余热发电发电试题

余热发电发电试题（精选8篇）

余热发电发电试题 篇1

余热发电招工试题

一、填空题（每空2分，共20分）

1．2000t/d水泥熟料生产线始建于1991年9月，年产熟料60万吨、水泥70.5万吨。生产线采用五级旋风预热器和离线喷腾式分解炉的干法水泥生产工艺，主机为（）米回转窑。

2．2010年投入运行的4000t/d新型干法熟料水泥生产线，主机为（）米回转窑。拟利用二条水泥熟料生产线窑头、窑尾余热资源，建设一套纯低温余热电站。

3.余热发电，是利用生产过程中（）转换为电能的技术，是余热的动力回收途径，也是余热利用的一个重要发展方向。它不仅节能，还有利于环境保护。

4.整个纯低温余热发电系统热控可分为（）和汽机系统两个部分，采用计算机对其自动测量、控制和报警，并对重要参数辅以仪表控制和手动操作。

5.在水泥熟料生产过程中，回转窑窑头和窑尾产生大量废气（废热），在废气排出的地方安装余热锅炉，分别称为（）锅炉和SP 锅炉。

6.目前我国市场上纯低温的说法，指的常常是（）的中低温。

7.热传递的三种基本方式：传导、（）、辐射。

8、锅炉运行一般包括运行前的烘炉、煮炉和运行中的点火、升压、并汽和调整工作，还有运行停炉后的（）工作。

9、锅炉水循环有自然循环、（）、直流式循环三种；自然循环是利用上升管中汽水混合物的重度小，重量轻，下降管中的水重度大，重量较重，使两段水柱之间失去平衡，导致锅水的流动而循环的。

10、常所说锅炉的三大安全附件是指（）、压力表和水位表。

二、选择题（每小题2分，共20分）

1、锅炉停用一段时间后又起用，其安全阀应进行（）

A.水压试验B.密封试验

C.超压启跳试验D.手动排放试验

2、循环泵水管路应装压力表的位置是（）

A.泵体上B.进水管上C.出水管上D.进、出水管上

3、蒸汽锅炉点火前向锅炉上水，其水位不应超过（）

A、最低安全水位；B、低水位C、正常水位；D、高水位

4、热水锅炉排污时，其锅水温度应低于（）

A.100°CB.110°CC.120°CD.130°C5、热水锅炉停泵，应当在锅水温度（）

A.低于50°C时B.低于70°C时C.低于100°C时D.低于120°C时

6、在串联电路中每个电阻上流过的电流（）。

（A）相同；（B）靠前的电阻电流大；（C）靠后的电阻电流大；（D）靠后的电阻电流小。

7、电流通过导体时，产生热量的大小，与电流强度的（）、导体电阻大小以

及通过电流的时间成正比。

（A）平方；（B）立方；（C）4次方；（D）5次方。

8、改变三相异部电动机的转子转向，可以调换电源任意两相的接线，即改变三相的（），从而改变了旋转磁场的旋转方向，同时也就改变了电动机的旋转方向。

（A）相位；（B）相序；（C）相位角；（D）相量。

9、电动机过负荷是由于（）等因素造成的。严重过负荷时会使绕组发热，甚至烧毁电动机和引起附近可燃物质的燃烧。

（A）负载过大，电压过低造成被带动的机械卡住；（B）负载过大；（C）电压过低；（D）机械卡住。

10、异步电动机的旋转磁场的转速n(r/min)、极对数p，电源频率f，三者之间的关系是（）。

（A）n=60f/p；（B）pf/60；（C）n=60pf；（D）n=60p/f。

三、简答题（每小题10分，共60分）

1、省煤器的作用是什么？

答：

2、除氧器的作用是什么？

答：

3、发电机非同期并网的危害？

答：

4、对水质分析有哪些基本要求？

答：

5、为什么要控制锅炉的上水速度？

答:

余热发电发电试题 篇2

纯低温余热发电即在新型干法生产线生产中, 通过窑尾SP锅炉, 窑头AQC锅炉将窑尾, 窑头排出的废气余热回收换热, 产生过热蒸汽进而推动汽轮机带动发电机, 实现热能与电能的转换。现在的余热发电所发出的电能基本上都是“只并网, 不上网”即发出的电能只与厂区主干网并联, 供给水泥生产中的用电负荷, 而不对外输出。下面将以昆钢嘉华4.5MW余热发电为例, 就余热发电后期电气调试做简要叙述, 其中主要分为整组启动前的准备工作、动态试验、同期并网。

系统设备简介。该系统电气一次系统由4.5MW发电机组, 出口电压10.5kV, 通过高压配电柜与本车间10kV母线相连, 然后由另外一台高压柜接入总降10kV线路, 低压用电负荷由站用干式变压器供电。

发电机 型号:QF-4.5-2 功率因数:COSϕ=0.89 (滞后)

额定功率:4.5MW 额定容量:5.6MVA

额定转速:3000r/min 额定电压:10.5kV

相 数:3 额定电流:309.3A

接 法:Y 励磁电流:229.6A

冷却方式:密闭循环空气冷却

制造厂家:洛阳发电设备厂

出厂日期:2007年3月

励磁调节装置 型号:HWLZ-3

励磁方式:自并励静态励磁

生产厂家:嘉兴汇盛电气控制设备有限公司

微机保护装置都是采用的长沙华能的产品。其中差动保护装置:DMP320B5F, 发电机后备保护装置:DMP321B5F, 发电机失磁接地保护装置:DMP323B5F, 厂用变保护测控装置:DMP325B5F, 线路保护测控装置:DMP311B5。

1 整组启动前的准备工作

(1) AQC, SP锅炉, 发电机房, 整个余热发电系统DCS系统打点结束, 具备系统联动条件。

(2) 高压电缆、变压器、高压柜、综合保护装置试验完成。

(3) 煮炉工作结束, 汽轮机具备冲转条件。

(4) 联锁试验完成。主保护主要是通过跳汽轮机主汽门及发电机出线柜完成。

主要的联锁保护其中包括:汽轮机轴向位移、汽轮机转速、汽轮机振动、轴承回油温度、润滑油压、冷凝器真空度、汽轮机前后轮回油温度、汽轮机瓦温、发电机定子温度等。

2 动态试验

(1) 预核相, 实验的目的是为了保证发电机出线及10 kV母线同相压差测量的准确性。拆除发电机出线柜至发电机连接高压电缆, 合上发电机出线柜断路器。此时在主控室同期控制屏上比较发电机出线电压和10 kV母线电压 (实验中实际测量值都是10kV母线电压) 。同相压差应为零。断开发电机出线柜断路器, 高压电缆恢复连接。

(2) 为了检测发电机转子与碳刷在不同的转速下的接触情况, 分别在发电机转速为n=500、1 000、1 500、2 000、2 500、3 000时测量发电机转子的交流阻抗。发电机转速的调节及并网后负荷的增减主要是由Woodword505 (以下简称505) 来控制, 505能接收速度传感器发送的频率信号, 经内部频率/电压转换器转换后与转速设定值比较, 产生相应的4mA～20mA信号, 输出给电液转换器, 电液转换器把电流信号转换成控制相应的二次油油压 (1.5bar～4.5bar) , 二次油压控制错油门滑阀, 进而控制调节汽阀开度, 以达到控制蒸汽流量, 调整转速, 控制汽轮机出力的目的。

(3) 发电机短路特性试验, 短路试验一般是新安装机组或者大修后的机组做的, 原因是这些机组剩磁一般不够, 自并励的话不足以升压, 也就是升不起压的, 所以先做短路试验来产生足够磁场, 随后试验就有剩磁了, 可以升压了。另外, 短路试验可以验证各电流互感器的极性, 电流回路的正确性, 而继电保护主要就是靠CT回路来工作, 所以CT回路正确可以保证保护装置正常工作, 这样再做空载试验就安全多了。

作为检验发电机短路特性的试验, 不仅可以测得短路特性曲线, 求得饱和的同步电抗和短路比。同时, 用它也可以判断转子及定子绕组有无匝间短路等有关部件故障。

1) 拆除发电机定子出线电缆, 并用短路排短接, 高压柜直接给励磁变压器供电, 由于这个时候的用电负荷发生变化, 所以应该修改综合保护装置的设定值, (该项目中励磁变压器与发电机定子出线短直接并联) 。

2) 调节励磁电流, 使发电机定子电流分8次逐渐增加到额定值, 并记录各点的励磁电流和定子电流, 然后将定子电流由额定值调到零, 重复记录前面的测量点, (在I=15%Ie时, 应检查三相电流的平衡情况) 。

3) 根据测量的励磁电流及定子电流绘制发电机短路特性曲线, 与发电机厂家提供的特性曲线进行比较, 误差应在允许范围内。

4) 断开灭磁开关, 发电机出口断路器, 拆除短路排, 发电机出线, 励磁变压器恢复连接, 即可进行下一步试验。

3 发电机的空载特性试验

发电机空载特性是为了实测发电机在额定转速下, 定子绕组中电流为零时, 发电机出线电压和励磁电流之间的关系曲线。

(1) 调节励磁电流使发电机定子出线电压分10次从零逐渐增加到U=1.3Ue, 并记录各点的测量值, 然后降压重复测量各点的电压值, (发电机的端电压在超过额定值时, 铁芯温度上升很快, 所以应该尽量缩短试验时间, 在U=1.3Ue时不能超过5 min, 另外尤其重要的一点是, 由于铁芯本身的磁滞现象, 所以在调节的过程中励磁电流只能向一个方向调节, 否则将影响试验的准确性) 。

(2) 根据测量值绘制空载特性曲线。

4 超速试验

(1) 机组冲转速度稳定后, 就地操作汽轮机本体上的危急遮断器, 主汽门立即关闭。确保危机遮断器能正常工作。

(2) 机械超速试验:解除505超速保护, 操作控制系统使汽轮机升速, 当转速升至3 300 r/min～3 360 r/min范围内某一值时, 危急遮断器飞锤应飞出, 主汽门、调速汽门关闭。待转速下降至3 000 r/min左右, 复位危急遮断器, 开启主汽门、进行第二次超速试验, 两次动作转速差应小于额定转速的0.6%。

(3) 505超速试验保护:投入505超速保护联锁, 用505将转速升至3 270 r/min (在该项目中以额定转速109%为设定值) , 505超速保护动作, 主汽门、调速汽门关闭。试验完毕, 汽轮机恢复3 000 r/min运行, 具备同期并网运行条件。

5 同期并网

将发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速, 当满足电压幅值和频率条件后, 根据“恒定越前时间原理”, 由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令, 这种并列操作的合闸冲击电流一般很小, 并且机组投入电力系统后能被迅速拉人同步。根据并列操作的自动化程度不同, 又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。根据该项目的特点主要采用手动准同期方式。

(1) 发电机出口断路器处在实验位置, 将“同期方式”转换开关置于“手动”位置。

(2) 调整励磁使发电机出口电压, 当发电机出口电压, 频率满足合闸要求的时候同步表指针会有规律的转动 (不可左右摆动) 。

(3) 调整同期继电器控制合闸时间, 使同步表指针在“零”位置3度范围内方可合闸。

(4) 同步指针表正常转动几圈后, 当指针在零位置时, 合发电机出口断路器。

在试验的过程中, 如果发现同步指针表在零位停住, 跳动或者转动很快时禁止合闸。

试验结束, 就可以将发电机出口短路器置于工作位置, 准备并网发电。

摘要：纯低温余热发电是在新型干法生产线中, 锅炉将窑头及窑尾排出的废气余热回收换热, 利用过热蒸汽带动汽轮机发电, 从而达到节能的目的。为了实现顺利并网, 则需要进行一系列的试验。

天壕节能:余热发电领域的专家 篇3

天壕节能自创立以来即专业致力于余热发电事业，历经几年的发展，已经成为国内具有一定影响力的从事合同能源管理服务的余热发电项目连锁投资运营商，是国内以合同能源管理模式投资余热发电项目最多的公司之一。

公司秉承“以技术为先导、以资本为后盾、创新的商业模式、发展合作共赢的节能环保事业”的理念，以合同能源管理模式从事余热发电项目的连锁投资、研发设计、工程建设及运营管理。在余热发电领域，是目前国内以合同能源管理模式（EMC）投资余热发电项目最多的公司。

据悉，余热发电技术主要体现在针对不同工业领域和不同项目的生产要求和烟气状况，对余热发电系统进行集成设计和系统优化，通过对余热发电工艺流程的优化设计及关键装备的设计开发，量身定制具有针对性和适应性的余热发电整体解决方案，实现余热资源的充分利用，达到最大化的能量转化效率。

余热发电从发电所用原料的角度看，属资源综合利用发电的一种；从应用的领域看，它可广泛应用于水泥、玻璃、钢铁、化工和煤炭等传统高耗能行业和领域。我国新型干法水泥窑纯低温余热发电技术、浮法玻璃窑余热发电技术目前已达到国际先进水平，其他如钢铁、冶金、化工等行业余热发电技术亟待发展。我国钢铁、冶金、化工等行业的巨大生产规模为这些行业余热发电技术达到世界先进水平提供了机遇。余热发电行业由于其跨行业、跨学科特征，且其工艺包含多种生产工艺的复合型工艺，目前包括本公司在内，国内从事该行业的企业数量较少。公司在玻璃、水泥行业的余热发电技术处于行业领先水平。

作为国家级高新技术企业，天壕节能组建成立了“天壕低碳技术研究院”，开展余热发电及其相关低碳技术的研发和利用。公司现拥有多项余热发电技术专利、专有技术和计算机软件著作权。公司现拥有水泥、玻璃、钢铁等行业余热发电技术，并储备了有色、化工行业的余热发电技术，是目前极少数掌握三个以上工业耗能行业余热发电技术的节能服务公司之一。天壕节能在北京、河北、河南、山东、湖北、湖南、江苏、安徽、重庆、贵州等省市均设立了子公司，其中公司全资子公司河南天壕电力建设有限公司擁有电力行业（新能源发电）专业乙级设计资质和机电设备安装专业承包二级资质，是国内余热发电领域少数同时拥有上述两个资质的公司之一。

技术的创新性和领先性是公司核心竞争力的重要组成部分。未来天壕节能将不断加大研发投入，结合实际不断改进现有技术或者研发新的余热发电技术，保持领先地位。根据研发需求，努力加强天壕低碳技术研究院队伍建设，使研发人员数量按照业务发展规模、技术研发需求不断增加;加强与科研院所的合作，提高研发技术及管理水平，拓展技术开发空间;完善、落实公司知识产权保护机制，通过各项技术保密措施以及境内外的专利申请，保护公司拥有自主知识产权的核心技术。

天壕节能公司余热发电合同能源管理项目不但取得了较好的节能效果和社会效益，也为公司创造了良好的经济效益。但是余热发电项目投资是一项资本投入较密集的事业，项目投资需要相对较大的投资额。募集资金讲堂用于公司主营业务余热发电合同能源管理项目，这是响应国家号召大力推进节能减排、建设资源节约型社会的积极举措，是符合公司业务模式特点的内在需求，是巩固公司行业地位、进一步提升公司核心竞争力、提高盈利能力、增强公司可持续发展能力的需要。

余热发电车间个人年终总结 篇4

余热发电车间领导：

我是余热发电车间乙班的一名员工我叫***, 我自2010年*月进入金隆水泥集团以来，先后在生产化验室任化验员，并与同年10月27日调入余热发电车间工作。从一个水泥厂的工作一窍不通的门外汉，转变成一个水泥厂普通员工，从中也学到了很多关于水泥的新知识；但仍然有些知识，我还是不懂、不会的，仍然需要向老员工学习和请教。

在没有来余热发电车间以前，我对余热发电还不是很了解，来了之后才知道余热发电技术是当今先进技术和环保要求相结合下的必然趋势和产物，是控制大气污染，保护臭氧层，减少能源开发的有效手段和途径，也是企业提高能源利用效率，降低成本，提高产品市场竞争力，减少温室气体排放和保护环境的重要措施之一。

我在余热发电工作了近2个多月的时间，唯一的遗憾就是没有固定的岗位，在学习知识上存在一些盲目性,以及对未来岗位的不确定性。但却了解了余热发电各个岗位职能和要求以及操作规程。余热车间工作相对于化验室的工作更具有挑战性，设备更多，各种数据也较多，余热发电设备系统主要分为发电机/汽轮机/锅炉 /等设备.这就需要我们每一个员工熟知各种设备及流程和设备参数，绝不发生由于不熟知设备参数和流程而发生事故，要想成为一名合格的员工说难非难，但也并非一朝一夕就能做到做好的，要想在这平淡无奇的工作中有所作为，那你就必须在平时的工作中比别人多挥洒出一些辛勤的汗水，要具备一颗极强的责任心，并要在工作中参入更多的细心、疑心、留心,不断的充实自我。在工作中首先安全第一，预防为主，这是公司遵循的安全原则，余热发电对安全毫不放松，积极探索更安全的途径，把安全做实做细。常言道：安全高于生命，责任重于泰山。特别是在上锅炉的时候要时刻扶好栏杆，以免造成事故，化验室人员要严格执行各项药品的管理制度和操作流程，中控人员在开启和关闭设备时要时刻和现场保持一致，严禁私自开关各种设备。杜绝能耐人。

工作时我们要在枯燥的工作中树立起极强的责任心尤为重要。只有有了这颗责任心，我们才能在工作中有所学习、有所掌握、有所发展；才能将自己与工作融为一体，共同快速成长。列如：遵守各种规章制度，开机前认真做好所属设备的检查工作，确保无安全隐患的情况下方可正常开停机；同时开停机是要得到现场和中控人员的双方的确认，停机后及时做好清洁清扫工作；发现问题是否能正确按章处理，处理不了的必须及时上报；是否认真做好了巡检记录，巡检记录所写数据必须真实可靠。

巡检设备过程中要利用闻、摸、看、听等感觉器官，仔细检查各种设备运行时有无异常（如异响、温度高、漏气、漏水等）；仔细检查振锤是否脱落，下料口的温度是否过高、汽包和汽轮机、发电机是否工作正常等等。在搞好自身业务工作的同时要和其他员工搞好关系，俗话说天时不如地利，地利不如人和，团结就是力量。只有团结，工作才能形成合力。多和大家交流思想和感情，做他人的知心朋友，努力营造一个相互信任、相互帮助、心情舒畅的工作氛围，努力创造宽松和愉快的工作环境，一起协同把余热车间工作搞好。余热发电车间是金隆公司的一个窗口车间，我们余热发电车间员工要严以律己树立良好的企业形象，这就需要我们大家共同努力的工作，认真高效的完成领导交给的各项任务，为发展中的金隆贡献出我们应尽的职责。

余热发电实习心得体会 篇5

利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不仅节能，还有利于环境保护。余热发电的重要设备是余热锅炉。它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。由于工质温度不高，故锅炉体积大，耗用金属多。用于发电的余热主要有：高温烟气余热，化学反应余热，废气、废液余热，低温余热(低于200℃)等。

此外，还有用多余压差发电的;例如，高炉煤气在炉顶压力较高，可先经膨胀汽轮发电机继发电后再送煤气用户使用 余热的回收利用途径很多。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)。如钢铁工业：钢铁厂中的焦炉。目前我国大中型钢铁企业具有各种不同规格的大小焦炉50多座，除了上海宝钢的工业化水平达到了国际水平，其余厂家能耗水平都很高，大有潜力可挖。

水泥厂余热发电工作总结 篇6

机电部

余热发电工作总结

回顾这半年在公司余热发电部门的工作，感触很深，收获颇丰。在这之前，“余热发电”这个词从没听过，但在这短短的半年时间，在领导和同事们的细心关怀和指导下，通过我自身的不断努力，我学到了人生难得的工作经验和社会知识。

刚来到华润水泥（鹤庆）有限公司，进入余热发电部门中控室时，出现在自己面前的是一片茫然，因为看到同事们的工作我从未接触过，对设备更是生疏，更不敢操作，同事给我们讲解时也是茫然的，因为这一切对于我都是新的。但在领导和同事不断的帮助和自己不断努力学习下，很快适应了这分工作，并且不断的在进步。

（一）、努力学习，积极实践，不断提高自身素养和工作能力：

在工作中，我始终把学习、实践作为获得新知识、掌握方法、提高能力、解决问题的一条最重要的途径和方法，工作中联系理论，做到用理论指导实践，积极配合领导和同事的工作，顺利做好工作的同时也提升了自己解决问题的能力。思想上积极进取，积极的把自己现有的知识用于实践中，在实践中也才能检验知识的有用性。所以在这六个月的实习工作中给我最大的感触就是“我们在学校学到了很多的理论知识，但很少用于社会实践中，这样理论和实践就大大的脱节了，没有从分发挥理论知识的指导作用。没有做不了的事，只要自己肯付出、肯努力”。同时在工作中不断的学习也是弥补自己的不足的有效方式。社会在变化，人也在变化，所以一天不学习，就会有无数的人超过自己。通过这六个月的实习，并结合公

华润水泥（鹤庆）有限公司

机电部

司和自身的实际情况，认真参加学习单位的各制度和余热发电操作规程，使工作中的困难逐步被化解。通过这些规程的学习使我进一步加深了对余热发电这项工作的理解。

在各项工作中我都本着认真负责的态度去对待。虽然开始由于经验不足和认识不够，不能独立工作，最简单的更换振打电机更换螺栓，也要同事们多次的带领，但我仍然积极配合同事们的工作，认真学习同事们的处理事情的方法和相关知识，总结相关方法技巧。为使自己尽快熟悉工作，进入角色，我一方面抓紧时间学习相关余热发电资料、余热发电操作规程、电气图等部门资料，认真记录学习笔记，整理设备的名牌信息，查询相关设备的工作原理和使用方法，熟悉自己的工作职责，另一方面我虚心向领导、同事学习更深的社会知识，请教余热发电更多的知识，如：锅炉定期排污、连续排污的作用，启机前暖机、盘车、启高压油泵等的作用······。让我对这个部门的工作感到更自豪、更有意义！

（二）、以极大的热情投入到工作中：

自熟悉余热发电这项工作后，我更是以从事这项工作而自豪。今后的工作中我会不断努力完善自己，做好工作中的每一件小事，努力学习，从对余热发电这项工作的感性认识上升为理性认识，保持当初的那份热情，没有不会做，没有做不好，只有你愿不愿意做！同时也积极配合领导和同事完成其他工作，为团队建设做自己应有的贡献。

（三）、存在的问题

几个月来，我虽然努力做了一些工作，但距离这分工作的需要还有很大差距，如理论水平、工作能力上还有待进一步提高，对新的工作还不够熟

华润水泥（鹤庆）有限公司

机电部

悉，缺乏社会知识等等，这些问题，都必须在今后的工作和学习中努力加以改进和解决，使自己更好地做好这分工作。

针对以上存在的不足和问题，在以后的工作中我打算做好以下几点来弥补工作中的不足：

一）、做好自己的工作计划，继续加强对公司各种制度和余热发电工艺和水泥生产工艺的学习，熟悉各设备的作用和工作原理以及各项我维护等，做到全面深入的了解公司的各种制度和相关工艺流程。

二）、以学习、实践全方位提高自己的工作能力。在注重学习的同时认真实践，在实践中利用所学知识指导实践，不断学习社会知识，加强和同事们的相互沟通。

三）、踏实做好本职工作。在以后的工作和学习中，我将以更加积极的工作态度更加热情的工作作风把自己的本职工作做好。在工作中任劳任怨力争“没有最好只有更好”。

四）、做好本职工作的同时，为公司做一些力所能及的工作为公司做出应有的贡献。

余热余压发电浅析 篇7

国家《十二五节能减排综合性工作方案》中余热余压利用被列为国家实施节能减排的重点工程,其中明确规定,在十二五期间,新增余热余压发电能力2000万千瓦,这个指标接近于于新建一个三峡电站(三峡电站总装机容量2250万千瓦)。

就目前情况而言,钢铁、冶金、水泥、玻璃是社会及经济可持续发展的重要物质保证。而对于这些行业,一方面消耗大量且有限的能源,另一方面也造成大量的能源浪费和环境污染。仅以我国为例:在上述四个行业所消耗的一、二次能源的总量中,有约近30%以上是以400℃以下废气余热的方式被排入大气浪费掉的,每年相当于浪费超亿吨标准煤及增加数亿吨二氧化碳的排放。针对上述巨额资源的流失浪费及环境污染现状,余热余压发电的确是一种十分有效的应对手段,现对其机理及特点等探讨如下。

二、余热余压发电机理

1、余热余压

通常我们所说的余热,是以环境为基准,被考察体系排出的热载体可释放的热[1]。而余压主要指工业过程中未被利用的压差能量。

工业余热余压主要指工业生产等过程中所产生的未被利用的余热余能,余热余压资源是指经技术经济分析确定的可利用的余热、余能量,通常指在现有条件下有可能回收利用而尚未回收利用的热量或能量。

余热余压是一种工业生产过程中大量伴生的、无法储存的、不可推迟的、难以避免的外排能量,如不马上利用,将立即造成污染,这一被动的特性有别于其他形式(生物质、垃圾等)的能量转换。

从目前我国工业的现状来看,余热资源主要来源于高温烟气余热、冷却介质余热、废水废气余热、化学反应余热、可燃废气、废液、和废料余热、高温产品和炉渣等余热。而余压资源主要存在于高炉的炼铁、气体介质的降压等过程中。在当今的工业过程中,余热资源非常丰富,特别是在钢铁、冶金、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业,余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,其中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。有些工业窑炉的高温烟气余热量甚至高达炉窑本身燃料消耗量的30%-60%[2]。利用空间巨大。

2、发电机理

目前余热余压资源最有效的利用形式是余热余压发电。

余热发电是利用工业窑炉生产过程中连续外排的烟气余热持续加热可循环的液体工质并使之汽化推动汽轮机旋转做功并由其带动发电机发电从而实现由热能向电能的转换并输出电能。

余压发电主要是利用气体介质降压、降温过程中的压差能量及热能驱动透平膨胀机做功,将其转化为机械能,并由其驱动发电机发电从而实现能量的转换并输出电能。

目前,所有的热能—动力转换技术之理论基础均基于朗肯循环理论,仅仅是由于热能的不同(如:燃煤、燃气、燃油、核能、工业余热、地热、垃圾焚烧等)及热能-动力转换过程中所采用的工质不同(如:水及水蒸气、有机物等)使热能-动力转换过程(热力发电厂)名称有所不同,如火力发电厂、核电厂、垃圾电厂、热电厂、余热电站等等。

郎肯循环这一百年不变的经典理论是一切热能动力转换的基础及机理。它是最简单也即最基础的蒸汽动力循环,该循环包含绝热压缩过程、定压加热过程、绝热膨胀过程及定压放热过程。其循环系统中主要由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、给水泵等组成。其工作原理及循环过程如下:

作为工质的给水(或其它特定的有机物)在经除氧器除氧后,经给水泵升压后打入锅炉省煤器内(该过程为绝热压缩过程);工质在省煤器内预热,然后进入锅炉被加热成饱和蒸汽,再流经过热器被加热成过热蒸汽(该过程为定压加热过程);从锅炉出来的过热蒸汽,经蒸汽管道进入汽轮机中,进行膨胀做功(该过程为绝热膨胀过程);做完功后的蒸汽被排入凝汽器中进行冷却,放出热量凝结成水(该过程为定压放热过程);凝结水再通过除氧器以及给水泵等被重新送回锅炉加热,从而完成了一个循环过程。如此周而复始,循环延续。期间膨胀做工的结果使热能转变为了机械能,即汽轮机转子的旋转,由于汽轮机转子和发电机同轴连接,因而带动发电机旋转发电向外供出电能。

当余热电站仅利用余热来发电时,称为纯余热电站,通常及本文简称为余热电站(补燃余热电站已明令禁止现已淘汰)。根据利用的废气余热品位又可进一步分为:纯高温余热电站(余热温度为650℃以上);纯中温余热电(余热温度为350-650℃)站,纯低温余热电站(废气温度小于350℃时)。由于大部分的废气余热均处于350以下,虽纯低温余热电站技术难度较高,但目前纯低温余热电站发展最为迅速,成效最为显著。

三、余热余压发电特点

1、典型的清洁生产

余热余压发电不消耗任何燃料及物料,不浪费任何能源,不产生任何污染,同时不改变原生产工艺状况,不牺牲原生产线的能耗,无任何公害。整个热力系统中不燃烧任何一次能源,不会对环境造成二次污染。整个过程零消耗、零排放、零污染。

2、巨大的节能潜力

众多工业窑炉的锻烧过程中,大量的烟气余热被白白排掉,仅以水泥行业为例,水泥熟料锻烧过程中,由窑尾预热器、窑头熟料冷却机等排掉的400℃以下低温废气余热,其热量约占水泥熟料烧成总耗热量35%以上,能源浪费十分严重。

就目前余热利用水平,截止到2010年底在建的余热电站,如果将原排掉的400℃以下可利用的部分低温废气余热转换为电能,并回用于水泥生产,即可使水泥熟料生产综合电耗降低约60%或水泥整个工厂生产综合电耗降低30%以上,每年全国仅水泥行业余热发电即有节能325亿kwh的能力[3]。

3、丰厚的经济回报

就目前来讲对于火电行业,发电原料燃煤约占发电成本的80%,而对于余热余压发电来讲,此成本为零,电站一旦建成,将长期受益。现仅以水泥行业常规5000t/d水泥熟料余热电站为例,余热电站整体投资费用约为6000万元,年均供电量约5500万千瓦时,若外购电价为0.55元,则年节约电费3025万元,考虑到人力、运行、维护等成本,投资回收期约为3年。

综合考虑各种因素,水泥行业余热发电可使吨水泥成本降低12~15元,据报道,2010年我国的水泥产量18.8亿吨[3],若各生产线均上余热发电,仅我国水泥行业每年即可获225-280亿元的经济回报。

4、显著的环境效益

一是直接形成的,余热发电的废气经余热锅炉后温度大幅度降低从而降低了排入大气的温度,减少了对大气的热污染。此外余热锅炉的降尘作用及窑头冷却机余热锅炉炉前配置的除尘器,进一步减少了粉尘对大气的污染。

二是间接形成的,即余热发电节省了直接燃煤,实质上是减少了对应发电量的燃煤对大气的污染。燃煤对大气的污染主要是颗粒物、Cm Hn NOX、SO2、CO2等。以水泥行业5000t/d(熟料年产155万吨)生产线余热发电为例,每年节煤约2万吨,减少CO2排放约5万吨。按去年底全国水泥的生产能力,若均设余热发电装置,仅CO2排放每年可减约4600万吨。因此其环境效益十分显著。

5、突出的资源利用优势

我国是人均资源匮乏的国家,多年来资源的高强度开发及低效利用,加剧了资源供需的矛盾,资源短缺和资源低效利用已成为制约我国经济社会可持续发展的重要瓶颈。余热余压发电是解决可持续发展中合理利用资源和防治污染这两个核心问题的有效途径,既可以缓解资源匮乏和短缺问题,又可以解决环境污染问题。更是缓解资源和环境约束的重要措施。对保障资源的高效、合理利用,促进我国经济“高消耗、高排放、低效率”的粗放发展方式转变具有十分突出的优势。

6、难得的变废为宝的手段

余热余压发电的显著特点是变废为宝,既可以对废弃资源有效利用又可以实现节能减排。不仅能为提高能源资源利用效率,优化能源结构,促进资源节约型、环境友好型社会建设起到积极的推动作用,而且其经济效益和社会效益均十分显著。

就水泥行业来讲,截止到2010年底,全国余热发电装机容量4638兆瓦,年发电能力达325亿度[3]。相当于年节约煤炭消耗一千余万吨,减排二氧化碳约二千五百余万吨。与此同时,节能减排对提高整个水泥产业效益起到了较大作用。据报道,2009年水泥工业400多亿元的利润中,有100多亿元是依靠余热发电、节能减排等项目获得的[4]。

7、自主的知识产权

余热发电技术的发展,是在中材节能股份有限公司的前身所承担的“八五”国家重点科技攻关项目-《带补燃锅炉的水泥厂中、低温余热发电技术及装备的研究开发》、“九五“建材科技攻关-《水泥厂低温余热发电技术及装备的研究开发》的基础上得以发展,在政府的指导下产学研通力合作,形成多项余热发电专利技术,如中材节能股拥有的《一种用于新型干法水泥生产线的纯余热发电系统》等多项余热发电专利,数十项科技攻关项目,其中31项科技成果通过了鉴定,逐步形成了具有自主知识产权的装备国产化的余热发电自有技术。

由中材节能主编的国家标准GB50588-2010《水泥工厂余热发电设计规范》(2010.12.01实施)目前正在争取上升到国际标准,目前全国数百台发电机组常年正常运行,有效地证明了我国具有自主的余热余压发电的利用专利技术成熟可靠。

8、良好的生产系统优化效果

余热余压发电系统可改善工况条件,优化生产系统。余热发电系统的辅助作用可收集部分工艺生产线烟气的粉尘,降低工艺管道粉尘浓度,减少管道磨损,降低后续除尘负荷及系统运行成本;对于余压发电,TRT装置是高炉系统的一个附属产品,未安装高炉煤气余压透平发电装置的高炉通过减压阀组将高压煤气转换成低压煤气,既浪费了能源,又有巨大的噪声而污染了环境。而在安装高炉煤气余压透平发电装置后发电的同时,不仅不会影响高炉,而且极大的改善了炉顶压力波动的品质,更好的稳定高炉炉顶压力,保证高炉高效、稳定生产,从而降低冶炼成本,提高高炉的利用系数,产生的TRT附加效益甚至大于TRT效益本身。

四、尚存问题

虽然余热余压发电诸多优势明显,得到了政府的鼓励和支持,但对于余热余压发电并网难、国家优惠政策难以落实、相关部门不合理收费这些普遍存在的突出问题一直没有很好的得以解决。

由于部分政策条文不明,各执行和管理部门从本部门角度出发具有不同的理解,特别是个别电网单位从局部利益出发,消极对待或故意设置余热余压发电机组并网运行障碍,收取诸如系统备用费、并网管理等费用,既增加了余热余压发电的成本,也挫伤了工业企业的积极性,制约了余热余压发电工作的正常开展,期望社会各界共同关注尽快得以妥善解决。

五、前景展望

目前,我国正处于工业化快速发展阶段,工业是我国能源消耗和污染物排放的重点领域,是完成节能减排目标的主体,余热余压发电兼顾能源和环保两个重大问题,涉及节能减排两个约束性指标,不仅可避免环境污染而且更有利于节能减排目标的实现和经济的可持续发展。单位GDP能耗下降16%,二氧化碳排放降低17%是我国“十二五”确定的节能减排目标,到2020年二氧化碳的排放量要比2005年下降45%,展望未来节能减排任重道远。

可喜的是随着技术进步,余热余压发电对烟汽温度、温差和压差的要求越来越低,可开展余热余压发电的行业越来越多,从而使得余热余压发电成为可规模化实施的变废为宝,化害为利的首选有效途径,已经成为建材、冶金、炼化等绝大多数大中型用能企业节能减排的重要手段;通过充分挖掘余热余压发电潜力,可解决水泥企业40%、钢铁企业50%、氧化铝企业30%的用电量。据不完全统计,十一五期间,许多大中型用能企业60%以上的节能贡献率,40%以上的减排贡献率是由余热余压发电工作实现的,成效显著。

目前余热余压发电行业处于良好的市场环境之中,一方面,国家政策红利不断;另一方面,我国的余热余压利用技术处于世界的领先水平,并逐渐处于成熟,其技术和装备不断出口海外,国内外市场需求旺盛,市场空间巨大,以中材节能股份有限公司为代表的具有核心技术的企业,其出口装机容量、单机规模、国际市场占有率均处于领先地位,行业未来的发展前景十分广阔,相信,随着鼓励支持调控政策的进一步加大,余热余压发电领域必将迎来更好、更快、更大的发展。

摘要：本文就工业余热余压发电的机理及特点以及存在的问题进行了探讨,并对其利用的前景进行了展望。

关键词：余热余压,发电机理,特点,问题,展望

参考文献

[1]:工业余热术语、分类、等级及余热资源量计算方法GB/T1028-2000

[2]:申万研究:工业节能系列深度研究报告2011-04-13

[3]:曾学敏:喜看十一五笑看十二五中国水泥网信息中心2011-04-02

余热发电发电试题 篇8

关键词：烧结机； 余热发电； 振动； 解决措施；节能；增效

前言

在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗占总能耗的10%，仅次于炼铁工序，在烧结工序总能耗中，有近50%的热能以烧结烟气和冷却机废气的显热形式排入大气，烧结机余热发电技术就是通过回收烧结机尾落矿风箱及烧结冷却机密闭段的烟气加热余热锅炉来回收低品味余热能源，结合低温余热发电技术，用余热锅炉的过热蒸汽来推动低参数的汽轮发电机组做功发电的最新成套技术，不需要消耗一次能源和不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体，有利于企业可持续发展目标的实现

江西萍钢实业股份九江钢铁有限责任公司180m2烧结机余热发电汽轮机组为杭州中能汽轮机动力有限公司生产的BN10-1.57/0.15型补汽凝汽式汽轮机组，由单缸、单轴组成，发电机轴与汽轮机轴由铰制螺栓连接，属刚性连接，额定转速为3000r/min，从汽轮发电机组示意图可看出汽轮机排汽侧轴承与发电机前端轴承共用一个轴承座。

1.180m2烧结机余热发电汽轮机组故障简述

180m2烧结机余热发电汽轮机组在锅炉检修后主蒸汽并汽时，由于管路太长，温度没有控制好，主蒸汽温度300℃在1分钟之内下降到接近200℃，发现主蒸汽进汽阀法兰漏汽，操作工立即手动急停，在停机后一段时间内因盘车困难没有及时让转子转起来，后机组重新开机，出现机组轴瓦振动过大报警，机组无法并网发电等故障，通过采集频谱，其中集中在一倍频。

2.发电机组故障原因分析

针对机组存在的设备故障，厂部组织召开技术探讨会议，从多方面采集数据，进行全面分析预测故障产生的根源，检修前制定了相关处理方案，分析故障产生的原因如下：

原因之一：发电机组发生故障之后，汽轮机组转子存在轻微变形，导致机组转子动不平衡。

原因之二：发电机组发生故障之后，机组轴瓦存在损伤、同轴度超出标准范围。

3.处理过程

对发电机组故障点进行分析排查，预定检修按三步进行，轴瓦、同轴度等检验，机组转子在线做动平衡和揭汽轮机大盖处理，针对每一步都制定了详细的要求、检验标准和处理方案，具体实施过程如下：

第一阶段，彻底检验机组轴瓦，同轴度等各项参数。

2013年6月9日协调时间对机组轴瓦，轴承座和同轴度进行彻底检查，轴瓦的各项间隙（顶、侧），过盈量（瓦背，瓦座）都在设计允许范围之内，轴瓦磨合均匀，没有明显刮伤痕迹，同轴度在允许范围之内，同时对机组的前后猫爪、轴承座的水平度等进行了检测，检测数据在允许范围内。

通过此次检修，可以确定机组故障点并非由于轴瓦等因素造成，从而把问题锁定在机组内部（转子轻微弯曲而导致转子动不平衡）

第二阶段，对机组转子实施在线动平衡调整。

2013年6月14日对机组转子实施在线动平衡调整，由于对汽轮机组实施在线动平衡调整是在不揭气轮机上盖的前提下进行，通过在发电机组传动侧平衡盘上配加配重块，所以动平衡调整存在一定难度，再加上以前从未涉及过此类设备的在线动平衡调整，考虑设备的安全性，最终决定对机组实施低速动平衡调整，以机组1350r/min作为动不平衡取样点，在此转速下总共实验了5次，其数据见数据可以看出几次加配重后振动值有下降趋势，在1350r/min转速加最后一次配重后再次冲转3000r/min，但1#瓦振动值达91μm，机组振动仍超标，遂手动停机，同时，从表一的数据分析更验证了转子存在动不平衡。

低速动平衡调整未达到最终效果，最后决定对机组实施高速动平衡调整（直接以机组的工作转速3000r/min为取样点），通过系统分析讨论，决定加配重位置定为发电机原配重位置（120°位置）。

从表一数据看出，在工作转速下做了动平衡调试机组振动已经有明显下降，根据国家振动标准，转速为3000r/min的汽轮发电机组，振动振幅在50μm以下为合格，在30μm以下为良好，在20μm以下为优秀，已达到标准。并且在现场测量振动速度值也从最初的9.0mm/s降至2.3mm/s。随后机组并网负荷加至正常工作负荷（10000kw/h），机组各项运行参数正常，表示此次在线动平衡调整圆满完成。

4.结束语

通过此次检修，大家对余热发电机组故障的分析更加清晰，了解机组各项装配要求和标准，大大提高了员工的技术能力水平和团队作战能力，此次在线动平衡调整为我厂的一次大胆探索，为以后对大机组发电设备现场动平衡调整积累了丰富的经验，如果按照传统观念，肯定要对机组进行揭大盖处理，转子变形且要送回原厂家进行校正或者更换备件，直接维护费用（包括运输费用）将近50万，机组停机由此带来的直接经济损失将近150万（汽轮机组转子送厂修理，机组停机估计15天，按正常每天发电量20万度进行计算）。鉴于笔者的能力有限，表达与见解有不足之处，谨以此文抛砖引玉，希望大家指正。

参考文献：

[1]续魁昌.风机手册[M].北京：机械工业出版社，1999