余熱發(fā)電 - 熱能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)
余熱發(fā)電是利用生產(chǎn)過程中多余的熱能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。余熱發(fā)電不僅節(jié)能,還有利于環(huán)境保護,其重要設備是余熱鍋爐。它利用廢氣、廢液等工質(zhì)中的熱或可燃質(zhì)作熱源,生產(chǎn)蒸汽用于發(fā)電,由于工質(zhì)溫度不高,故鍋爐體積大,耗用金屬多。用于發(fā)電的余熱主要有:高溫煙氣余熱,化學反應余熱,廢氣、廢液余熱,低溫余熱(低于200℃)等。此外,還有用多余壓差發(fā)電的,例如,高爐煤氣在爐頂壓力較高,可先經(jīng)膨脹汽輪發(fā)電機繼發(fā)電后再送煤氣用戶使用。根據(jù)《2013-2017年中國余熱發(fā)電行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》分析,隨著國家節(jié)能減排力度不斷加碼,余熱發(fā)電項目的魅力日益顯著。
低溫余熱
有機工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
有機工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)是區(qū)別于傳統(tǒng)的以水 - 蒸汽為循環(huán)工質(zhì)的發(fā)電系統(tǒng),采用有機工質(zhì)(如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷等)作為循環(huán)工質(zhì)的發(fā)電系統(tǒng),由于有機工質(zhì)在較低的溫度下就能氣化產(chǎn)生較高的壓力,推動渦輪機(透平機)做功,故有機工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)可以在煙氣溫度200℃左右,水溫在80℃左右實現(xiàn)有利用價值的發(fā)電。
這項技術(shù)在發(fā)達國家就是比較先進的應用技術(shù),近年來我國有的企業(yè)通過引進吸收,也掌握了這項技術(shù),也有較優(yōu)秀的產(chǎn)品在國內(nèi)外應用。有機工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的效率高,構(gòu)成簡單,沒有除氧、除鹽、排污及疏放水設施。凝結(jié)器里一般處于略高于環(huán)境大氣壓力的正壓,不需設置真空維持系統(tǒng)。透平進排氣壓力高,所需通流面積較小,透平尺寸小,易于小型化設計制造,管理維護費用低等優(yōu)點。
外燃機熱氣機循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
外燃機是早在1861年由英國人羅伯特·斯特林發(fā)明,和蒸汽機的歷史差不多,它的特點首先是燃燒連續(xù)的,由于工質(zhì)不參與燃燒,因此沒有內(nèi)燃機的爆震現(xiàn)象,噪音低;其次可以使用任何燃料,其燃燒室在外,燃燒的過程與工質(zhì)無關,適用于各種熱源,對燃燒方式無特殊要求,體積小、重量輕、壽命長、維護方便、燃燒效率高。外燃機循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)是利用低溫余熱發(fā)電的廢熱回收裝置,可回收100℃至300℃的廢熱,能達到20%的發(fā)電效率。
從數(shù)據(jù)來看,其發(fā)電效率優(yōu)于目前市場的低溫蒸汽循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和有機工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率,該裝置在100℃的廢熱條件下發(fā)電效率達7.3%,150℃的條件下發(fā)電效率達13.7%,200℃的條件下發(fā)電效率達18.4%,250℃的條件下發(fā)電效率達22.1%,300℃的條件下發(fā)電效率達25.0%。在這樣的廢熱溫度條件下能達到這樣的發(fā)電效率是目前可以看到很好的水平,達到了從低溫熱能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)水平。
超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)是超臨界二氧化碳液體為郎肯循環(huán)系統(tǒng)的工質(zhì),以二氧化碳透平專用渦輪機為核心技術(shù)的最新余熱發(fā)電技術(shù)。此發(fā)電系統(tǒng)在余熱發(fā)電方面有較寬泛的應用優(yōu)勢,各項技術(shù)指標都優(yōu)于在用的水蒸汽郎肯循環(huán)系統(tǒng)和有機郎肯循環(huán)系統(tǒng),特別是在發(fā)電效率和設備體積方面有著明顯的優(yōu)勢。超臨界二氧化碳熱機是一種平臺技術(shù),目前可提供的功率范圍為250kWe至50Mwe的設計,效率可達30%。應用范圍包括燃氣輪機、固定式動力發(fā)電機組、工業(yè)廢熱回收、太陽能熱量、地熱、混合內(nèi)燃機等的循環(huán)熱能。超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)是基于超臨界二氧化碳渦輪機為核心技術(shù),以超臨界二氧化碳為工作介質(zhì)的余熱發(fā)電循環(huán)系統(tǒng),是具有突破性的熱機技術(shù)。
設備介紹
單級蒸汽透平機
單級蒸汽透平機廣泛應用于各過程工業(yè)領域,普遍作為水泵、油泵、風機、壓縮機和發(fā)電機的穩(wěn)定、經(jīng)濟的驅(qū)動設備。
多級蒸汽透平機
高可靠性和穩(wěn)定性成就了多級透平機在過程工業(yè)領域中占有重要的地位。多級透平機具有既注重可靠性更保證高效率的特點,可以迎合不同工業(yè)能量部門的需求。
蒸汽透平發(fā)電機組
為客戶提供量身定制的蒸汽透平發(fā)電機組解決方案。飽和蒸汽透平發(fā)電機組以其穩(wěn)定和高效的特點為飽和蒸汽的利用開辟了完美的途徑。
提高措施
1、窯頭低溫廢氣余熱的循環(huán)利用。
2、在窯尾二級預熱器旋風筒內(nèi)設置過熱器。
3、回轉(zhuǎn)窯筒體散熱的利用。
