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1、上海电力学院上海电力学院本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）题 目：多品位余热综合发电技术的应用研究 院 系： 能源与环境工程学院 专业年级： 热能与动力工程 2006 级 学生姓名： 学号： 指导教师： 年 月 日II目目 录录中文摘要中文摘要 ABSTRACTABSTRACT 第一章第一章 绪论绪论1 1 1.1 余热发电背景、发展及意义 1 1.2 国内各行业余热利用现状1 1.2.1 纯低温水泥余热发电利用2 1.2.2 焦炭行业余热利用现状3 1.2.3 钢铁行业余热利用现状3 1.2.4 浮法玻璃生产余热利用现状 3 第二章第二章 多品位余热综合发电技术的应用研究介绍多品位余热
2、综合发电技术的应用研究介绍5 5 2.1 余热发电的基本原理 5 2.2 我国水泥窑余热发电技术5 2.2.1 低温低压系统5 2.2.2 次中温中压系统7 2.2.3 闪蒸余热发电技术 9 2.2.4 单压进汽、双压补汽、闪蒸补汽热力系统比较11 2.3 余热回收发电的效益分析和前景预测 12 2.3.1 经济效益估算 12 2.3.2 社会效益预测 13 第三章第三章 余热回收发电系统主要设备及系统配置余热回收发电系统主要设备及系统配置 1414 3.1 余热锅炉 14 3.2 汽轮发电机 14 3.3 热力系统 15 3.4 注意事项 15 3.5 经济评价及投资分析 15 3.6 余热
3、系统应注意的几个问题16 3.6.1 热力循环系统问题 16 3.6.2 各余热锅炉进出口废气参数选取的问题16 3.6.3 预热器出口废气温度的选取问题 16 3.6.4 预热器余热锅炉漏风问题17 3.6.5 预热器余热锅炉进出口废气管道阀门设置问题17 3.6.6 汽轮机组问题 17 第四章第四章 闪蒸做功计算和钢厂烧结余热发电应用分析闪蒸做功计算和钢厂烧结余热发电应用分析 1818 4.1 一级闪蒸复合发电系统的做功计算 18 4.1.1 闪蒸扩容基本原理 18 4.1.2 闪蒸后低压蒸汽做功 18 4.1.3 进入汽轮机主蒸汽做功 19III4.2 某钢厂烧结环冷机余热发电应用分析2
4、0 第五章第五章 结论结论 2323 5.1 余热发电技术总结 23 参考文献参考文献2525 致谢致谢2626 附录一附录一 外文翻译外文翻译 2727IV多品位余热综合发电技术的应用研究多品位余热综合发电技术的应用研究摘摘 要要现代大型企业，尤其以钢铁、水泥、玻璃等行业中，存在大量的 100500左右的 各种载体形式、各种品位的余热热能。由于各种余热的品位参差不齐，往往只有限的利 用了较高品位的余热，对较低品位热能没有得到充分利用。因此本课题的主要目地在于 设计验证一种适用于多种载热工质，能对高、中、低多种品位余热进行综合回收利用的 常规发电技术。在各种余热发电技术中，水泥行业纯低温余热发
5、电技术是中国最为先进、 推广最为成功的。余热利用技术降低了环境污染和能量浪费，对企业增加收益和节能环 保都是非常有利的，有着积极的应用价值。关键词：关键词： 多品位热能多品位热能; ; 余热利用余热利用; ; 闪蒸复合发电闪蒸复合发电; ; 余热锅炉余热锅炉 VComprehensiveComprehensive multi-grademulti-grade wastewaste heatheat ofof powerpower generationgeneration technologytechnologyABSTRACTABSTRACTModern large-scale enterpr
6、ises, especially iron and steel, cement, glass and other industries, there are a lot of 100 500 various carriers around the form of various grade heat energy. A variety of mixed grade waste heat, often only limited use of a high-grade waste heat, heat the lower grade has not been fully exploited. Th
7、erefore, this issue is to design the main objective to verify the one for multi-containing thermal transfer, can be high, medium and low grade waste heat a variety of comprehensive recycling of conventional power generation technologies. In a variety of waste heat power generation technology, cement
8、 industry, waste heat power generation technology is the most advanced and most successful promotion. Waste heat recovery technology reduces environmental pollution and energy waste, increase revenue of enterprises and are very beneficial to the environment. So waste heat power generation technology
9、 has a positive value.KeyKey words:words: Multi-gradeMulti-grade heat;heat; MasteMaste heatheat recovery;recovery; FlashFlash hybridhybrid powerpower generation;generation; HRSGHRSG1第一章第一章 绪论绪论1 1. .1 1 余余热热发发电电背背景景、发发展展及及意意义义 余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、 废弃的能源。300500这样一个温度范围的余热资源非常丰富，在我国高能
10、耗行业 大量存在。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、 化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。根据调查，各行业 的余热总资源约占其燃料消耗总量的 17%67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源 的 60%。如果我们能将这些余热资源重新整合利用，不仅能增加企业的经济效益，同时对 节能环保也是十分重要的。专家推算，中国的节能潜力约为 3 亿吨标煤，若按每吨标煤 1000 元计算，中国的节能产业规模可达到 3000 亿元，其中余热发电就能拥有 1000 亿元 以上的巨大市场。 从能级的品质上，余热资源可以分为高品位和低品位两种。高品位余热资源是
11、指能 量密度高、稳定连续的余热资源，如高温的过热蒸汽，焦炉煤气等。由于品位较高，这 些余热余能的利用相对较为容易。而低品位余热资源，如 300400的烟气、饱和蒸 汽或过热度很小的蒸汽、8090的热水等，由于受技术的限制、企业节能意识的淡 薄和国家政策的缺失，过去一直没有得到有效的回收利用。 工业生产过程中会产生大量的余热资源，有效回收利用这些余热资源，既能减少能 源的浪费，又能减少环境的污染，防止温室效应的加速，是降低能耗、提高能源利用效 率、降低企业生产成本和提高企业综合经济效益与社会效益的重要途径。1 1. .2 2 国国内内各各行行业业余余热热利利用用现现状状 余热的回收利用途径很多。
12、一般说来，综合利用余热最好；其次是直接利用；第三 是间接利用（产生蒸汽用来发电）。依据余热介质的不同，其合理利用顺序如下：（1）余热蒸汽的合理利用顺序是： 动力供热联合使用； 发电供热联合使用； 生产工艺使用； 生活使用； 冷凝发电用。 （2）余热热水的合理利用顺序是： 供生产工艺常年使用； 返回锅炉及发电使用； 生活用。 （3）余热空气的合理利用顺序是： 生产用； 暖通空调用； 动力用；2发电用。 鉴于此，在工业上，余热一般优先供生产自用，当有剩余时，虽然直接利用（如暖 通空调用或动力用）对能源的利用率要更高一些，但限于暖通空调用量较小且季节变化 较大的特点，以及作为动力用要求负荷相对稳定的特点，该种利用方式具有一定的局限 性。更多地，则是选择采用余热发电的技术对能源进行回收利用。 在钢铁、石油化工、建材、水泥、制糖等行业中，生产厂家具有大量低品位余热， 包括低品位烟气、蒸汽和热水等，这些热量品位低、数量大、分布较散，基本不能为生 产再利用。各行业专家及有关科研机构为了有效回收可资利用的余热资源，
