第六章餘熱發電
第一節：餘熱發電概述
6.1概況
隨著能源**局勢的變化，能源成本在總成本中所佔的比例越來越高。利用各種工業過程產生的廢熱資源是提高企業經濟效益的重要途徑之一，冶金行業中高溫煙氣餘熱已被列入《節能中長期專項規劃》之中。陝西有色榆林35萬噸/年預焙陽極專案煅燒石油焦系統產生了大量的高溫煙氣，為充分合理利用這部分熱量結合園區自身特點，冬季以滿足供園區採暖為主，夏季主要用於發電。
6.2工藝描述
煅燒車間是炭素預焙陽極生產中的第一道熱處理工序，煅燒生產的原料是延遲石油焦，產品是煅後焦。煅燒車間生產裝置主要為3套φ3.3×60.
05m迴轉窯，額定工作狀態下每條窯每小時產生約900-1100℃的高溫煙氣83225nm，為了充分利用煙氣餘熱，在煅燒窯煙氣出口處設定2臺餘熱熱媒鍋爐，單台餘熱熱媒鍋爐需要的煙氣量約為30400nm3/h用於加熱熱媒油，滿足碳素工藝生陽極、瀝青熔化、管路保溫等工序需用熱媒油作為加熱介質的生產要求；另外富餘的煙氣量在3臺煅燒窯尾部煙氣出口處分別通過3台主排風機負壓牽引進入3臺蒸發量為36t/h餘熱鍋爐，煙氣經餘熱鍋爐後，進入陶瓷多管除塵器進行預除塵後，再與加熱熱媒爐的煙氣匯合經脫硫後由煙囪排放，脫硫採用石灰石-石膏法，脫硫裝置為3爐3塔配置。3臺蒸汽鍋爐產生的主蒸汽採用母管制進入2臺1.2萬千瓦的抽氣式汽輪發電機組，汽輪機排出的乏汽採用直接空冷方式，設計選用空冷系統2套，廠區採暖通過抽氣方式實現，在採暖高峰期當抽氣方式不能滿足全廠負荷需求時，通過主蒸汽母管經減溫減壓器產生蒸汽來實現。
當迴轉窯發生故障或檢修期時不足負荷由自備電廠備用蒸汽管道供給。
6.3餘熱發電的特點
餘熱發電與常規火力發電裝置選型邏輯相反，常規火力發電機組首先確定機組容量據此確定鍋爐蒸發量，而餘熱鍋爐是首先根據迴轉窯的煙氣焓值結合煙氣量確定鍋爐蒸發量，再選擇汽輪機；併網方式不同，常規火力發電的負荷受電網排程，而餘熱發電機組往往是並網但不上網；常規發電考慮機組的發電效率而餘熱發電首先考慮煅燒窯執行的安全性和連續性，故為了滿足餘熱發電機組的負荷在30%-110%之間安全變動，對旁路系統的可靠要求較高。
第二節餘熱鍋爐及煙氣淨化
6.2.1餘熱鍋爐
餘熱鍋爐結構簡介
過熱器煙道、蒸發受熱面煙道、尾部受熱面煙道 ）和兩組煙氣分離沉降室（前部煙氣分離鍋爐採用雙鍋筒橫置式、全鋼結構、立式布置，為多煙道自然迴圈水管鍋爐。鍋爐由凝渣管束、過熱器、對流管束、鋼管省煤器、鍋筒、膜式水冷壁、鋼架、平台扶梯、爐牆、灰斗及清灰裝置構成。鍋爐在整個煙氣流程上可分為三個煙道（沉降室和後部煙氣分離沉降室），各煙道通過膜式水冷壁煙道隔牆隔成。
過熱器煙道由前牆膜式水冷壁和中前牆膜式水冷壁組成，同時把前牆膜式水冷壁進菸口部位管子拉稀成凝渣管，起到冷卻煙氣的作用，把煙溫降到灰熔點以下防止結渣。在煙道內部布置過熱器，過熱器分高溫段和低溫段兩部分，中間設定噴水減溫器。
蒸發受熱面煙道由中前牆膜式水冷壁和中後牆膜式水冷壁組成。在該煙道內布置對流管束，對流管束中間採用煙氣兩次折流板中間折流以提高煙氣流速並形成橫向沖刷，提高了對流管束的傳熱能力。尾部受熱面煙道由中後牆膜式水冷壁和後牆膜式水冷壁組成。
在該煙道內布置省煤器，省煤器由蛇行鋼管組成。前部煙氣分離沉降室位於前牆膜式水冷壁和中前牆膜式水冷壁之間；後部煙氣分離沉降室位於中後牆膜式水冷壁和後牆膜式水冷壁之間。此煙氣流動方式利用了慣性分離原理，使氣、固分離，增加鍋爐的自除塵能力，從而降低鍋爐的原始排放濃度。
煙氣流程
高溫餘熱煙氣經凝渣管束進入鍋爐前部煙氣通道，經過熱器後降溫後，在其下部轉向室轉入對流管束，經對流管束後煙溫降溫後，再從上向下流經鋼管式光管省煤器，同時煙氣溫度降為使用者要求的排煙溫度180℃以下，最後經由鍋爐尾部煙道後下部向後排出，經連線煙道進入陶瓷多管除塵器除塵，再經脫硫後由煙囪排放。煙氣中的灰塵顆粒在鍋爐煙道內轉向時慣性分離並儲存在下部的四個灰斗內定時排出。
正常執行時，餘熱發電系統煙氣流程為：迴轉窯→沉灰室→餘熱鍋爐→（多管除塵器）→引風機→脫硫塔→塔頂煙囪→排大氣。
工質流程
經過處理並符合gb12145《火力發電機組及蒸汽動力裝置水汽質量標準》的鍋爐給水直接進入省煤器進口集箱，經兩級省煤器加熱後進入鍋筒，爐水通過對流管束採用自然迴圈方式流動，形成自然水動力迴圈。鍋筒內分離出的飽和蒸汽，經導汽管進入低溫過熱器形成過熱蒸汽，再經過噴水式減溫器調節後進入高溫過熱器，達到額定工況後外供。鍋爐配套噴水減溫調節裝置以滿足蒸汽溫度調節需要。
鍋爐本體裝置
鍋爐鋼結構、護板、平台、扶梯；鍋爐本體範圍內鋼架平台，牆外護板，安全閥、調節閥等維護平台；鍋筒及其內部裝置和附件，鍋筒固定裝置等；蒸發受熱面系統；全部上公升管(蒸發受熱麵等)、下降管和管道、排汙、放水、閥門、懸吊裝置等水迴圈系統部件和相應附件；
過熱蒸汽系統
各級過熱器管束、聯箱、蒸汽連線管道、疏水、放水、放氣管道閥門和附件、汽溫調節裝置、反沖洗裝置、懸吊裝置、安全閥等，末級過熱器聯箱出口電動主汽閥及其旁路閥也屬供貨範圍。
省煤器系統
各級省煤器管束、聯箱及連線管道、防磨及其固定裝置、再迴圈管道和閥門、疏水和放水及放氣管道和附件、懸(支)吊裝置等省煤系統的全部部件和相關附件。
爐牆及保溫
鍋爐本體範圍內管道、聯箱的保溫、爐牆保溫密封、爐牆金屬附件、耐火保溫材料等
門孔類各種人孔、檢查孔（觀察孔）、吹灰孔、測試孔、防爆門等門孔雜件。鍋爐本體範圍內管道和煙風道及其附件
給水及減溫水管道
給水管道由省煤器入口集箱始，包括給水管路上的電動調節閥、止回閥和截止閥等。減溫水管道包括由主給水管道至過熱器的減溫水系統管道，閥門（截止閥，調節閥等）及其附件等。
其它汽水管道
鍋爐本體範圍內的所有疏水、放水、緊急放水、排汙、加藥、排氣、過熱器反沖洗管道等均供至最後乙個閥門（包括隔斷閥）止。鍋爐主要閥門及附件鍋爐配套閥門及管道出口法蘭配套反法蘭，墊片及緊韌體。鍋筒、過熱器的安全閥，過熱器的減溫水調節閥等；鍋爐給水管道調節閥、連排閥，以及取樣裝置。
鍋爐連續排汙閥採用手動方式，定期設定排汙閥（乙個手動閥、乙個電動閥）；
除灰渣裝置
供至落渣管下部出口法蘭為止，配套反法蘭、墊片及緊韌體。
裝置儀表
裝置**與dcs配套使用的一次儀表等，包括電接點水位計（含二次表）、雲母雙色就地水位計，壓力表、溫度表等一次儀表。
圖一餘熱鍋爐進口煙氣引數
單台餘熱蒸汽鍋爐煙氣量：83225nm/h（最大103491nm/h）
煙氣溫度：900-1100℃（最大1200℃）
煙氣成分：co2：7.
0%;h2o ：10.3%;o2:
8.14%; n2:74.
5%; so2 :0.059%(1691mg/ nm)煙氣含塵：
400-500mg/nm3，其中so2隨石油焦的品質變動而變動，按高硫焦考慮煙氣中so2的含量為0.1062%(3043.8mg/ nm)。
餘熱鍋爐進口煙道中心標高12.39m，煙道尺寸φ4600mm。
餘熱鍋爐引數
設計引數：
（1）額定蒸發量 36t/h
（2）額定蒸汽壓力 3.82mpa
（3）額定蒸汽溫度 450℃
（4）給水溫度 105℃
（5）排汙率 2%
（6）排煙溫度 ～175℃
（7）鍋爐型號：q83.2/1000-36-3.82/450
過熱器受熱面積:215m2
蒸發受熱面積: 1425m2
省煤器受熱面積: 1408m2
減溫水流量：0.35t/h
鍋爐煙氣出口側壓降： ＜1000pa
鍋爐水容積：40m3
省煤器形式：光管錯列
省煤器的材質：高溫20(gb3087)/低溫09crcusb（gb150）
省煤器尺寸引數：φ32*4
過熱器形式：光管順列
過熱器材質：高溫12cr1movg(gb5310);低溫20(gb3087)
過熱器尺寸引數：φ42*3.5
汽包額定壓力： 4.2mpa
汽包的材質：q245r
汽包尺寸引數：φ1400*55/φ1000*40
蒸發受熱面的形式：膜式壁+光管順列
蒸發受熱面材質：20(gb3087)
蒸發受熱面尺寸引數：膜式壁φ51*4/光管φ51*3
煙道清灰裝置形式：燃氣激波吹灰器
底部放灰措施：星形卸灰閥
鍋爐金屬重量：217噸
鍋爐煙氣熱效率：83.3%
6.2.2煙氣淨化
陶瓷多管除塵器
陶瓷多管除塵器布置在鍋爐的尾部，要求耐溫180℃（最大220℃）布置室外，除塵效率不低於80%。包含裝置保溫、地腳螺栓、平台樓梯，要求裝置外表溫度小於50℃。採用電動星型鎖氣器卸灰，排灰口接至地面以上800mm，
脫硫工藝描述
fgd系統包括吸收塔和所有其它必需的裝置。主要分為以下子系統：
（1） 石灰石漿液系統；
（2） 煙氣系統；
（3） so2吸收系統；
（4） 石膏脫水系統；
（5） 工藝水系統；
（6） 壓縮空氣系統和蒸汽伴熱系統；
（7） 電氣和熱控系統；
（8） 工業電視監控系統。
石灰石漿液系統
在自備電廠脫硫系統的2個石灰石漿液箱旁各設1臺石灰石漿液輸送幫浦，將石灰石漿液送至迴轉窯煙氣脫硫系統的石灰石漿液箱（輸送距離約680公尺），其容積按3臺迴轉窯在設計工況執行10小時所需石灰石漿液量設計，再通過石灰石漿液幫浦將石灰石漿液由石灰石漿液箱分別輸送到1#、2#、3#吸收塔。設定2條石灰石漿液輸送管道（自自備電廠到本工程石灰石漿液箱），採用1運1備的執行方式。
設定5臺石灰石漿液幫浦分別為3座吸收塔**吸收劑。3臺石灰石漿液幫浦為1#、2#吸收塔輸送石灰石漿液，採用2運1備的執行方式，2臺石灰石漿液幫浦為3#吸收塔輸送石灰石漿液，採用1運1備的執行方式。
室外漿液管道採用蒸汽伴熱保溫措施，並設定漿液排空，防止冬季冰凍影響執行。
1) 石灰石漿液輸送幫浦（放置於自備電廠製漿樓內）
型式：離心式
數量：2臺（1運1備）
流量：20 m3/h
揚程：50mh2o
電機功率: 11kw
材質：殼體：球墨鑄鐵襯膠或合金；葉輪：kb09或等同
密封：機械密封
2）石灰石漿液箱（設攪拌器）
數量：1臺
全容積：52.7 m3
材質：碳鋼襯鱗片
3) 石灰石漿液幫浦
型式：離心式
數量: 5臺（3台為1#、2#吸收塔供漿，採用2運1備的執行方式；2台為3#吸收塔供漿，採用1運1備的執行方式）
描寫朝霞的句子
1 昨日，絢爛在天邊的赤霞，那一抹殷紅，過目不忘。那份絢彩的激情，就不容許忘懷。大自然的雕琢，讓人憧憬的幻境。2 這時，是湖上最絢麗多彩的時節。水是濃綠的，像碧玉 霞是豔紅的，像胭脂。碧玉般的綠，胭脂般的紅，這自然界中最鮮明，最美妙的色彩交融在一起了 綠水溫情的擁抱著紅霞，胭脂盡情在碧玉上流丹。3 ...
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