热管余热锅炉在低温发电中的应用

    随着窑外分解技术的出现,水泥生产的单机产量大幅度提升,热耗下降。但其烧成系统的排烟热损失仍占其热耗的40%左右。目前,欧美、日本对SP/NSP窑低温发电的研究早已达到了实用化程度,而我国在这方面的研究则刚刚起步。本文将对低温发电所用余热锅炉的选择做一探讨。

　　低温发电用锅炉有三类:立式余热锅炉、卧式余热锅炉、热管余热锅炉。前两种锅炉为常规的余热锅炉,这里重点介绍热管余热锅炉。

    用于我国低温发电的热管余热锅炉

在“八五”科技攻关“85-518-01”低温余热发电课题中,我们所采用的热管余热锅炉与上述几种余热锅炉又有所不同。为了更多地利用废气低温的能量,在热力系统中,采用了两相流螺杆膨胀机发电。

    由热管余热锅炉产生2.7MPa,228℃的水及水蒸汽(80%热水,20%水蒸汽)引入螺杆膨胀机膨胀作功,推动螺杆机发电机组发电。出螺杆机的汽水压力为0.45MPa,经扩容分离器分离出的水送回锅炉,蒸汽引入汽轮机发电。出锅炉烟气温度140℃以下。

    对于4000KW燃气发电机组，燃气燃料的能量只有约35%被发电机组转化为电能，30%—35%随烟气排出（排烟温度达550℃），20%—25%被发电机冷却水带走，通过机身散热等其他损失占10%，排气余热和冷却水损失的能量比有用能量还多。占燃气发电机燃料近35%热能的烟气余热资源基本上被白白浪费掉。我公司针对这一工况，充分利用燃气发电机组烟气余热，安装NZG型燃气发电机组配套的热管式余热锅炉，产生的蒸汽带动汽轮机组二次发电。使燃料资源得到了充分利用，环境得到有效保护，实现了企业的节约发展、清洁发展和可持续发展，创造了良好的经济、环保和社会综合效益。