水泥窑余热发电工艺

余热发电工艺基础,内容提要,1、发电与窑系统的关系2、发电系统工艺流程3、主机设备及布置原理概述4、系统开启次序要点,纯低温水泥余热发电的工艺流程,发电工艺流程,蒸气的工艺流程,凝汽器热水井内的凝结水经凝结水泵泵入闪蒸器出水集箱，与出水汇合,然后通过锅炉给水泵升压泵入AQC锅炉省煤器进行加热,经省煤器加热后的水(167)分三路分别送到AQC炉汽包,PH炉汽包和闪蒸器内。进入两炉汽包内的水在锅炉内循环受热,最终产生一定压力下的过热蒸汽作为主蒸汽送入汽轮机做功.进入闪蒸器内的高温水通过闪蒸技术产生一定压力下的饱和蒸汽送入汽轮机第三级后做功，做过功后的乏汽经过凝汽器冷凝后形成凝结水重新参与热力循环。生产过程中消耗掉的水由纯水装置制取出的纯水经补给水泵打入热水井。,一、余热锅炉: AQC炉和PH炉,AQC锅炉的设计特点如下: 锅炉型式为立式,锅炉由省煤器、蒸发器、过热器、汽包及热力管道等构成。锅炉前设置一预除尘器（沉降室），降低入炉粉尘。废气流动方向为自上而下,换热管采用螺旋翅片管,以增大换热面积、减少粉尘磨损的作用。锅炉内不易积灰，由烟气带走，故未设置除灰装置，工质循环方式为自然循环方式。过热器作用：将饱和蒸汽变成过热蒸汽的加热设备，通过对蒸汽的再加热，提高其过热度（温度之差），提高其单位工质的做功能力。蒸发器作用：通过与烟气的热交换，产生饱和蒸汽。省煤器作用：设置这样一组受热面，对锅炉给水进行预热，提高给水温度，避免给水进入汽包，冷热温差过大，产生过大热应力对汽包安全形成威胁，同时也避免汽包水位波动过大，造成自动控制困难。一方面最大限度地利用余热，降低排烟温度，另一方面，给水预热后形成高温高压水，作为闪蒸器产生饱和蒸汽的热源。沉降室作用：利用重力除尘的原理将烟气中的大颗粒熟料粉尘收集，避免粉尘对锅炉受热面的冲刷、磨损。PH 锅炉的设计特点如下: 锅炉型式为卧式,锅炉由蒸发器、过热器、汽包及热力管道构成，废气流动方向为水平流动,换热管采用蛇形光管,以防止积灰。因生料具有粘附性，故锅炉设置振打装置进行除灰,工质循环为采用循环泵进行强制循环方式。,二 、汽轮机,汽轮机是用具有一定温度和压力的蒸汽来做功的回转式原动机。依其做功原理的不同，可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种类型。两种型式汽轮机各具特点，各有其发展的空间。冲动式汽轮机：蒸汽的热能转变为动能的过程，仅在喷嘴中发生，而工作叶片只是把蒸汽的动能转变成机械能的汽轮机。即蒸汽仅在喷嘴中产生压力降，而在叶片中不产生压力降。,汽轮机,三、发电机,余热发电所用汽轮发电机为三相交流同步发电机，型式为卧式，无刷励磁全封闭式。通风冷却,全封闭水冷热交换器型,通过安装在转子的冷却风机,采用空气冷却方式。发电机额定参数:额定输出功率:18MW，额定电压:6300V，额定频率:50HZ，功率因数:80%滞后，励磁方式:旋转整流器式无刷励磁方式，绝缘等级:F级，润滑方式:强制润滑。,四、闪蒸器,所谓闪蒸，是指高温高压水经节流突然进入一个压力较低的空间，由于该压力低于该热水温度相对应的饱和压力，部分热水迅速汽化，因为汽化反应几乎是在瞬间完成，形象地称之为“闪蒸”。闪蒸器就是这样一个完成闪蒸功能的设备。为了充分利用余热热能,本厂装备一台闪蒸器,它的作用是使锅炉给水保持一定温度,并回收热水所附带的热量产生蒸汽做功；其次,它还起到闪蒸除氧作用。,五、冷却水系统,冷却水系统的作用主要是为凝汽器及其他冷却设备提供冷却循环用水。包括两台冷却水泵和一套强制通风冷却塔及相应的冷却水管道等。两台冷却水泵日常一台备用，采用强制通风冷却塔在场地受到限制的情况下可以大大减少占地面积，另外还可以减少初期投资；但因采用风扇强制通风，故厂用电量增加，同时增加了日常维护工作量。组成主要有冷却水泵、冷却风扇、集水槽、散水嘴、散水管、填料、分离器和相应的连接管道等。冷却风扇：对冷却塔内进行强制通风，对冷却水进行强制换热。散水嘴与散水管：将循环冷却水呈水滴状均匀地洒向填料层。填料：将散水嘴喷射出的水滴在填料的表面形成水膜，增大冷却面积。分离器：防止散水嘴喷射出的水滴因强制通风造成飞沫损失，从而降低循环冷却水损失。,六、化学水处理系统,纯水装置纯水装置主要是通过阴阳离子交换树脂来置换出原水中的阴阳离子形成软化除盐水，作为发电系统的补充水，达到减少热力系统结垢与腐蚀的目的。运行中失效的阳离子树脂和阴离子树脂分别通过盐酸HCL和烧碱NaOH作为再生剂进行再生，以恢复树脂交换能力。工艺流程为： 炉内水处理为了防止锅炉内腐蚀结垢,主要采用化学方法处理。通过加药泵向锅炉内加磷酸三钠Na3PO4药品,使进入炉水中的钙离子、镁离子等形成不粘附的水渣,通过连续、定期排污排掉. 给水加药装置所加药品为吗啉和联氨。 吗啉作用是调节给水的PH值.联氨作用是除去水中溶解的氧气.,系统开启步骤,1、确认辅机电源是否配送。2、确认各挡板开闭情况，（特别注意AQC出口挡板）3、锅炉系统补水。a.纯水箱水位在56M，b.汽轮机纯水输送泵全部开启）4、确认窑系统稳定（投料200T/h以上）,以PH炉为例：5、全开PH锅炉出口挡板，入口挡板10%关入。锅炉升温速率6550。6、确认强制泵是否开启正常，以3%开度缓慢开启，直到锅炉水系统打满(460t/h)7、打开汽包排气阀，启动阀20%，到汽包压力0.1MPa关汽包排气阀。8、汽包0.3MPa时热紧各阀门螺栓等。9、汽包0.5MPa时可开主蒸汽截止阀，缓慢开至30%。,10、通知现场人开锅炉管道及外管网疏水阀。11、当外管网的压力升至0.5MPa，打开主蒸汽截止阀5%及汽轮机房排污箱电动截止阀。冲转1、油系统运行正常，盘车正常。2、真空系统启动。3、复位危机遮断器。挂闸，确认前轴承座显示挂闸位置上（正常/遮断）,升速前的检查与条件,汽轮机振动值在规定范围内；凝汽器真空度在-80kPa以上；控制油压0.65-1.3MPa之间,润滑油压在0.08-0.15MPa之间;冷凝水温度不大于50;凝汽器水位不高于380mm;倾听内部有无异常声音,检查轴承回油油温、轴瓦温度，机组膨胀、轴向位移是否正常； 一切正常后，通知中控开始升速；,冷态启动时间分配如下启动转速时间冲转后升速至400r/min2min （升速率设定为100）检查并维持400r/min8min均匀升速至1200r/min10min检查并维持1200r/min15min均匀升速至2500r/min5min (我厂直接2800转）检查并维持2500r/min10min均匀升速至3000r/min10min合计60min汽轮机热态启动时间分配如下：启动 转速 时间冲转后升速至500r/min2min （速率设定为200）检查并维持500r/min3min均匀升速至1200r/min5min检查并维持1200r/min3min均匀升速至2500r/min5min（我厂直接2800转）检查并维持2500r/min2min均匀升速至3000r/min5min合计25min,并网操作,检查确认各转换开关的状态是否在规定的位置；将其余三只空气开