余热发电管理层技术培训幻灯片课件

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1、余热发电设备工艺流程及经济指标技术培训,简 要 介 绍,各位领导，各位同事： 大家好！关于水泥窑余热发电大家知道的比较多，这里不是什么培训讲课，实事求是的讲，我在这里与大家一起进行余热发电项目技术交流探讨，主要是熟悉当前国家能源形势，水泥行业余热排放现状和余热发电前景，南山水泥厂余热发电系统布置和主要设备工艺流程，重要设备的概念、结构、作用、技术参数，余热发电的经济效益和在项目投运后应注意的一些问题，希望通过技术交流和探讨，认识到余热发电建设的必要性和紧迫性，使大家积极支持我厂余热发电项目建设，为项目早日建成投产，降低我厂生产成本，提高经济效益起到一定的推动作用。,我国目前能源现状,随着我国经

2、济的高速发展，能源紧缺的矛盾日趋突出，煤炭、石油和天然气消耗的快速增长，能源紧张的形势日趋严重，这一局面短时间内难以改观。目前一些地区闹煤荒、电荒，石油价格上扬，加油困难，这些事情频繁发生，严重影响着国民经济的可持续发展。 虽然能源这样紧张，但是我们的能源使用，客观存在着很多不合理的现象，导致能源大量浪费，最突出的浪费是能源没有“梯级利用”和工业余热的随意排放。 第一、把煤炭、石油、天然气等高品级能源“降级使用”，只为取得100左右低品质的热水或蒸汽，用于采暖、空调、生活用热等。这种能源利用能效很低，且能源转换价值也很低，随着人们节约能源观念、意识的转变和能源利用专业水平的提高，这一问题会逐渐

3、得到解决。 第二、把大量工业低温废气余热丢弃不用，不仅造成了大量宝贵能源的浪费，而且造成了环境热污染，导致环境温度不断升高，客观上可以说是在浪费人类宝贵资源。,我国水泥工业现状,水泥行业是能源消耗大户，2004年我国水泥总产量约9.4亿吨，能源总消耗量为1.5亿吨标煤，CO2的排放量占我国CO2排放总量的20%，粉尘排放量占我国工业行业粉尘排放总量的40%，废气热量排放形成环境热污染，对我国环境保护造成重大冲击。 随着技术的进步，新型干法水泥生产线已使单位水泥熟料的热耗大幅下降，但其窑头熟料冷却机和窑尾预热器仍排放了大量400以下的废气，其热量约占水泥熟料烧成系统总热耗量的30。充分合理利用烧

4、成系统所产生的废气这种低品质能源，生产出高品质能源，已成为当今我国水泥工业的重要研究课题和推广项目。,重庆拉法基南山水泥厂生产现状,南山水泥厂目前拥有两条干法水泥生产线，1#线日产水泥熟料2000吨，2#线日产水泥熟料2500吨。2006年共生产水泥熟料153.69万吨，折合2条线满负荷运行8196h。 满负荷运行时，1#窑头篦冷机排放360烟气70000 Nm3/h， 2#窑头篦冷机排放360烟气102000Nm3/h；1#窑尾预热器排放350烟气138000Nm3/h， 2#窑尾预热器排放350烟气158000Nm3/h，按照生料磨全部利用230的窑尾烟气热量，南山水泥厂年无偿排放烟气总热

5、量106.36万GJ，折合标煤3.63万吨。 这些热量无偿排放到环境当中，既浪费了能源，同时造成了环境污染，全球环境变暖应当有水泥行业的贡献。 当然这种结果一是受当时技术水平的限制，二是和人们节能意识的淡薄也都有关系。,水泥窑余热发电技术,水泥窑余热发电技术，对于不同阶段的水泥生产工艺，研究设计开发的余热发电项目技术工艺也是不同的，按照时间顺序主要分为三个不同阶段的余热发电技术： 一、中空窑的高温余热发电系统； 二、带补燃锅炉的中低温余热发电系统； 三、纯低温余热发电系统； 我厂利用的是纯低温余热发电技术。,纯低温余热发电前景广阔,纯低温余热发电技术是利用水泥窑排放的低温废气生产出相对较低品位

6、的蒸汽，配套相应参数的汽轮机组发电。纯低温余热发电与火力电发电相比，不需要消耗一次能源，不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体，非常适合我国节能和环保的时代要求。 当前，为切实贯彻落实我国可持续发展的战略，国务院制定出台了一系列资源综合利用的政策，其中水泥行业纯低温余热发电项目，被列为落实节能规划的首批项目。 纯低温余热发电是降低大气污染，减少能源消耗的有效手段和途径，是企业提高能源利用效率，降低成本，提高产品市场竞争力，减少CO2气体排放和保护环境的重要措施，因此纯低温余热发电前景广阔。,当前我国发电技术现状,一、发电的定义 发电技术就是将其它形式的能量转换成电能技术。 二、发电的类型

7、水力发电、火力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电、余热发电和潮汐发电等形式。 火力发电又分为热电联产和纯凝火力发电两种形式。 三、余热发电类型 余热发电分为水泥窑余热发电、石油化工余热发电和冶金余热发电等几种形式。 考虑能源和环保形式，国家重点发展水力发电、核能发电、风力发电和余热发电，南山项目符合国家扶植政策。,火力发电效果图,南山水泥余热发电设备系统布置图,火力发电设备工艺流程图,南山纯低温余热发电设备工艺流程图,余热发电烟气工艺流程图,余热发电系统设备组成,余热发电系统主要有以下几部分组成 1、锅炉系统及附属设备 2、汽轮机系统及附属设备 3、发电机系统及附属设备 4、化学制水系统及附

8、属设备 5、热工仪表安全附件 6、自动控制系统 这里重点介绍一、二和四这三个部分。,锅 炉 设 备,一、锅炉定义 所谓锅炉就是锅和炉的总称，锅是吸热的水容器，炉就是加热设备，组合在一起，就是锅炉。,1075t/h链条锅炉,1000t/h锅炉,2000t/h锅炉,2000t/h锅炉,水泥窑窑头、窑尾余热锅炉,锅炉的类型及分类,一、按用途分类： 电站锅炉、船舶锅炉、工业锅炉和供热锅炉 二、锅炉水动力循环原理： 自然循环锅炉、直流锅炉、控制循环锅炉和复合循环锅炉 三、按主蒸汽出口压力分： 低压锅炉（2.45MPa）；中压锅炉（2.944.9MPa）；高压锅炉（7.8410.8MPa）；超高压锅炉（1

9、1.814.7MPa）；亚临界锅炉（15.719.6MPa）；超临界锅炉（22.0MPa）,锅炉的类型及分类,四、按照燃料种类分： 燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉和特种燃料锅炉（蔗渣锅炉、有机质锅炉等）。 五、电站锅炉分类： 燃煤电站锅炉、燃油电站锅炉、燃气电站锅炉、特种燃料电站锅炉和余热锅炉。 六、余热锅炉分类： 水泥余热锅炉、炼油厂催化裂化余热锅炉和冶金余热锅炉,锅炉受热面的组成,火力或热力发电锅炉受热面主要包括以下几部分： 辐射受热面（水冷壁或辐射受热管束） 蒸汽过热受热面（低温过热器和高温过热器） 省煤器受热面（低温省煤器和高温省煤器） 空气预热器（主要用于加热空气） 大型火电机组还包括

10、再热器，从机组中部抽取部分蒸汽回送锅炉加热，然后再送给汽轮机发电。,30410t/h煤粉锅炉,蒸汽锅炉的参数系列,锅炉（蒸汽）的参数系列 1、锅炉的容量：主要是指锅炉出口处蒸汽的流量，单位 t/h。 2、蒸汽的压力：主要是指锅炉出口处蒸汽的压力，单位 MPa 3、蒸汽的温度：主要是指锅炉出口处蒸汽的温度，单位 。 4、锅炉给水温度：主要是指进入锅炉省煤器的水温，如果没有省煤器，是指进如锅筒的水温，单位 。,锅炉的经济指标,一、锅炉热效率： 送入锅炉的热量中被有效利用的百分数。 二、锅炉的热损失 排烟热损失，化学不完全燃烧损失，机械不完全燃烧损失，散热损失，灰渣无力热损失。注意漏风系数。 三、锅

11、炉的成本： 由材料价格、劳动生产率、工资和技术开发成本组成。由于钢材是整台锅炉的主要成本，从设计制造考虑，以锅炉每生产一吨蒸汽所需金属材料重量作为锅炉的成本指标，单位吨钢/吨汽。,南山水泥纯低温余热发电热源,一、窑头锅炉 在窑头篦冷机中部增加抽气口，将原来通过篦冷机尾部抽气口排放的烟气，分为两部分抽取，中部抽取为360烟气，尾部抽取为160烟气，（通过烟气品质核算分析和阀门调节实现）。其中 360烟气作为窑头锅炉热源，窑头锅炉排放烟气与尾部160烟气混合，经除尘后排放。 二、窑尾锅炉 在窑尾预热器后增设窑尾锅炉，预热器排出的350烟气作为热源，生产出品质合格蒸汽，供汽轮机发电，设计窑尾锅炉排烟

12、温度为230，用于生料的烘干。,窑头篦冷机改造前状况,窑头篦冷机改造后状况,窑尾锅炉改造前状况,窑尾锅炉改造后状况,南山余热发电项目锅炉烟气参数,一、窑头锅炉（AQC锅炉） 1、烟气：1#线入口烟气量70000Nm3/h，入口烟温360，出口烟温115； 2、烟气：2#线入口烟气量10200Nm3/h，入口烟温360，出口烟温115； 二、窑尾锅炉（SP锅炉） 1、烟气：1#线入口烟气量138000Nm3/h，入口烟温350，出口烟温115； 2、烟气：2#线入口烟气量158000Nm3/h，入口烟温350，出口烟温115；,余热锅炉的组成,南山水泥厂采用的纯低温余热锅炉，每条生产线配置两台锅

13、炉，一台窑头锅炉AQC，一台窑尾锅炉SP。 窑头锅炉主要由以下几个部分组成： 1、汽包；2、省煤器；3、 蒸发器；4、过热器； 窑尾锅炉主要由以下几个部分组成： 1、汽包； 2 、 蒸发器； 3 、过热器； 这种设计，主要是因为窑尾锅炉排放230烟气，窑头锅炉排放115烟气，存在窑头、窑尾锅炉受热面的相互匹配，导致这种设计。 如果窑尾锅炉排烟温度与窑头锅炉一样，窑头窑尾锅炉可分别设计，互不影响，设计难度就会降低很多。 该炉属于低压、次中温、自然循环、电站、余热锅炉,窑头锅炉汽水、烟气工艺流程,窑尾锅炉汽水、烟气工艺流程,南山余热发电项目锅炉蒸汽参数及容量,一、余热锅炉参数 窑头锅炉主蒸汽压力1

14、.35MPa，主蒸汽温度340 ； 窑尾锅炉主蒸汽压力1.35MPa，主蒸汽温度330 ； 锅炉给水温度42 ； 二、余热锅炉容量 1、1#窑两台余热锅炉总蒸发量14.93t/h ，两台炉共用窑头省煤器，其中窑头锅炉蒸发量5.08t/h，窑尾9.85t/h。 2、2#窑两台余热锅炉总蒸发量19.35t/h ，两台炉共用窑头省煤器，其中窑头锅炉蒸发量7.97t/h，窑尾11.38t/h。,余热发电锅炉附属设备,（一、送风机；二、引风机；三、除尘器； 八、拉链机；属于水泥系统，这里不解释，重点介绍下面四项） 四、除氧器 五、排污扩容器 六、加药装置 七、给水泵 九、干扰式分离器,除氧器的工作原理,

15、除氧的工作原理是应用亨利定律和道尔顿定律，根据亨利定律可知 ,在封闭容器中，任何气体同时存在于水面上 ,则气体的溶解度与其自己的分压力成正比 ,而且气体的溶解度仅与其本身的分压力有关。 热力除氧原理：在一定压力下 ,随着水温升高 ,水蒸汽的分压力增大 ,而空气和氧气的分压力越来越小。在一个大气压 100时 ,氧气的分压力降低到零 ,水中的溶解氧也降低到零。 真空除氧原理：在一定温度下 ,随着水压的降低 ,水蒸汽的分压力增大 ,而空气和氧气的分压力越来越小。在一定温度和该温度饱和压力时，氧气的分压力降低到零 ,水中的溶解氧也降低到零。,真空除氧原理图,南山水泥除氧器设备,我厂余热发电项目选用一台

16、除氧器，布置在主场房上部，属于高位布置，真空除氧。 除氧器出力为50t/h，工作压力0.008MPa，工作温度40。,排污扩容器的作用,为了保证蒸汽的品质，锅水的品质必须符合规定的标准，所以对自然循环锅炉要进行排污。 排污方式分为连续排污和定期排污两种。连续排污是从锅炉水循环回路中上汽包内含盐浓度最大的部位连续放出锅水，以维持锅水额定含盐量。定期排污是为了补充连续排污的不足，从锅炉下汽包或汽包底部及联箱排除其中的沉淀物，以改善锅水品质。 连续排污和定期排污都进入排污扩容器减压后排放。,扩容器设备,余热锅炉加药装置,加药作用 锅内加药处理是往锅内加碱性药剂，与锅炉给水中的钙镁等盐类生成松软水渣，通过排污排出锅炉。 我们余热锅炉属于辅助加药处理，是用加磷酸三钠溶液的办法使锅水内经常维持一定量的磷酸根离子，在通过水沸腾状态下，与钙镁离子反应生成碱式磷酸钙，一种松软的水渣，并不