煤化工行业应用讲解ppt（第一稿）课件

煤化工中低温余热回收发电应用技术解决方案 零碳电站新产业节能业绩新希望 一 煤化工行业余热利用潜力及现状二 螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用限制难关三 成功投运的煤化工行业余热电站案例四 开创低品位余热利用新纪元 目录 一 煤化工行业余热利用潜力及现状 工业余热资源普遍存在 特别是化工 煤化 石油 建材等行业生产过程中 都存在丰富的余热资源 所以充分利用余热资源是企业节能的主要内容之一 余热资源按其温度划分可分为三类 1 高中温余热 装置反应余热 能源梯次利用损失 工业炉尾气 2 低温余热 蒸汽冷凝液 低压蒸汽 低温尾气 我国工业余热资源回收利用率仅25 8 即2 3的余热资源尚未被利用 在工业领域中消耗着大量的能源 最终都以低温热水的形式排放掉 为了提高耗能的利用率 应采取措施进行余热资源回收利用 一 工业余热利用的潜力及现状 一 煤化工行业余热利用潜力及现状 一 工业余热利用的潜力及现状以造气车间为例 2012年全国甲醇装置产能5149 1万吨 产量3129万吨 合成氨产能达到6730万吨 尿素产能 实物量 达到7130万吨 产能过剩1800多万吨 磷肥产能 折纯 达到2360万吨 过剩1000万吨 降低单位能耗 提高能源利用率是提高市场竞争力的有效措施 但目前加工成本计算中 煤生产甲醇单耗及成本 项目单耗单价 元 单位成本 元 吨 原料煤1 38t300414冷却水337 6t0 267 5电256 6kW h0 4102 6蒸汽0 9315046 6触媒及化学药品46 4人工230折旧及管理费240 2合计1147 3合成氨的生产成本约1400 1500元 吨 一 煤化工行业余热利用潜力及现状 一 世界能源结构与中国能源结构现状对比 一 煤化工行业余热利用潜力及现状 根据有关单位估计 我国煤化工行业余热资源的回收率仅25 8 大量低品位余热尚未得到有效的利用 按余热资源的品质统计 回收高温余热居多 回收率为44 4 其次是中温余热 回收率30 2 低温余热回收率还不足1 二 煤化工行业余热利用的潜力及现状 一 煤化工行业余热利用潜力及现状 按照以上数据统计 全国现有大中小型煤化企业约500家 保守计算每一个煤化企业装机2000KW 全国煤化企业共装机1000MW 年发电量80亿度 按8 000小时 年计算 年发电效益48亿元 按0 6元 度计算 年节约标煤2 8亿吨 年减少二氧化碳排放6 65亿吨 二 煤化工行业余热利用的潜力及现状 一 煤化工行业余热利用潜力及现状 以下是煤化工企业生产工艺中有大量余热排放的工艺 同时这部分余热可以进行回收利用 具体如下 1 焦炉烟道余热回收利用发电 2 焦炉上升管余热回收利用发电3 造气炉差压发电 4 甲醇合成塔余热发电 5 合成氨合成塔余热发电 6 三废炉余热发电 7 合成废锅差压发电 8 焦炉煤气燃气轮机尾气发电 9 转化炉差压发电 10 尿素洗涤塔冷凝液余热发电 11 热电车间双减余热发电 12 锅炉连排水余热发电 二 煤化工行业余热利用的工艺环节 一 煤化工行业余热利用潜力及现状 二 煤化工行业余热资源的特点 一 煤化工行业余热利用潜力及现状 1 煤化工行业所消耗能源的主要功能是为煤转化其它产品的化学反应和物理形变创造一个高温条件 并不形成产品的质量构成 能源消耗的过程伴随着能源载体的转换 大量能源以过程余热余能的形式耗散 2 煤化工企业余热余能资源载体多样 分布分散 衰变快 不可储存 稳定性差 数量和质量差别大 集中回收利用难度大 3 煤化工企业传统的余热余能回收方式忽视回收能的质量 因而效率低 并且受能量品质低 不稳定 用户不匹配等影响 造成回收后又放散 能源利用效率低 以上热源普遍存在各大煤化企业之中 二 螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用限制难关 1 采用与常规技术绝然不同的发电方式 二 螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关 由上述列表对比得出 常规技术不能满足变动工况下且低品位的余热资源 螺杆膨胀机技术一举跨越低品位余热利用限制条件 螺杆膨胀机是一种容积式发动机 工作原理是通过阴阳螺杆槽道中热流体的体积膨胀 推动阴阳螺杆向相反方向旋转 实现将热能转换成机械能的作功过程 螺杆膨胀机作功由进气 膨胀 排气三个过程组成 它的基本结构是由一对阴 阳螺杆转子和机壳体组成 热流体 蒸汽 热液或汽液两相流体 进入螺杆齿槽A 热流体能量推动螺杆转动力旋转到B C D 齿槽容积增加 流体降压膨胀作功 最后从齿槽E排出 实现能量转换 螺杆膨胀机功率从主轴阳螺杆输出 驱动发电机发电或驱动负载节电 2 螺杆膨胀机技术基本原理 二 螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关 二 螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关 1 吃粗粮的动力机 螺杆膨胀机是当今唯一能回收过热蒸汽 饱和蒸汽 汽水两相及热水热液的新型发电机组 能除垢自洁 方便应用于地热发电等领域 2 适合回收闲散废热发电 螺杆膨胀机允许热源压力 流量大范围内波动 机器可移动 可集中 可分散 很适合工业余热的特点和发电利用 3 使用安全简单 螺杆膨胀机运行不飞车 不暖机 不盘车 可以直接冲转运转安全可靠 4 长期无大修 维护方便 螺杆膨胀机运行操作简单 螺杆转子粗大坚实 可以长期不大修 小修简单方便 运行维护费用很低 不需要专门的专业技术人员 5 气候友好关键技术 可回收70 80 以上热水热液 80 以上蒸汽 180 以上烟气的余热废热发电 既可用于工业余热废热 也可用于新能源 地热 太阳热能及生物质热能 将成为地球替代石化能源的重要环保型发电技术 3 技术特点 二 螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关 4 新能源发电和余热发电的技术优势 新能源领域优势A 地热发电的应用优势 1 效率高 比常规地热发电技术高30 60 2 简单方便 不怕结垢 系统简单 安装投运方便 3 投资和维护费用低 B 太阳能热发电的应用优势 低碳方式 1 扩大太阳能热发电范围 100 热水和蒸汽发电 2 适应太阳能热源的波动 3 降低投资成本和运行成本 系统简单 启停方便 C 沼气及其生物质发电的应用优势 1 对沼气和生物质热源供应适应广 集热式发电机组 2 快装结构 配套小型生物质锅炉 可移动运行 3 适合分布式和微网发电系统 未来 背包发电设备 二 螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关 螺杆膨胀机是一种优良的回收低温能源发电的新型热动力装置 具有通用性强 热能适用广 使用维护安全便捷 节能高效等技术特点 在不影响用户正常生产的前提下实现节能减排和经济增效 煤化冶金行业电力行业石油化工行业建材行业造纸印染行业制药及食品行业 工业烟气 工业蒸汽 热水热液 地热资源 太阳能热 生物质热 工业余热废热资源 可再生能源资源 螺杆膨胀机 发电机 螺杆膨胀发电机组 地热发电太阳能热发电生物质热回收 新能源 工业余热废热 5 螺杆膨胀机应用范围 二 螺杆膨胀机技术突破低品位余热利用的限制和难关 三 成功投运的煤化工行业余热电站案例 山东临沂恒昌焦化项目 1套 1000KW和1套 1200KW 年发电1592万度 三 成功投运的钢铁行业余热电站案例 1 案例介绍 回收甲醇合成废锅和转化废锅差压发电项目螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力 2 35 2 45MPa进汽温度 220 222 流量 23 25t h排气压力 0 75MPa排气温度 168 额定发电功率 920KW机型 SEPG400 1000 1950 1 65 C 回收合成氨合成塔废锅蒸汽和焦炉烟气发电项目螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力 0 5 0 75MPa进汽温度 152 168 流量 20 22t h排气压力 0 16MPa排气温度 113 额定发电功率 1070KW机型 SEPG500 1200 3000 1 65 C 三 成功投运的煤化工行业余热电站案例 图1 热力系统图 三 成功投运的煤化工行业余热电站案例 图2 现场图片 上海焦化项目 1套 600KW 年发电464万度 三 成功投运的钢铁行业余热电站案例 2 案例介绍 回收锅炉富余蒸汽螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力 0 88MPa进汽温度 174 流量 10t h排气压力 0 1MPa排气温度 99 额定发电功率 580KW机型 SEPG500 600 2400 1 65 C 三 成功投运的煤化工行业余热电站案例 图1 现场图片 图2 热力系统图 河南煤化集团永煤公司龙宇煤化工项目 3套 900KW 年发电2112万度 三 成功投运的钢铁行业余热电站案例 3 案例介绍 回收锅炉副产蒸汽发电项目螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力 0 8MPa进汽温度 170 流量 50t h排气压力 0 15MPa排气温度 111 额定发电功率 830KW机型 3套 SEPG500 900 2400 1 65 C 三 成功投运的煤化工行业余热电站案例 图1 热力系统图 图2 现场图片 江苏晋煤恒盛化肥项目 3套 900KW 年发电2112万度 三 成功投运的钢铁行业余热电站案例 4 案例介绍 1830 甲醇造气炉差压发电项目螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力 0 7MPa进汽温度 260 280 流量 60t h排气压力 0 2MPa排气温度 180 190 额定发电功率1190 1020KW机型 SEPG500 1300 2100 1 65 2CSEPG500 1200 1800 1 65 2C 回收甲醇合成废锅差压发电项目螺杆膨胀发电机组设计参数进汽压力 2 2MPa进汽温度 218 流量 15t h排气压力 0 72MPa排气温度 166 额定发电功率 520KW机型 SEPG300 600 2100 1 65 C 三 成功投运的煤化工行业余热电站案例 图1 热力系统图 三 成功投运的煤化工行业余热电站案例 2 部分其他应用案例 三 成功投运的钢铁行业余热电站案例 三 成功投运的钢铁行业余热电站案例 四 开创低品位余热利用新纪元 四 开创低品位余热利用新纪元 特别感谢 我国的 螺杆膨胀机 技术开创者胡亮光教授 莫斯科动力学院留学 从事技术研究30年 工业产业化研究12年 江西华电 成功经历 历经30年的科研攻关 12年的产业培育 8年的样机试制 5年的商业示范 四 开创低品位余热利用新纪元 1 研发历程 国外状况 1970年代开始至今开始研究和工业试制美国1000KW机组 投运70小时没有正常运行而停止 日本102KW机组投运 没有更大机组报道 奥地利730KW发电机组 工业研究示范项目 工业应用暂时没有大规模生产厂家暂时没有产业技术标准 我国状况 1980年代至今理论试验研究1980 1990年西藏地热项目立项 藏科业字 83 21文 完成5KW试验机组验收工业模型研究1991 1995年 八五 科技攻关项目 85 518 01 03 工业样机及商业示范1996 2008年成功开发投运四种机型投运全球最大单机机组在石油化工 煤化冶金 电力 地热 造纸印染等行业商业示范成功 我国唯一自主产权 江西华电公司 2003年省部级产品鉴定 2004年ISO9001 2000论证 2006年国家发明专利联合国颁发 蓝天奖提名奖 中国自主知识产权证书 2007年国家发改委立项 西藏羊八井地热螺杆发电项目 2008年国家 863 项目产业基地正式开工 2009年国家发改委 重大产业技术专项 全国螺杆膨胀发电机技术标委会科技部 高新技术产业化基地 2010年低温双循环机组成功 四 开创低品位余热利用新纪元 A 国家 重大产业技术开发专项 负责单位国家发改委批文 发改办高技 2009 606号 B 国家螺杆膨胀动力机高新技术产业化基地国家科技部 国科发高 2009 695号 C 全国螺杆膨胀机标准化技术委员会 TC 秘书处承担单位国家标准化管理委员会批文 标委办综合 2011 9号 D 发明专利 螺杆膨胀动力机 ZL03123341 4 等系列专利E 联合国工业组织颁发 蓝天提名奖 F 拥有自主知识产权的企业 第八届中国国际高交会颁发0328号 已建设最大的 螺杆膨胀机组 产业基地 年1000MW规模 远期3000MW G 国家发改委和财政部 国家工信部公告的第一批 节能服务公司 资质国家发改委和财政部公告 2010年第22号 国家工信部2010年8月23日公示H 新能源发电和余热废热发电领域整体解决方案 技术设备提供商 与 电力运营商 公司荣耀 四 开创低品位余热利用新纪元 2009年3月20日北京中国国际节能减排与新能源技术博览会上 胡锦涛总书记 习近平副主席亲临 螺杆膨胀发电机组 展台 听取公司董事长胡达先生的技术汇报 并对该产品节能减排的特质给与了高度肯定 2010年5月25日温家宝总理在 关于加快我国西藏地热发电项目开发建设的报告 中作出重要批示 报告中指出 我国有世界领先的 有全部自主知识产权的地热发电技术 该项技术 就是我公司经过三年西藏羊八井地热发电示范机组获得成功的 地热型螺杆膨胀机发电新技术