电原理IdealRankineCycleProcess4to1:HeatTransfertotheSurroundings余热发电原理CycleEfficiency余热发电原理RankineCyclewithReheat余热发电原理Calculationofpowergenerationcapacitybysoftware余热电站技术方案简介低温余热发电技术简介低温余热发电技术简介烧结厂5MW低温余热电站方案余热资源基础条件2台130m2烧结机之环冷机的低温烟气余热资源。2条烧结线的余热锅炉总蒸发量为16t/h。显然，烟气的余热未得到充分的利用。为了充分利用烟气的余热，对2台130m2烧结机的余热锅炉实施改造，这样可以产生共计28t/h@1.2MPa&320℃的过热蒸汽及7t/h@0.088MPa&96℃的饱和蒸汽用于发电。烧结厂5MW低温余热电站烧结厂5MW低温余热电站余热资源基础条件序号符号单位数据//空气N2/78O2/21H2O/1成分//铁矿石烧结熟料含量/g/Nm33平均粒径/μm1002VgNm3/h150,0003tgi℃368Vol.%灰分烟气流量烟气进口温度名称1低温热源成分空气组成烧结厂5MW低温余热电站余热电站热力系统流程简图系统简述每台烧结机配备1台余热锅炉产生过热蒸汽，余热锅炉产生的过热蒸汽均汇入蒸汽总管。为增加发电量，利用余热锅炉排出的烟气加热热水，热水闪蒸出低压蒸汽补入汽轮机做功发电，这样可增加约15％的发电量。1.2MPa的过热蒸汽经总管进入1台凝汽式汽轮发电机组发电，凝汽式汽轮发电机组的装机能力为5MW。作功后的乏汽经水冷表面式冷凝器冷凝为凝结水，经循环泵加压输送至余热锅炉。本余热电站需配备供水能力为2,600t/h的循环冷却水系统。烧结厂5MW低温余热电站5MW低温余热电站建设内容、范围建设内容1台5MW蒸汽凝汽式汽轮机及配套设施、1台5MW同步发电机组及配套设施。2台余热锅炉。余热电站凝汽式同步发电机组及系统专用DCS集散控制系统。设置在本电站内的10.5kV配电及变压器，直流系统、继电保护及自动装置、过电压保护与接地系统、厂用电系统、照明系统、发电机控制系统。烧结厂5MW低温余热电站5MW低温余热电站建设内容、范围建设范围本电站建设用地红线以内的道路、建筑物、构筑物、室内外给排水系统、室内外消防系统、空调系统、热力系统、发配电系统、照明及防雷接地系统、自动控制系统。非本电站建设范围由烧结厂接至本电站建设用地红线为止的主蒸汽管网；由本电站建设用地红线起接至附近开闭所的高压电缆及桥架或地沟；为本电站服务但位于本电站建设用地红线以外的自来水管道、雨水管道、污水管道。烧结厂5MW低温余热电站余热电站主要技术指标烧结厂5MW低温余热电站5,000kw28t/h1.2MPa320℃7,200h3,240MWh/a2,600t/h3,240万kwh1,620万元￥0.50/kwh2.24万吨1.31万吨标准煤4,250万元综合外购电价年供电量循环水量装机蒸汽压力蒸汽温度蒸汽耗量年运行时间年减少外购电量直接经济效益环境效益(年减排CO2)工程静态投资年节能效果折合低温余热发电技术简介炼钢厂9MW低温余热电站方案炼钢厂9MW低温余热电站方案余热资源基础条件ConverterNumberCapacityt/CycleCycleMinutes112036212036312036Subtital480/ConverterInformation312036上述4台转炉产生的饱和蒸汽64t/h@1.0MPa炼钢厂9MW低温余热电站方案余热电站热力系统流程简图系统简述由于转炉烟道蒸汽压力低、湿度大、不连续，蒸汽供应系统需加设蓄能器，将间歇产生的不连续蒸汽变为连续蒸汽，以保证凝汽式同步发电机组的连续正常运行。1.0MPa蒸汽经总管进入1台凝汽式汽轮发电机组发电，凝汽式汽轮发电机组的装机能力为9MW。作功后的乏汽经水冷表面式冷凝器冷凝为凝结水，经循环泵加压输送至转炉烟道汽化冷却系统。本余热电站需配备供水能力为5,000t/h的循环冷却水系统。炼钢厂9MW低温余热电站方案9MW低温余热电站建设内容、范围建设内容1台9MW本公司拥有专利技术的专用饱和蒸汽凝汽式汽轮机、1台9MW同步发电机组及配套设施。5台64吨本公司拥有专利技术的蒸汽蓄能器。余热电站凝汽式同步发电机组及系统专用DCS集散控制系统，实现全过程自动控制。设置在本电站内的10.5kV配电及变压器，直流系统、继电保护及自动装置、过电压保护与接地系统、厂用电系统、照明系统、发电机控制系统。炼钢厂9MW低温余热电站方案9MW低温余热电站建设内容、范围非本电站建设范围由炼钢、接至本电站建设用地红线为止的主蒸汽管网；由本电站建设用地红线起接至其它用户的凝结水管网；由本电站建设用地红线起接至附近开闭所的高压电缆及桥架或地沟；为本电站服务但位于本电站建设用地红线以外的自来水管道、雨水管道、污水管道；炼钢厂9MW低温余热电站方案余热电站主要技术指标炼钢厂9MW低温余热电站方案9,000kw64t/h1.0MPa180℃5,040h4,082MWh/a5,000t/h4,082万kwh2,041万元￥0.50/kwh2.82万吨1.65万吨标准煤6,750万元工程静态投资年节能效果折合年减少外购电量直接经济效益环境效益(年减排CO2)循环水量装机蒸汽压力蒸汽温度蒸汽耗量年运行时间综合外购电价年供电量