余热发电基础知识培训教材课件.ppt
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1、陕甘区域工艺专业组余热发电知识培训2014.3.192余热发电常见故障介绍 1 2 3【培训内容】4 余热发电基础知识培训余热发电主机设备、工艺流程介绍余热发电概况余热发电系统典型故障分析处理5 汽轮机保护系统3一、余热发电概况4 采用纯低温余热发电技术,将排放到大气中占熟料烧成系统热耗30%的废弃余热进行回收,通过余热锅炉、低参数汽轮机等热能利用设备,可将热能转化为电能(即利用出水泥窑预热器和篦冷机中部的350左右的烟气余热产生,推动汽轮机做功发电)。一、余热发电概况5余热发电效益:一、余热发电概况A.利用水泥窑生产线过程中的余热发电建设并网后,所并网的电量全部用于水泥熟料生产线,约建设熟料
2、生产过程50%的购买电量。B.余热发电系统在回收水泥生产线过程中产生的大量余热同时,又减少了公司对环境的污染以及粉尘污染,窑头锅炉沉降室的粉尘回收到熟料系统,窑尾余热锅炉沉降的粉尘通过输送设备回到生料系统。6余热发电效益:C.余热发电建设不仅满足国家的节能减排要求,也是水泥企业降低成本的有效途径。D.以2x4500t/d水泥生产线外加两套水泥粉磨,总用电负荷大约在4.4万KW左右,而余热发电量能达到1.8万KW,实际网购电量约2.6万KW左右。一、余热发电概况7一、余热发电概况C.余热发电主机设备包括窑头AQC锅炉和窑尾SP(PH)的余热锅炉各一套,汽轮机,发电机,水处理设备,循环冷却设备,D
3、CS控制设备各一套。D.利用窑头窑尾的废弃温度,进行纯低温余热发电,AQC、SP锅炉烟气自上而下通过锅炉换热管道进行换热,PH锅炉从左到右通过锅炉换热管道进行换热。8余热发电技术发展:海螺集团是国内水泥纯低温余热发电最早应用者,在1998年3月,宁国水泥厂4000t/d纯低温余热发电系统正式并网发电,那时余热发电在水泥行业中占席不多。在2005年以后,余热发电在水泥行业中遍地开花。到目前为止,有水泥生产线的,基本都配套余热发电,截止2012年初,安徽海螺集团川崎工程公司水泥余热发电已推广160多套机组,规模达到1930兆瓦,涉及国内外水泥企业集团,235条水泥熟料生产线,年发电量约146亿千瓦
4、时,按照火力发电同口径计算,年节约518万吨标准煤,减排1347万吨二氧化碳。一、余热发电概况9水泥余热发电技术的发展:一、余热发电概况A.早期的水泥行业设计院对发电机组配置比较保守,2500t/d生产线配3000KW机组,5000t/d生产线配6000KW机组,吨熟料发电量可达28KWh/t。B.随着余热发电机组不断成熟,目前配置2500t/d生产线配4500KW机组,4500t/d生产线配9000KW机组,吨熟料发电量可达38KWh/t。10 二、余热发电主机设备 工艺流程介绍11二、余热发电主机设备介绍余热发电主要设备及其作用:(一)余热锅炉组成部分余热锅炉是由锅炉本体、过热器、蒸发器、
5、省煤器、汽包等附属管道组成,它们的作用如下:(1)锅炉本体:吸收炉膛中的热量,产生蒸汽。(2)过热器:将饱和蒸汽进一步加热,提高蒸汽温度为过热蒸汽。(3)省煤器:利用烟气的余热提高给水温度,降低排烟温度,提高锅炉热效率。(4)汽包是锅炉蒸发设备中的主要部件,是汇集炉水饱和蒸汽的圆筒形容器,是加热、蒸发、过热三个过程的分界点。12二、余热发电主机设备介绍 余热锅炉工作原理:给水进入余热锅炉的省煤器加热后被送入汽包,汽包内的水通过下降管在分配到蒸发器,再次加热产生饱和蒸汽、饱和水混合物回到汽包,产生的蒸汽通过汽包上部汽水分离器送到过热蒸汽,使饱和的水蒸气变成过热蒸汽。余热烟气经过过热器-蒸发器-省
6、煤器。13余热锅炉:蒸发器过热器省煤器主蒸汽去往汽轮机安全阀液位计14二、余热发电主机设备介绍(二)汽轮机部分 汽轮机是由汽轮机本体、调速系统、危机保安器及油系统组成,它们的作用如下:汽轮机本体:由锅炉输出的高温高压蒸汽吹动叶轮转动,将热能转变为机械能;调速系统:使汽轮机在负荷变化时,自动增大或减少蒸汽的进气量,保持汽轮机在额定转(3000r/min)下稳定运行。危机保安器:当汽轮机调速器系统失灵,转速超过3300r/min,危机保安器不动作,将自动关闭主汽门,防止汽轮机损坏。油系统:它是供给汽轮机和发电机各轴承润滑和各调试系统用油。15二、余热发电工艺流程介绍 余热发电工艺流程简介 余热发电
7、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。汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、除氧器、锅炉给水泵等组成。炉水在锅炉内加热成蒸汽,经过过热器进一步将蒸汽加热成过热蒸汽,过热蒸汽经过主蒸汽母管进入汽轮机,过热蒸汽在汽轮机中不断膨胀加速,高速流动的蒸汽冲动汽轮机叶片做功,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凝汽器热水井。这样,锅炉水经历了一个水蒸气水的工艺过程。16余热发电工艺流程图GR02002,3,6设计校核审核审定绘图任文皓热平衡图AQC锅炉PH锅炉汽轮机发电机冷凝器冷却塔闪蒸器纯水箱汽封凝
8、汽器11锅炉给水泵冷凝泵冷却水泵辅机纯水6.89P317T50.86G7.89P32.68G305T7.89P18.18G345T389.000Q 325T200T206,250Q 360T84.21T51.37T 63.87G167T45.69G11.55G35.4T1.37P1.46GSAT0.0573P52.12G补给水溢流9100kW52.32G38.1T图例单位:P:压力 ata T:温度 G:蒸汽流量 T/H Q:废气流量 Nm3/H蒸汽凝结水冷却水纯水项目名称:宁国水泥厂5000t/d熟料技改工程配套余热发电标记修改内容日期设计17 三、余热发电系统典型 故障分析处理18三、余热
9、发电系统典型故障分析处理、凝汽器真空下降的现象、凝汽器传热端差不断增大且持续升高,(设计值为3-10);、凝结水温度升高;、凝汽器排汽室温度升高;、真空泵吸入口压力表显示真空度值比DCS画面显示值高将-8KPa;19三、余热发电系统典型故障分析处理、冷却水泵出口压力偏大;、真空泵分离箱水温较高,一般要求低于40;、凝汽器冷却水进、出水温差仅为7,设计在10以内;、在相同蒸汽参数下机组的发电负荷降低。20三、余热发电系统典型故障分析处理、凝汽器真空偏低原因 根据相关运行数据分析和停机检查主要有以下七点是造成真空度偏低的主要原因:、因凝汽器内部管道杂物较多,导致铜管堵塞,凝汽器冷却水流量下降;、由
10、于冷却水水质管理不到位,导致凝汽器铜管内壁结垢,凝汽器换热效果降低;、由于水环式真空泵换热器堵塞、结垢,导致分离箱水温较高,影响真空泵喷射器内部介质速度,真空泵工作效率下降;21三、余热发电系统典型故障分析处理、冷却塔散水嘴堵塞较多,导致冷却塔冷却效果下降,冷却水温度升高;、凝汽器冷却水进水室与回水室隔板出现渗漏,造成部分冷却水未进入凝汽器受热面进行换热,而直接回到凝汽器冷却水回水管;、真空泵喷射器内部结垢,造成内部通流面积下降,影响真泵的效率;、冷却塔填料和分离器上部存在轻微结垢,影响冷却塔的冷却效果。22三、余热发电系统典型故障分析处理、处理方法及结果 利用停机检查期间有针对性地作了以下几
11、点工作:、凝汽器内部进行检查,并将内部杂物清理,同时对冷却塔内部进行清扫;、凝汽器进行灌水试验,检查凝汽器真空严密性,并没发现漏点;、凝汽器冷却水进水室与回水室隔板进行堵漏处理;、两台真空泵密封水换热器全面进行清理;23三、余热发电系统典型故障分析处理、防范措施、加强冷却水水质管理,针对凝汽器铜管结垢现象制定相应的换药及酸洗计划;、加强真空泵密封水温度的监控力度,并定期对真空泵换热器进行在线清洗;、随着环境温度的升高,使用射水抽汽器的机组应加强对射水箱温度的监控(射水箱温度一般在35左右),必要时加大射水箱的外排水流量;、根据工厂水质情况,有针对性对冷却水进行外排或置换,确保循环水浓缩倍数不超
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