三、綜合利用燃氣電廠節能措施
綜合利用燃氣電廠主要包括礦井瓦斯發電、冶金行業冶煉尾氣發電、煤化工行業焦爐煤氣發電、弛放乏氣等。
(1)燃氣一蒸汽聯合循環燃氣發電優先考慮燃氣輪機聯合循環方式,機組發電效率最高,由于國內綜合利用燃氣熱值普遍較低,不宜采用該種方式,同時小型燃氣輪機國產化較低,進口機組價格昂貴且維修成本較高,一直沒有推廣。燃氣輪機聯合循環方式僅在燃氣規模較大、燃氣濃度較高的情況才考慮應用。
(2)內燃發電機組
對于燃氣量較小、熱值相對較低的優先采用內燃機發電,規模較大的可以配套余熱鍋爐、蒸汽輪機發電。進口內燃發電機組發電效率可以達到42%,配套余熱發電后可以達到45%,國產內燃發電機組發電效率可以達到32%,配套余熱發電后可以達到35%。均高于燃氣鍋爐配套蒸汽輪機發電方式,因此發電工藝選擇順序是優先考慮進口內燃發電機組配套余熱發電,燃氣不能滿足進口機組要求時選用國產內燃發電機組配套余熱發電,最后選用燃氣鍋爐配套蒸汽輪機發電方式。國產內燃機組年運行小時數偏低,應適當考慮部分備用機組,提高燃氣利用率。內燃機組配套發電機組應配套高壓發電機,以降低系統電能損耗。內燃機組冷卻水溫度較高,有條件的可以用來采暖或作為熱水供應,減少系統熱量損失。采用內燃機組發電的綜合利用電廠,應加強對燃氣的預處理,去除燃氣中有害雜質,提高設備運行效率,提高設備年利用率,減少燃氣無效排放。
四、余熱發電機組
余熱發電主要包括水泥行業余熱發電、燒結余熱發電、轉爐煤氣余熱發電、干熄焦余熱發電等,其規模相對較小。
(1)提高系統參數
1、水泥余熱發電
傳統的水泥余熱發電機機組參數較低,其主要原因是AQC鍋爐、sP鍋爐產生蒸汽并列到蒸汽母管進入汽輪機,兩SP鍋爐煙氣溫度較低,限制了系統參數不能太高,一般蒸汽參數為1.6MPa/300'E,發電汽耗較高,有必要對余熱工藝系統進行優化以提高機組蒸汽參數,通過對魯中水泥余熱發電做了嘗試,其主要思路是篦冷機設置兩個煙氣出口,高溫煙氣出口煙溫約500。C;低溫煙氣出口煙溫約330℃,高溫煙氣配套過熱器。AQC鍋爐、SP鍋爐生產飽和蒸汽,合并后進入過熱器生產過熱蒸汽,系統參數提高到2.45MPa/390。C,在不增加旋窯煤耗的情況下,余熱發電汽耗較傳統的水泥余熱發電大幅度下降。
2、燒結余熱發電
燒結冷卻機14煙囪煙溫一般為320℃,2’煙囪煙溫一般為300℃,在不設置循環風機的情況下,余熱發電機組參數最高約為1.6MPa/280℃;系統配置循環風機后煙氣煙囪煙溫可提升到400℃,發電機組蒸汽參數可以升到2.0MPa/350℃。循環風機的設置可以提高整體發電效率,因此燒結余熱發電工藝系統應該設置循環風機。
(2)設置雙壓系統
余熱利用系統煙氣量較大、煙溫較低,尾部煙道熱量除了加熱給水外,還富裕部分熱量,造成早期的單壓鍋爐排煙溫度較高,為了解決這一問題,工藝系統設置低壓蒸汽段。生產0.5~0.7MPa的飽和蒸汽,雙壓余熱鍋爐配套補汽輪機,可以提高系統余熱利用效率。同時雙壓鍋爐低壓汽包可以完成系統除氧,較傳統的真空除氧系統簡單、除氧效果好,功耗低。
(3)飽和蒸汽過熱
一般鋼鐵企業都同時設施燒結機和轉爐,一般燒結余熱發電和轉爐余熱發電系統都是獨立系統。鑒于轉爐生產特點,傳統轉爐蒸汽利用系統配套蒸汽蓄熱裝置、小型低壓飽和蒸汽輪機,系統投資較高、熱利用率較低。可以綜合考慮燒結余熱發電、轉爐余熱發電系統結合起來。其主要思路是提高轉爐余熱系統運行壓力等級,蓄熱裝置出口飽和蒸汽接至燒結余熱鍋爐過熱器入口,實現飽和蒸汽過熱和并汽,燒結余熱發電、轉爐余熱發電共用1套容量較大、參數較高的蒸汽輪機。以減少占地、降低投資、提高發電效率。
(4)合理選擇機組容量和參數
工程實施前,對原生產系統進行認真調研,從系統設計、裝置配套、運行實際情況、同類型工程數據、熱煙氣的導出等方面,做好余熱系統煙氣分析。得出較準確的煙氣量、煙氣溫度,這是很重要的一個環節,必要的時候業主協調召開由建設單位、原工藝設計單位、設備供應單位、余熱發電設計單位參加的技術協調會,來做好這一項工作。煙氣分析出入較大會造成余熱發電系統參數、機組容量配置不合理,實際運行效果和設計相差較大,造成機組運行經濟性和安全性較差。
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