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1、北方电力论坛 一、水泥余热发电的工艺流程从余热发电的工艺流程图我们可以看出，整个系统的设置是：一台 PH 锅炉，一台 AQC 锅炉，二级闪蒸器及锅炉给水系统，一套汽轮机发电机及其冷却水系统，水泥工艺线的设备不作大的改动。下面以宁国水泥厂一线的纯低温余热发电为例，分三部分来叙述余热发电的工艺流程。图 1-1 水泥余热发电的工艺流程图1、含中低温余热废气的工艺流程：1.1PH 锅炉部分：在预热器的废气出口的总管上开孔，用管道将开口处与PH 锅炉的入口进行连接；管道的入口处设置一台挡板（编号 490） ，在预热器的废气的总管开孔下部设置一台挡板（编号 491） ，PH 锅炉废气的出口用管道连接至窑尾
2、风机入口。当 PH 锅炉具备升温条件时，打开 490 挡板，同时关闭 491 挡板，这样，预热器出口的 350，258550Nm3/h 的废气被引入 PH 锅炉，先后通过炉内的过热器、蒸发器后，尚有 250的废气由窑尾风机抽出，一部分用来烘干生料，另一部分经过增湿塔及窑尾电收尘后排入大气之中。1.2AQC 锅炉部分：在熟料冷却机的 45 室处开口，用管道分别将开口处与 AQC 炉前端的沉降室入口、EP 风机入口相联结。在沉降室入口前设置一台挡板（编号 390） ，在通往 EP 风机的管道出口处设置一台挡板（编号 391） ；沉降北方电力论坛 室出口用管道联接至 AQC 锅炉入口，锅炉出口用管道
3、联结至 EP 风机。当 AQC 锅炉具备升温条件时，打开 390 挡板，同时关闭 391 挡板，篦冷机内的 360，流量为 165300Nm3/h 的废气被引入 AQC 锅炉，先后通过炉内的过热器、蒸发器及省煤器，出口废气温度为 91，由窑头风机抽出排入大气。2、锅炉水的工艺流程：余热电站的热力循环是基本的蒸汽动力循环，即汽、水之间的往复循环过程。:蒸汽进入汽轮机做功后，经凝汽器冷却成凝结水，凝结水经凝结水泵(150A/B)泵入 No.2 闪蒸器出水集箱，与闪蒸器出水汇合,然后通过锅炉给水泵(230A/B)升压泵入 AQC 锅炉省煤器进行加热,经省煤器加热后的高温水(223)分三路分别送到 A
4、QC 炉汽包,PH 炉汽包和 No.1 闪蒸器内。进入两炉汽包内的水在锅炉内循环受热,最终产生一定压力下的过热蒸汽作为主蒸汽送入汽轮机做功.进入 No.1 闪蒸器内的高温水通过闪蒸原理产生一定压力下的饱和蒸汽送入汽轮机后级起辅助做功作用，而 No.1 闪蒸器的出水作为 No.2 闪蒸器闪蒸饱和蒸汽的热源，No.2 闪蒸器闪蒸出的饱和蒸汽同样送入汽轮机后级辅助做功。做过功后的乏汽经过凝汽器冷凝后形成凝结水重新参与热力循环。生产过程中消耗掉的水由纯水装置制取出的纯水经补给水泵(511)打入热水井(凝汽器 140)。锅炉水是整个余热发电炉机内部的循环水。这样，锅炉水经历了一个水蒸气水的工艺过程。3、
5、蒸气的工艺流程（以宁国一线为例）：3.1 进入 AQC 锅炉的汽包的水，由汽包底部的管道引入锅炉的蒸发器，蒸发出的饱和蒸汽再进入锅炉的汽包，经过汽水分离后送入锅炉的过热器，成为350过热蒸汽进入蒸汽主管道。3.2 进入 PH 锅炉的汽包的水，由汽包底部的管道引入锅炉循环泵，通过强制循环，将汽包内的水送入蒸发器，蒸发出的饱和蒸汽再进入锅炉的汽包，经过汽水分离后送入锅炉的过热器，成为 330过热蒸汽进入蒸汽主管道。3.3AQC 锅炉的 350过热蒸汽与 PH 锅炉的 330过热蒸汽并汽后，成为压力为 2.6MPa ，温度为 335的过热蒸汽进入蒸汽总管，通过 102 主蒸汽切断阀和 101 调节阀
6、，进入汽轮机做功。纯水 补给水泵 凝汽器 凝结水泵 NO2 闪蒸器北方电力论坛 图 1-2 工 艺 流 程 方 框 图3.41 闪蒸器将 AQC 锅炉的省煤器送来的 223热水，闪蒸成 0.7 MPa 的饱和蒸汽，进入汽轮机的第 1 混汽门；2 闪蒸器将1 闪蒸器送来的热水，闪蒸成 0.026 MPa 的饱和蒸汽，进入汽轮机的第 2 混汽门；主蒸汽、两股混汽进入汽轮机做功后，乏汽进入凝汽器冷凝成水，并进入汽轮机的热水井。 水蒸气水的工艺过程中，将损失一部分水，根据汽轮机热水井的水位，由纯水泵（511）将纯水箱内的纯水泵入热水井进行补充。二、热力系统整个热力系统设计力求经济、高效、安全，系统工艺
7、流程是由两台高效余热锅炉 AQC、PH锅炉、两台高低压闪蒸器和一套汽轮发电机组组成，辅之以冷却水系统、纯水制取系统、锅炉给水系统及锅炉粉尘输送系统。余热锅炉内进行热交换产生压力为 25kg/cm2、温度为 335350、额定蒸发量为 31.1t/h的过热蒸汽通入汽轮机，进行能量转换，拖动发电机向电网输送电力。1、采用凝汽式两点混汽式汽轮机。凝汽式是指做过功的蒸汽充分冷凝成凝结水，重新进入系统循环，减少系统补充水量。混汽式是指汽轮机除主蒸汽外，另有两路低压饱和蒸汽导入汽轮机做功，从而提高汽轮机相对内效率，提高发电机输出功率。2、设置具有专利技术、高热效率的余热 PH 锅炉，采用特殊设计的机械振打
8、装置进行受热面除灰，保证锅炉很高的传热效率。3、应用热水闪蒸技术（高压热水进入低压空间瞬间汽化现象） ，设置一台高压闪蒸器和一台低压闪蒸器，一方面将闪蒸出的饱和蒸汽导入汽轮机做功，进一步提高汽轮机做功功率，另一方面形成锅炉给水系统循环，可以有效地控锅炉给水泵 省煤器PH 锅炉AQC 锅炉NO1 闪蒸器汽轮机 发电机北方电力论坛 制 AQC 炉省煤器段出口水温，保证锅炉给水工况稳定。4、由于 PH 出口废气还要用于原料烘干，所以 PH 锅炉无省煤器，只设蒸发器和过热器，控制出炉烟温在 250，仍可满足水泥生产线工艺需求。5、采用热水闪蒸自除氧结合化学除氧的办法进行除氧，不另设除氧器，减少了工艺设
9、备，简化了工艺流程。6、热力泵均采用一用一备双系列。在运行泵出现故障时，备用泵自动投入使用，保证了发电系统安全、稳定运行。第四节 PI 线图图形符号和文字符号的意义前面已经叙述了水泥余热发电的工艺流程和最基本的热工工艺过程。但是，余热发电的全部工艺流程、工艺设备、计测仪表都在 PI 线图上描述，熟悉和掌握 PI 线图对从事余热发电的人员来说是非常重要的。在 PI 线图来上，如果按设备编号来分，水泥余热发电共分 6 个系统，即：1、汽轮机系统（含油路系统） ；2、闪蒸器系统（含锅炉给水） ；3、AQC 锅炉系统；4、PH 锅炉系统；5、水系统（含化水处理、冷却塔等） ；6、发电机系统。其中，发电
10、机系统的高、低压线路没有在线图上表示。油路系统设备及流程已在油路系统图中表明，读者可以看图。要熟悉和掌握 PI 线图，首先要明白线图中的文字符号和图形符号的意义，为了方便读者学习，我们将线图上的文字符号和图形符号列表如下：一、PI 线图图形符号和文字符号的意义序号 符 号英文名称或日文名称中文名称 序号 符 号英文名称或日文名称中文名称1 GATE VALVE 截止阀 23 WIRING 信号线2 GLOBE VALVE 球阀 24 EXPANSION JOINT 伸缩节3 CHECK VALVE 逆止阀 25 CENTRAL CONTROLROOM INSTRUMENT 中控室 设备4 DI
11、APHRAGM CONTROL VALVE 薄膜控制 阀 26 TURBINESTARTINGPANEL INSTRUMENT 汽机起动 盘设备5 PISTON VALVE 柱塞阀 27 LOCAL INSTRUMENT 区域设备北方电力论坛 6 BUTTERFLY VALVE 蝶阀 28 DETECTOR 测控元件7 SAFETY VALVE 安全阀 29 TAG.No 设备编号8 THREE WAYSOLENOID VALVE 三通电磁阀 30 FLOW SIGHT 流 量观察镜9 PUMP 泵 31 P PRESSURE 压力10 M MOTOR 电动机 32 T TEMPERATURE
12、 温度11 STRAINER 过滤器 33 L LEVEL 液位12 STEAM OR AIRTRAP 疏水阀 34 F FLOW 流量13 ORIFICE 节流孔板 35 s/cm CONDUCTIVITY 电导率14 SOLENOID VALVE 电磁阀 36 I INDICATOR 仪表15 SELF PRESSURECONTROL VALVE 自保持循环控制阀 37 C CONTROL 控制16 PRESSURE REDUCING VALVE循 环减压阀 38 Q INTEGRATOR 累积17 STEAM PIPING 蒸汽管线 39 A ALARM 信号18 COOLING WAT
13、ERPIPING 冷却水管 线 40 LS LEVEL SWITCH 液位开关19 AIR PIPING 压气管道 41 PS PRESSURE SWITCH 压力开关20 MISCELLANEOUSPIPING 42 LMS LIMIT SWITCH 微动开关21 CHEMICALS PIPING 化水管线 43 G LOCAL GAUGE 本机仪表22 DRAINAGE PIPING 疏水管线 44 SCOPE OF PIPEPORTION 管线区域范围二、油路系统图形符号和文字符号的意义序号 符号 中文名称序号 符号 中文名称序号 符号 中文名称1 润滑油 18 安全阀 35 节流孔板2
14、 控制油 19 常开阀 36 减压器3 跳闸油 20 常闭阀 37 现场仪表4 油雾 21 差压计均压阀38 TSP 盘仪表5 排油 22 39 中控控制仪表6 冷却水 23 球阀 40 P 压力7 电气信号 24 信号源 41 T 温度北方电力论坛 8 空气信号 25 风机 42 L 液位9 机械的结合 26 43 N 速度10 球阀 27 热电偶 44 X 振动11 28 油过滤器 45 C 调节12 针形阀 29 46 I 指示13 转向逆止阀 30 油泵 47 S 变换器14 逆止阀 31 电动机 48 R 记录15 电磁阀 32 切换阀 49 A 报警16 蝶阀 33 法兰盘 50
15、G 指示（机侧）17 调节阀 34 伸缩节 51 设备编号三、PI 线图的设备编号、设备名称及其功能根据设备编号，PI 线图共有 6 个系统，即：1 汽轮机系统（含油路系统） ；2 闪蒸器系统（含锅炉给水） ；3 AQC 锅炉系统；4PH 锅炉系统；5 水系统（含化水处理、冷却塔等） ；6发电机系统系统 设 备编 号 设备名称 设 备 功 能100 汽轮机将余热锅炉内产生的过热蒸汽转变为机械能的设备110 减速机将汽轮机输出轴的 5829rmp/min 的转速变为1500rmp/min 转速输出的设备111 盘车装置汽轮机组在起动和停机时带动转子，使汽机转子受热均匀120 油箱 汽轮机组油系统
16、的润滑油、控制油的油箱121 油雾排风机 排放油箱中122 油过滤器 净化润滑油123 油冷却器（A、B） 冷却汽轮机系统润滑油124 润滑油过滤器 过滤润滑油125 调节器油过滤器1 系统汽轮机系统（含油系统）130 主油泵 在汽轮机正常运转后向汽轮机系统供油北方电力论坛 131 辅助油泵 用于汽轮机起动、停止时向汽轮机系统供油132 事故油泵当汽轮机主油泵、辅助油泵无法起动时该泵起动向系统供油140 凝汽器使进入汽轮机做功后的的蒸汽冷凝成水，保证汽机正常工作140 凝汽泵 使凝汽器中的冷凝水重新回到系统内循环170 汽封凝汽器 使汽封蒸汽冷凝成水，并重新回到系统内循环171 汽封凝汽器风机 将汽封凝汽器
