余熱發(fā)電閃蒸熱力系統(tǒng)

用于余熱發(fā)電閃蒸熱力的系統(tǒng)余熱發(fā)電閃蒸熱力系統(tǒng)01簡(jiǎn)介熱力系統(tǒng)構(gòu)成原理計(jì)算分析目錄030204基本信息閃蒸余熱發(fā)電系統(tǒng)就是在發(fā)電熱力系統(tǒng)配置中應(yīng)用了閃蒸機(jī)理，其概念屬于熱力學(xué)范疇，即：根據(jù)廢氣余熱品質(zhì)的不同而生產(chǎn)一定壓力的主蒸汽和及熱水，主蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)高壓進(jìn)汽口，而熱水經(jīng)過閃蒸，生產(chǎn)出低壓的飽和蒸汽，補(bǔ)入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)的低壓進(jìn)汽口，主蒸汽及低壓蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)作功，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，共同生產(chǎn)電能。低壓蒸汽發(fā)生器內(nèi)的飽和水進(jìn)入除氧器，與冷凝水一起經(jīng)除氧后由給水泵供給鍋爐。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介目前水泥行業(yè)在全國范圍內(nèi)已經(jīng)建設(shè)和正在建設(shè)的純低溫余熱電站達(dá)40多座，其中絕大部分由天津院設(shè)計(jì)，并且絕大部分為單壓系統(tǒng)，即水泥線的窯頭和窯尾余熱鍋爐只生產(chǎn)相同或相近參數(shù)的主蒸汽，在汽輪機(jī)房混合后進(jìn)入汽輪機(jī)作功發(fā)電。已經(jīng)建成的余熱電站中，應(yīng)用閃蒸技術(shù)的僅有四套機(jī)組：應(yīng)用日本技術(shù)的寧國水泥廠兩套，二是山東某企業(yè)一套以及江西亞東。其中寧國水泥廠余熱電站運(yùn)行正常，山東的某企業(yè)據(jù)說已經(jīng)投運(yùn)，但未見運(yùn)行狀況的相關(guān)報(bào)道。天津水泥設(shè)計(jì)院于2001年開始了閃蒸余熱發(fā)電的研究，并于2002年在河南某企業(yè)補(bǔ)燃電站中運(yùn)用了閃蒸技術(shù)。但是由于低壓蒸汽發(fā)生器的控制以及補(bǔ)汽式汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)均存在問題，使得閃蒸出的低壓補(bǔ)汽運(yùn)行沒有達(dá)到預(yù)期的效果。那么目前由于閃蒸余熱發(fā)電系統(tǒng)能更大程度的吸收和利用低溫廢氣余熱，從而在一定程度上可提高余熱發(fā)電功率，因此得到越來越多的學(xué)者和業(yè)主的認(rèn)可。應(yīng)用閃蒸技術(shù)的純低溫余熱電站到底效率如何，以及在什么條件下考慮建設(shè)閃蒸余熱電站，目前在大家心目中還沒有個(gè)清晰的概念。根據(jù)從事余熱發(fā)電的設(shè)計(jì)及研究工作，就這方面與大家做一探討。原理基本概念閃蒸應(yīng)用領(lǐng)域閃蒸機(jī)理原理基本概念①．閃蒸：一定壓力下的凝結(jié)水或鍋爐水被降壓，部分水分吸收顯熱進(jìn)行的二次蒸發(fā)，所得到的蒸汽就是閃蒸蒸汽。②．飽和水溫度：當(dāng)水在一定壓力下加熱至一定的溫度，再加熱水溫不再升高而只是將水轉(zhuǎn)化成蒸汽，此水叫飽和水，此溫度即為飽和水溫度。大氣壓下的飽和水溫度為100℃，壓力越高飽和水溫度越高。③．顯熱：飽和水所包含的熱量，溫度越高顯熱越高。所以，壓力越高飽和水顯熱越高。④．潛熱：將飽和水轉(zhuǎn)化成蒸汽所需要的熱量。閃蒸機(jī)理①．閃蒸機(jī)理：當(dāng)高壓下的凝結(jié)水的壓力被降低時(shí)，部分顯熱就被釋放出來，這部分熱量就會(huì)以潛熱的方式被水吸收，引起部分水的蒸發(fā)。②．閃蒸比：閃蒸蒸汽和高壓凝結(jié)水的質(zhì)量比：Rf=(SH－SL)/H100%Rf：閃蒸比SH：?jiǎn)挝毁|(zhì)量下高壓凝結(jié)水的顯熱SL：?jiǎn)挝毁|(zhì)量下被降壓后凝結(jié)水的顯熱H：低壓蒸汽所含的潛熱閃蒸應(yīng)用領(lǐng)域閃蒸原理在聚酯，釀酒，醫(yī)藥，石化，海水淡化等行業(yè)中有非常廣泛的應(yīng)用。電站中的疏水?dāng)U容器、連續(xù)排污擴(kuò)容器、疏水膨脹箱的設(shè)備也是應(yīng)用了閃蒸理論。熱力系統(tǒng)構(gòu)成熱力系統(tǒng)構(gòu)成閃蒸余熱發(fā)電系統(tǒng)就是在發(fā)電熱力系統(tǒng)配置中應(yīng)用了閃蒸機(jī)理，其概念屬于熱力學(xué)范疇，即：根據(jù)廢氣余熱品質(zhì)的不同而生產(chǎn)一定壓力的主蒸汽和及熱水，主蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)高壓進(jìn)汽口，而熱水經(jīng)過閃蒸，生產(chǎn)出低壓的飽和蒸汽，補(bǔ)入補(bǔ)汽式汽輪機(jī)的低壓進(jìn)汽口，主蒸汽及低壓蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)作功，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，共同生產(chǎn)電能。低壓蒸汽發(fā)生器內(nèi)的飽和水進(jìn)入除氧器，與冷凝水一起經(jīng)除氧后由給水泵供給鍋爐。圖1、圖2、圖3為三種含有一級(jí)閃蒸配置的發(fā)電系統(tǒng)。圖1.一級(jí)閃蒸發(fā)電系統(tǒng)（窯頭余熱鍋爐生產(chǎn)閃蒸熱水）圖2.一級(jí)閃蒸發(fā)電系統(tǒng)（窯頭余熱鍋爐生產(chǎn)低溫?zé)崴俳?jīng)窯尾余熱鍋爐加熱成閃蒸熱水）圖3.一級(jí)閃蒸發(fā)電系統(tǒng)（窯頭窯尾余熱鍋爐生產(chǎn)相同參數(shù)的熱水）上述三種含有閃蒸配置的發(fā)電系統(tǒng)，是根據(jù)廢氣余熱的不同尤其是余熱鍋爐允許的排煙溫度的不同而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，圖1系統(tǒng)可用于窯尾排煙溫度較高的情況；圖2系統(tǒng)用于窯尾余熱鍋爐生產(chǎn)一定參數(shù)的主蒸汽后還有大量余熱可以利用，但最終排煙溫度又不能很抵的情況；圖三系統(tǒng)是一種比較靈活的配置方式，窯頭和窯尾鍋爐汽水系統(tǒng)相對(duì)計(jì)算分析計(jì)算分析熱力系統(tǒng)的確定是在理論基礎(chǔ)上，通過熱力計(jì)算，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析并優(yōu)化而成的。下面以某廠為例，計(jì)算出各壓力等級(jí)下單壓和一級(jí)閃蒸余熱發(fā)電系統(tǒng)（圖3所示系統(tǒng)）的發(fā)電能力。某廠，其余熱條件如下：窯頭中部取風(fēng)后有m3(標(biāo))/h-360℃的廢氣進(jìn)入窯頭余熱鍋爐；窯尾出C1筒的廢氣參數(shù)為m3(標(biāo))/h-340℃，可全部進(jìn)入窯尾余熱鍋爐。窯尾余熱鍋爐的出口廢氣溫度不應(yīng)低于220℃，用于后續(xù)的生料烘干。發(fā)電能力變化（循環(huán)參數(shù)不同）表1以上計(jì)算基于如下條件：①