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2011-04-04 10:36来源:中国水泥网关键词:余热发电收藏点赞
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非专业标准的设计与建造;市场竞争致设备性能指标不规范;非专业电站管理的运营模式;装机发展速度过快,技术总结不足;关键设备的性能、寿命、安全可靠性面临考验,余热发电机组面临改造。
在役机组存在的问题
非专业设计导致机组达不到设计性能保证要求;投运一个阶段后余热发电出力明显降低;缺乏过程能量优化与能级重组利用理念透切理解;主设备的选型与系统整体设计缺乏优化;可利用的余热未获充分利用;性能提高空间大。
余热锅炉发现的主要问题
蒸汽参数达不到设计要求;窑头锅炉蒸汽参数波动大;窑头高温段抽风与低温段的相互抢风;清灰效果差、漏风量大、保温效果差;缺少有效的过热蒸汽调温手段;窑尾锅炉受窑头参数与工况变化的影响;窑尾锅炉废气温度对生料干燥能力的适应性差;烟风道挡板磨损、关闭密封、动作灵活性等问题;省煤器汽化问题;变负荷工况的设计与运行特性。
汽轮发电机组方面发现的问题
汽轮机的内效率低;低压补汽困难;低压缸叶片存在潜在的冲蚀与损坏;难以适应锅炉蒸汽参数的波动;汽轮机与发电机系统振动;汽轮机转速波动、超速等故障;汽轮机组与余热锅炉主、被动关系。
余热发电利用原则
生产线现行,进行热工标定;
运行数据的稳定性、长期性的分析;
不影响水泥窑的热工操作:发电效率高、运行灵活、安全可靠、维护量少、服役期长;
不增加水泥熟料烧成热耗及电耗;
最大限度获取、利用余热资源;
能级重组、梯级利用;
先进的热力系统循环方式;
生产线与余热发电系统布置合理。
注重余热锅炉、汽机变工况协调运行的设计。
朗肯循环(RC)
1859年、William Rankine,工作介质- 水,该系统循环简单、适应大容量机组、发电效率低、热量回收程度差,特点是适于常规的火力发电,低温余热利用效率差。
有机朗肯循环(ORC)
1961年、Harry Tabor & Lucien Bronicki,工作介质:有机碳水化合物,该系统适于低温热源、可靠性好、运行适应范围窄、应用范围差,特点是适应于较窄的热源温度范围、需慎重考虑有机工质的安全性。
卡琳娜循环(KC)
1983, Alexander Kalina,工作介质:氨水,该系统相对高发电效率、运行适应性范围宽、不能使用含铜材料、精细的循环设计、对低温热源具有效率高、适用范围宽、可靠性好、环境生态友好,其特点是适应于较窄的热源温度范围、需慎重考虑有机工质的安全性。
朗肯-卡琳娜联合循环(RC+KC)
朗肯循环适合高温热源、卡琳娜循环在低温热源上具有优势,这种常规联合循环理念的拓展,存在水泥窑废气余热资源的特点,适合中低温(450℃)水平,能够满足现有技术200℃以下的热量没有得到有效利用,废气参数波动性高。所以水泥余热发电适合采用RC+KC。
RC+KC联合循环的具体方案
利用AQC锅炉与部分SP锅炉省煤器出口的废气余热作为KC循环的热源(~200℃);可用废气直接加热卡琳娜循环的氨水介质;可在AQC和SP配置热水锅炉,用热水作为KC的热源;可利用AQC和SP高压省煤器出来的热水作为KC的热源;RC循环采用相对高的参数。
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