余热锅炉发电的详细描述

北方电力论坛 一 水泥余热发电的工艺流程 从余热发电的工艺流程图我们可以看出 整个系统的设置是 一台 PH 锅 炉 一台 AQC 锅炉 二级闪蒸器及锅炉给水系统 一套汽轮机发电机及其冷 却水系统 水泥工艺线的设备不作大的改动 下面以宁国水泥厂一线的纯低温 余热发电为例 分三部分来叙述余热发电的工艺流程 图 1 1 水泥余热发电的工艺流程图 1 含中低温余热废气的工艺流程 1 1PH 锅炉部分 在预热器的废气出口的总管上开孔 用管道将开口处与 PH 锅炉的入口进行连接 管道的入口处设置一台挡板 编号 490 在预热器的 废气的总管开孔下部设置一台挡板 编号 491 PH 锅炉废气的出口用管道连接 至窑尾风机入口 当 PH 锅炉具备升温条件时 打开 490 挡板 同时关闭 491 挡板 这样 预 热器出口的 350 Nm3 h 的废气被引入 PH 锅炉 先后通过炉内的过热器 蒸 发器后 尚有 250 的废气由窑尾风机抽出 一部分用来烘干生料 另一部分 经过增湿塔及窑尾电收尘后排入大气之中 1 2AQC 锅炉部分 在熟料冷却机的 4 5 室处开口 用管道分别将开口处 与 AQC 炉前端的沉降室入口 EP 风机入口相联结 在沉降室入口前设置一台挡 板 编号 390 在通往 EP 风机的管道出口处设置一台挡板 编号 391 沉降 北方电力论坛 室出口用管道联接至 AQC 锅炉入口 锅炉出口用管道联结至 EP 风机 当 AQC 锅炉具备升温条件时 打开 390 挡板 同时关闭 391 挡板 篦冷机 内的 360 流量为 Nm3 h 的废气被引入 AQC 锅炉 先后通过炉内的过热器 蒸发器及省煤器 出口废气温度为 91 由窑头风机抽出排入大气 2 锅炉水的工艺流程 余热电站的热力循环是基本的蒸汽动力循环 即汽 水之间的往复循环过 程 蒸汽进入汽轮机做功后 经凝汽器冷却成凝结水 凝结水经凝结水泵 150A B 泵入 No 2 闪蒸器出水集箱 与闪蒸器出水汇合 然后通过锅炉给水泵 230A B 升压泵入 AQC 锅炉省煤器进行加热 经省煤器加热后的高温水 223 分三路分别送到 AQC 炉汽包 PH 炉汽包和 No 1 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 No 1 闪蒸器内的高温水通过闪蒸原理产生一定压力下的饱和蒸汽送入汽轮机 后级起辅助做功作用 而 No 1 闪蒸器的出水作为 No 2 闪蒸器闪蒸饱和蒸汽的 热源 No 2 闪蒸器闪蒸出的饱和蒸汽同样送入汽轮机后级辅助做功 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 511 打入热水井 凝汽器 140 锅炉水 是整个余热发电炉机内部的循环水 这样 锅炉水经历了一个水 蒸气 水的 工艺过程 3 蒸气的工艺流程 以宁国一线为例 3 1 进入 AQC 锅炉的汽包的水 由汽包底部的管道引入锅炉的蒸发器 蒸 发出的饱和蒸汽再进入锅炉的汽包 经过汽水分离后送入锅炉的过热器 成为 350 过热蒸汽进入蒸汽主管道 3 2 进入 PH 锅炉的汽包的水 由汽包底部的管道引入锅炉循环泵 通过强 制循环 将汽包内的水送入蒸发器 蒸发出的饱和蒸汽再进入锅炉的汽包 经 过汽水分离后送入锅炉的过热器 成为 330 过热蒸汽进入蒸汽主管道 3 3AQC 锅炉的 350 过热蒸汽与 PH 锅炉的 330 过热蒸汽并汽后 成为压 力为 2 6MPa 温度为 335 的过热蒸汽进入蒸汽总管 通过 102 主蒸汽切断阀 和 101 调节阀 进入汽轮机做功 纯水补给水泵凝汽器凝结水泵NO2 闪蒸器 北方电力论坛 图 1 2 工艺流程方框图 3 4 1 闪蒸器将 AQC 锅炉的省煤器送来的 223 热水 闪蒸成 0 7 MPa 的 饱和蒸汽 进入汽轮机的第 1 混汽门 2 闪蒸器将 1 闪蒸器送来的热水 闪 蒸成 0 026 MPa 的饱和蒸汽 进入汽轮机的第 2 混汽门 主蒸汽 两股混汽进入汽轮机做功后 乏汽进入凝汽器冷凝成水 并进入 汽轮机的热水井 水 蒸气 水的工艺过程中 将损失一部分水 根据汽轮机热水井的水位 由纯水泵 511 将纯水箱内的纯水泵入热水井进行补充 二 热力系统 整个热力系统设计力求经济 高效 安全 系统工艺流程是由两台高效余 热锅炉 AQC PH 锅炉 两台高低压闪蒸器和一套汽轮发电机组组成 辅之以冷 却水系统 纯水制取系统 锅炉给水系统及锅炉粉尘输送系统 余热锅炉内进 行热交换产生压力为 25kg cm2 温度为 335 350 额定蒸发量为 31 1t h 的过热蒸汽通入汽轮机 进行能量转换 拖动发电机向电网输送电力 1 采用凝汽式两点混汽式汽轮机 凝汽式是指做过功的蒸汽充分冷凝成凝 结水 重新进入系统循环 减少系统补充水量 混汽式是指汽轮机除主蒸汽外 另有两路低压饱和蒸汽导入汽轮机做功 从而提高汽轮机相对内效率 提高发 电机输出功率 2 设置具有专利技术 高热效率的余热 PH 锅炉 采用特殊设计的机械振 打装置进行受热面除灰 保证锅炉很高的传热效率 3 应用热水闪蒸技术 高压热水进入低压空间瞬间汽化现象 设置一台 高压闪蒸器和一台低压闪蒸器 一方面将闪蒸出的饱和蒸汽导入汽轮机做功 进一步提高汽轮机做功功率 另一方面形成锅炉给水系统循环 可以有效地控 锅炉给水泵省煤器 PH 锅炉 AQC 锅炉 NO1 闪蒸器 汽轮机发电机 北方电力论坛 制 AQC 炉省煤器段出口水温 保证锅炉给水工况稳定 4 由于 PH 出口废气还要用于原料烘干 所以 PH 锅炉无省煤器 只设蒸发 器和过热器 控制出炉烟温在 250 仍可满足水泥生产线工艺需求 5 采用热水闪蒸自除氧结合化学除氧的办法进行除氧 不另设除氧器 减 少了工艺设备 简化了工艺流程 6 热力泵均采用一用一备双系列 在运行泵出现故障时 备用泵自动投入 使用 保证了发电系统安全 稳定运行 第四节 P I 线图图形符号和文字符号的意义 前面已经叙述了水泥余热发电的工艺流程和最基本的热工工艺过程 但是 余热发电的全部工艺流程 工艺设备 计测仪表都在 P I 线图上描述 熟悉和 掌握 P I 线图对从事余热发电的人员来说是非常重要的 在 P I 线图来上 如果按设备编号来分 水泥余热发电共分 6 个系统 即 1 汽轮机系统 含油路系统 2 闪蒸器系统 含锅炉给水 3 AQC 锅 炉系统 4 PH 锅炉系统 5 水系统 含化水处理 冷却塔等 6 发电机系统 其中 发电机系统的高 低压线路没有在线图上表示 油路系统设备及流程已在油路系统图中表明 读者可以看图 要熟悉和掌握 P I 线图 首先要明白线图中的文字符号和图形符号的意义 为了方便读者学习 我们将线图上的文字符号和图形符号列表如下 一 P I 线图图形符号和文字符号的意义 序 号 符 号 英文名称 或日文名称 中文名称序 号 符 号 英文名称或日文名 称 中文名称 1GATE VALVE截止阀23WIRING信号线 2GLOBE VALVE球阀24EXPANSION JOINT伸缩节 3CHECK VALVE逆止阀25 CENTRAL CONTROL ROOM INSTRUMENT 中控室 设备 4 DIAPHRAGM CONTROL VALVE 薄膜控制 阀 26 TURBINESTARTING PANEL INSTRUMENT 汽机起动 盘设备 5PISTON VALVE柱塞阀27LOCAL INSTRUMENT区域设备 北方电力论坛 6BUTTERFLY VALVE蝶阀28DETECTOR测控元件 7SAFETY VALVE安全阀29TAG No设备编号 8 THREE WAY SOLENOID VALVE 三通 电磁阀 30FLOW SIGHT 流 量 观察镜 9 PUMP 泵 31P PRESSURE压力 10M MOTOR 电动机 32TTEMPERATURE 温度 11 STRAINER 过滤器 33L LEVEL液位 12 STEAM OR AIR TRAP 疏水阀 34 F FLOW流量 13ORIFICE节流孔板35 s cmCONDUCTIVITY电导率 14 SOLENOID VALVE 电磁阀 36 IINDICATOR 仪表 15 SELF PRESSURE CONTROL VALVE 自保持循 环控制阀 37C CONTROL控制 16 PRESSURE REDUCING VALVE 循 环 减压阀 38 QINTEGRATOR 累积 17STEAM PIPING蒸汽管线39AALARM信号 18 COOLING WATER PIPING 冷却水 管 线 40 LSLEVEL SWITCH 液位开关 19AIR PIPING压气管道41PSPRESSURE SWITCH压力开关 20 MISCELLANEOUS PIPING 42LMSLIMIT SWITCH微动开关 21 CHEMICALS PIPING 化水管线 43 GLOCAL GAUGE本机仪表 22 DRAINAGE PIPING 疏水管线 44 SCOPE OF PIPE PORTION 管线区域 范围 二 油路系统图形符号和文字符号的意义 序 号 符号中文名称 序 号 符号中文名称 序 号 符号中文名称 1润滑油18安全阀35节流孔板 2控制油19常开阀36减压器 3跳闸油20常闭阀37现场仪表 4油雾21差压计均压 阀 38TSP 盘仪表 5排油2239中控控制仪 表 6冷却水23球阀40P压力 7电气信号24信号源41T温度 北方电力论坛 8空气信号25风机42L液位 9机械的结合2643N速度 10球阀27热电偶44X振动 1128油过滤器45C调节 12针形阀2946I指示 13转向逆止阀30油泵47S变换器 14逆止阀31电动机48R记录 15电磁阀32切换阀49A报警 16蝶阀33法兰盘50G指示 机侧 17调节阀34伸缩节51设备编号 三 P I 线图的设备编号 设备名称及其功能 根据设备编号 P I 线图共有 6 个系统 即 1 汽轮 机系统 含油路系统 2 闪蒸器系统 含锅炉给水 3 AQC 锅炉系统 4 PH 锅炉系统 5 水系统 含化水处理 冷却塔等 6 发电机系统 系统 设 备 编 号 设备名称设 备 功 能 100 汽轮机 将余热锅炉内产生的过热蒸汽转变为机械能 的设备 110 减速机 将汽轮机输出轴的 5829rmp min 的转速变为 1500rmp min 转速输出的设备 111 盘车装置 汽轮机组在起动和停机时带动转子 使汽机 转子受热均匀 120油箱汽轮机组油系统的润滑油 控制油的油箱 121油雾排风机排放油箱中 122油过滤器净化润滑油 123油冷却器 A B 冷却汽轮机系统润滑油 124润滑油过滤器过滤润滑油 125调节器油过滤器 1 系统 汽 轮 机 系 统 含 油 系 统 130主油泵在汽轮机正常运转后向汽轮机系统供油 北方电力论坛 131 辅助油泵用于汽轮机起动 停止时向汽轮机系统供油 132 事故油泵 当汽轮机主油泵 辅助油泵无法起动时该泵 起动向系统供油 140 凝汽器 使进入汽轮机做功后的的蒸汽冷凝成水 保 证汽机正常工作 140 凝汽泵 使凝汽器中的冷凝水重新回到系统内循环 170 汽封凝汽器 使汽封蒸汽冷凝成水 并重新回到系统内循 环 171 汽封凝汽器风机 将汽封凝汽器中未凝结成水的蒸汽排出 190 调节器 汽轮机调速用 200 No 1 闪蒸器 使锅炉给水保持一定温度并回收热水附带的 热能产生饱和蒸汽送汽轮机混汽门做功 210 No 2 闪蒸器 用于保证 No 1 闪蒸器工作压力不超过设计压 力 确保设备安全 210SV No 2 闪蒸器安全 阀 用于保证 No 2 闪蒸器工作压力不超过设计压 力 确保设备安全 230 A B 锅炉给水泵 向 AQC 锅炉 PH 锅炉供水 2 系统 闪 蒸 汽 系 统 240 排污箱 用于汇集 T G 厂房蒸汽系统排污及疏水 集 中排放 系统 设 备 编 号 设备名称设 备 功 能 300 AQC 锅炉 利用篦冷机的废气产生过热蒸汽及加热水的 设备 310 沉降室采用折反原理进行收尘设备 311 沉降室下料回转阀 将沉降室收集的粉尘排出至下面拉链机 312 沉降室下拉链机输送沉降室收集的粉尘 330 加药装置 向锅炉汽包加磷酸钠 防止锅炉汽包及管道 结垢 341 排污箱 用于汇集 AQC 炉汽包及换热器联箱排污集中 排放 342 排污冷却器锅炉汽包排污水冷却器 343 试样冷却器 锅炉汽包取样水冷却器 3 系 统 AQC 锅 炉 系 统 390 AQC 锅废气入口档 板 控制和调节 AQC 锅废气流量 北方电力论坛 391 AQC 锅废气旁路档 板 控制和调节 AQC 锅废气流量 392 冷却机原有档板 393 旁路冷却风机 将电收尘器的出口废气送入篦冷机 以提高 AQC 锅入口废气温度 400PH锅炉利用预热器的废气产生过热蒸汽的设备 401PH锅炉安全阀 410 A B 振打装置将 PH 锅炉内的受热面上的粉尘振落的装置 411粉尘输送机PH 锅炉受料斗粉尘输送设备 412粉尘回转下料器将 PH 锅炉受料斗粉尘排出至下面拉链机设备 413粉尘拉链机 输送粉尘设备 414粉尘拉链机 输送粉尘设备 415粉尘拉链机 输送粉尘设备 420 A B 循环水泵对 PH 炉蒸发器进行强制循环的设备 421循环水过滤器过滤 PH 炉循环水泵出口水 430加药装置 向锅炉汽包加磷酸钠 防止锅炉汽包及管道 结垢 441排污箱 用于汇集 PH 锅炉汽包及换热器联箱排污集中 排放 442排污冷却器 PH 锅炉汽包排污水冷却器 443试样冷却器 PH 锅炉汽包取样水冷却器 490 PH 锅废气入口档 板 控制和调节 PH 锅废气流量 491 PH 锅废气旁路档 板 控制和调节 PH 锅废气流量