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技术方案

技术背景 技术领域 技术特长 发展方向

1、饱和蒸汽发电技术

  在工业生产过程中,很多工艺过程中的余热回收产生大量的饱和蒸汽。饱和蒸汽在汽轮机中做功时,随着压力的降低,蒸汽的湿度迅速增大。蒸汽湿度的迅速增加对汽轮机的运行十分不利。首先,蒸汽湿度的增加会使汽轮机内效率降低。蒸汽湿度每增加1%,汽轮机内效率相应降低1%。更严重的是蒸汽中的液滴会冲蚀汽轮机的叶片,使叶片产生水蚀,造成汽轮机的损坏。蒸汽的湿度越大,水蚀的程度越严重。长期设计和运行的实践经验证明,汽轮机末级蒸汽的最大湿度不得超过10%~12%,否则将严重影响汽轮机的工作寿命和运行安全。

  利用常规的汽轮发电技术由于饱和蒸汽做功后湿度将不可避免的增大。解决这个难题的一般办法是采用蒸汽再热循环,也就是把汽轮机中部将湿蒸汽引出来,送到锅炉或加热器中加热成过热蒸汽,再送回汽轮机中继续膨胀做功。这个办法很有效,但做起来非常麻烦,同时造成汽轮机结构复杂,成本大幅增加。特别对于功率25MW以下的中小汽轮机或工业余热发电用汽轮机采用上述办法在经济上是非常不合算的。

  本公司采用的专有饱和蒸汽发电技术(机内除湿再热的多级冲动式汽轮机,专利号:ZL200510034193.3)可以自由使用饱和蒸汽或是过热度较低的蒸汽发电,在保持比较高效率的情况下消除了水蚀问题。这种技术大大的拓宽了汽轮机所能使用的蒸汽的参数范围。任何压力的饱和蒸汽、湿蒸汽、过热度较低的蒸汽都可以直接用来发电。这对工业余热发电和低参数热能发电具有重大意义。该技术可使饱和蒸汽发电效率提高20%以上,达到了同类技术的国际先进水平,该技术已成功应用于钢铁、有色冶金等行业。

2、蒸汽压差发电技术

  厂区的供汽压力(锅炉直接供汽或购入汽源)与生产工艺存在压差,生产中通常使用减温减压设备将蒸汽参数减温适合工艺要求使用,减温减压设备浪费蒸汽的压能,降低蒸汽使用品质,蒸汽压差发电技术通过使用先进的背压式汽轮机回收蒸汽的压差能,背压式汽轮机与减温减压设备并联安装,正常情况下利用背压式汽轮机发电使蒸汽减温减压,汽轮机检修或停运时,蒸汽走原减温减压设备,不影响生产。

  发电规模根据用户蒸汽参数确定,以热定电。同时,由于该项目属于节能技术,对消除污染、减少二氧化碳的排放有重要意义,有条件享受国家的相关优惠政策,有很好的市场前景和巨大的推广潜力。

3、扩容法热水发电技术

  扩容法热水发电技术是利用热水降压扩容产生的蒸汽推动汽轮发电机组进行发电。当热水的温度低于100℃时,整个发电系统均处于负压状态,此时需要先把系统中的空气抽除干净。由于真空中热水降压汽化是一种闪急蒸发过程,所以其蒸汽发生器就叫“闪蒸器”或“扩容器”,这也是“扩容法热水发电”名称的来源。扩容器产生低压水蒸气,导入汽轮机做功,乏汽在冷凝器中被冷却水冷凝成冷凝水。采用扩容法热水发电技术的热水电站,设备简单,易于制造,电站运行安全可靠。

  丰顺地热电站是国内一座利用低于100℃的热水发电的商用电站,电站3号机采用扩容法热水发电技术,自1984年投入运行至今,一直运行良好。

4、烧结环冷机高效余热回收密封技术

  我国自上世纪90年代末由国外引进烧结冷却机余热发电技术以来,经过10多年的发展,目前国内已经建成多座烧结冷却机余热电站。但到目前为止,大部分电站都远远未能达到预期的性能指标。究其根源,最大的技术难点就在于烧结冷却机其冷却机热风罩与台车之间的漏风处理以及热风罩内高温烟气的流场控制。基于冷却机热风罩与台车一动一静的特性,烟罩与台车之间留有5cm~10cm的间隙,在余热电站锅炉引风机开启后,热风罩外部的大量冷空气由此间隙被吸入热风罩,从而大幅降低了余热烟气的品味,严重影响到余热电站的效能。同时由于冷却机可利用余热各段温度逐步由500℃下降到200℃左右,这一段的热风罩长宽比过大,这样在余热锅炉引风机的抽吸作用下,整个热风罩内的烟气流场处于紊流状态并局部产生漩涡,大量的高温烟气无法通过热风抽口进入余热锅炉而得到回收利用。

  目前国内针对热风罩与环冷机台车间隙密封的主要方式有柔性钢丝密封、玻璃纤维毡密封等,但这几种方式都存在严重的磨损现象,密封效果不持久。同时,采用这几种密封方式大约半年必须更换一次密封件,每年需投入较高的运行维护费用。

  我公司经过对多座烧结冷却机余热电站进行长期深入研究,同时结合实际工程经验,研制出烧结环冷机专用免维护密封系统(专利号:ZL201410264795.7)。通过对热风罩内的流场进行模拟计算,在不影响现有生产工艺的前提下,对热风罩进行改造,实现对热风流场控制,使得外界冷空气不能进入到热风罩内。本系统包括锁风装置、免维护密封装置、烟温与流量平衡器等。本系统能确保环冷机余热烟气品质不会被漏风降低,使余热锅炉获取最大化的余热资源。运用本技术可以使余热锅炉进口烟温提升60℃左右,余热锅炉进口烟温达到360℃~400℃之间。应用本技术,可提高普通烧结冷却机余热电站发电量20%左右。

5、锅炉排烟余热回收利用技术

  锅炉是通过燃料的燃烧为生产提供热能,燃料含水以及燃料燃烧过程中产生的水蒸汽,是锅炉排烟尾气中水蒸汽的主要来源。当燃料含水率较高,锅炉的负荷较低,尾部换热器的冷介质的入口温度较低时,换热面温度会低于烟气的露点温度(4565℃),水蒸汽在换热面上凝结,对换热器产生腐蚀,且凝结水捕集烟气中的灰粒,导致尾部换热器换热面出现结垢性积灰。此外,由于燃料中含有硫份,燃烧过程中产生三氧化硫,三氧化硫与水蒸汽结合生成硫酸蒸汽,导致烟气露点温度升高,冷凝水对设备的腐蚀性增加。因此换热设备壁面温度低于烟气酸露点温度,是产生低温腐蚀和低温积灰的根本原因。

  公司经过多年的研究,找到了有效解决锅炉低温腐蚀及积灰的技术,即可以精确控制换热器的壁面温度高于烟气露点温度的换热设备。在进一步降低锅炉排烟温度,最大限度地回收烟气余热的前提下,可以保证换热器的壁面温度始终高于烟气的酸露点及水露点温度,从根本上解决了换热器的低温腐蚀及低温积灰的问题。同时,当锅炉负荷波动时,还可稳定锅炉的排烟温度。


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