文档介绍：第六章余热发电
第一节:余热发电概述
随着能源供应局势的变化,能源成本在总成本中所占的比例越来越高。利用各种工业过程产生的废热资源是提高企业经济效益的重要途径之一,冶金行业中高温烟气余热已被列入《节能中长期专项规划》之中。陕西有色榆林35万吨/年预焙阳极项目煅烧石油焦系统产生了大量的高温烟气,为充分合理利用这部分热量结合园区自身特点,冬季以满足供园区采暖为主,夏季主要用于发电。
煅烧车间是炭素预焙阳极生产中的第一道热处理工序,煅烧生产的原料是延迟石油焦,产品是煅后焦。×,额定工作状态下每条窑每小时产生约900-1100℃的高温烟气83225Nm³,为了充分利用烟气余热,在煅烧窑烟气出口处设置2台余热热媒锅炉,单台余热热媒锅炉需要的烟气量约为30400Nm3/h用于加热热媒油,满足碳素工艺生阳极、沥青熔化、管路保温等工序需用热媒油作为加热介质的生产要求;另外富余的烟气量在3台煅烧窑尾部烟气出口处分别通过3台主排风机负压牵引进入3台蒸发量为36t/h余热锅炉,烟气经余热锅炉后,进入陶瓷多管除尘器进行预除尘后,再与加热热媒炉的烟气汇合经脱硫后由烟囱排放,脱硫采用石灰石-石膏法,脱硫装置为3炉3塔配置。,汽轮机排出的乏汽采用直接空冷方式,设计选用空冷系统2套,厂区采暖通过抽气方式实现,在采暖高峰期当抽气方式不能满足全厂负荷需求时,通过主蒸汽母管经减温减压器产生蒸汽来实现。当回转窑发生故障或检修期时不足负荷由自备电厂备用蒸汽管道供给。
余热发电与常规火力发电设备选型逻辑相反,常规火力发电机组首先确定机组容量据此确定锅炉蒸发量,而余热锅炉是首先根据回转窑的烟气焓值结合烟气量确定锅炉蒸发量,再选择汽轮机;并网方式不同,常规火力发电的负荷受电网调度,而余热发电机组往往是并网但不上网;常规发电考虑机组的发电效率而余热发电首先考虑煅烧窑运行的安全性和连续性,故为了满足余热发电机组的负荷在30%-110%之间安全变动,对旁路系统的可靠要求较高。
第二节余热锅炉及烟气净化
余热锅炉结构简介
过热器烟道、蒸发受热面烟道、尾部受热面烟道)和两组烟气分离沉降室(前部烟气分离锅炉采用双锅筒横置式、全钢结构、立式布置,为多烟道自然循环水管锅炉。锅炉由凝渣管束、过热器、对流管束、钢管省煤器、锅筒、膜式水冷壁、钢架、平台扶梯、炉墙、灰斗及清灰装置构成。锅炉在整个烟气流程上可分为三个烟道(沉降室和后部烟气分离沉降室),各烟道通过膜式水冷壁烟道隔墙隔成。过热器烟道由前墙膜式水冷壁和中前墙膜式水冷壁组成,同时把前墙膜式水冷壁进烟口部位管子拉稀成凝渣管,起到冷却烟气的作用,把烟温降到灰熔点以下防止结渣。在烟道内部布置过热器,过热器分高温段和低温段两部分,中间设置喷水减温器。
蒸发受热面烟道由中前墙膜式水冷壁和中后墙膜式水冷壁组成。在该烟道内布置对流管束,对流管束中间采用烟气两次折流板中间折流以提高烟气流速并形成横向冲刷,提高了对流管束的传热能力。尾部受热面烟道由中后墙膜式水冷壁和后墙膜式水冷壁组成。在该烟道内布置省煤器,省煤器由蛇行钢管组成。前部烟气分离沉降室位于前墙膜式水冷壁和中前墙膜式水冷壁之间;后部烟气分离沉降室位于中后墙膜式水冷壁和后墙膜式水冷壁之间。此烟气流动方式利用了惯性分离原理,使气、固分离,增加锅炉的自除尘能力,从而降低锅炉的原始排放浓度。
烟气流程
高温余热烟气经凝渣管束进入锅炉前部烟气通道,经过热器后降温后,在其下部转向室转入对流管束,经对流管束后烟温降温后,再从上向下流经钢管式光管省煤器,同时烟气温度降为用户要求的排烟温度180℃以下,最后经由锅炉尾部烟道后下部向后排出,经连接烟道进入陶瓷多管除尘器除尘,再经脱硫后由烟囱排放。烟气中的灰尘颗粒在锅炉烟道内转向时惯性分离并存储在下部的四个灰斗内定时排出。
正常运行时,余热发电系统烟气流程为:回转窑→沉灰室→余热锅炉→(多管除尘器)→引风机→脱硫塔→塔顶烟囱→排大气。
工质流程
经过处理并符合GB12145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》的锅炉给水直接进入省煤器进口集箱,经两级省煤器加热后进入锅筒,炉水通过对流管束采用自然循环方式流动,形成自然水动力循环。锅筒内分离出的饱和蒸汽,经导汽管进入低温过热器形成过热蒸汽,再经过喷水式减温器调节后进入高温过热器,达到额定工况后外供。锅炉配套喷水减温调节装置以满足蒸汽温度调节需要。
锅炉本体设备
锅炉钢结构、护板、平台、扶梯;锅炉本体范围内钢架平台,墙外护板,安全阀、调节阀等维护平台;锅筒及其内部装置和附件,锅筒固定装置等;蒸