饱和蒸汽余热发电介绍
饱和蒸汽发电项目余热发电项目技术方案
饱和蒸汽发电项目技术方案编制单位：目录第一章项目概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1第二章项目现有发电条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2.1 现有余热2.2 蒸汽利用情况第三章余热发电方案拟定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3.1 汽轮机部分3.2 发电机及配电保护部分3.3 工艺流程图3.4 方案特点第四章循环水系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第五章电气系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55.1 电气主接线5.2 系统组成5.3 控制保护系统5.4 站用电配电5.5 直流配电系统5.6 过电压保护和电力装置的接地5.7 主要电气设备选型第六章总平面设计布置方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 6.1 场址选择6.2 总平面设计主要技术指标6.3 建筑设计方案第七章项目内容及投资预算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 7.1 建设内容7.2 项目投资预算第八章项目主要技术经济指标及建设周期⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 8.1 项目营运主要经济指标8.2 项目建设周期结语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10第一章项目概况现有两台饱和蒸汽锅炉，蒸汽产汽量分别为6.0T/H 和5.3T/H ，锅炉工作制度为330天/ 年、24H/天。
目前所产蒸汽全部排空，为实现节能减排，有效利用能源，要求利用现有余热条件，制定发电方案。
第二章项目现有发电条件2.1 现有余热根据现场考察及甲方提供的条件，现有余热锅炉产汽情况如下表：2.2 蒸汽利用情况经向甲方了解，目前业主生产工艺没有利用蒸汽的负荷，生产所产生的饱和蒸汽经过管网后直接排空，没有任何利用。
详见下表：第三章余热发电方案拟定根据上述热能条件，初步拟定发电方案为：饱和蒸汽凝汽式汽轮机发电机组方案，本方案主要设备及参数如下：3.1 汽轮机部分3.1.1 汽轮机参数排汽参数：0.014Mpa（a），52.6 ℃回热抽汽参数：0.612 Mpa（a），160℃,0.9 t/h额定工况：6500rpm,进汽量：10.3 t/h ，补汽量：1.0 t/h ，电功率：1.29MW，汽耗：7.98kg/（kw.h）,热耗：16957KJ/（kw.h）。
烧结机余热发电技术的详解
烧结机余热发电技术一.概述余热发电是利用强制循环余热锅炉回收废气余热，生产中压饱和蒸汽，配套饱和蒸汽汽轮机组，发电机组抽汽供热，实现供热、电联产，最大限度提高余热蒸汽利用效率。
而对于烧结机余热发电来说是通过钢厂烧结机所产生的冶炼烟气余热强制循环余热锅炉回收利用，生产中压饱和蒸汽，配套饱和蒸汽轮机组，抽取供热发电。
通过对烧结机烟气的回收利用，一方面减少了对大气环境的污染（主要是二氧化碳，一氧化碳），另一方面，从某种程度上也节约了生产成本。
其所产生的蒸汽可进行对外供热，电联产，节省了企业的生产成本，也迎合当今社会节能减排的主题。
二.工艺原理1.烟气循环：烧结机所产生的烟气分为高低烟温段，共同进入余热锅炉烟道口，并且通过高功率循环风机强制其烟气循环，加热其中低压汽包，产生蒸汽。
当高低段烟道阀门打开时，烟气就进入锅炉烟道口，同时1#，2#烟囱也随之关闭，旁路烟关闭，补冷风口根据烟气温度自行调节其开度。
1#和2#环冷机的出口电动阀打开，循环风机的风流将进入环冷机内，代替环冷风机的风流，使得烧结工序能正常运行。
在此工序中循环风机是主体，因此循环风机的效率直接影响到烧结和锅炉蒸汽产生的效率，进一步影响发电效率。
2.中压水循环：中压锅筒给水是来自汽机房凝结水经过低压除氧器处理后，由中压给水泵打入中压锅筒。
中压给水调节中最为重要的是给水三冲量调节，其调节方式是通过汽包水位，给水流量，主蒸汽流量。
给水三冲量调节中，给水流量的准确度直接影响到调节的准确和稳定度。
因此要进行三冲量的调节，给水流量和蒸汽流量以及水位的校验非常重要。
当主蒸汽温度达到一定值（主要由进入汽机的蒸汽温度决定）时，需要打开减温水调节阀来冷却中压减温汽，降低蒸汽温度，符合进入汽机蒸汽温度的要求。
3.低压水循环：低压汽包给水是来自汽机房凝结水经过除氧器处理后进入低压汽包。
对于低压汽包给水调节可以进行两冲量或单冲量调节，其具体调节方式可以根据现场情况而定。
论转炉饱和蒸汽发电系统及其参数选择
论转炉饱和蒸汽发电系统及其参数选择作者：曾林欢丁海啸来源：《华东科技》2013年第09期【摘要】利用转炉的饱和蒸汽进行发电的系统设计，是为了充分利用在冶金企业的生产中的大量低温饱和蒸汽。
本文分析了该系统的主汽压力和排汽压力以及排汽干度与汽轮机相对内效率之间的关系，并对该系统建立过程中几个关键的技术，比如主蒸汽参数的选择、蒸汽蓄热器以及蒸汽管道等进行了说明。
【关键词】转炉；发电系统；效率；汽耗率引言由于生产技术和工艺过程等因素，冶金企业在生产过程中产生的低温饱和蒸汽无法得到很好的利用，而被排放掉了，造成能源浪费。
以低温饱和蒸汽作为动力的发电系统相关技术的发展，给余热能源可以有效利用开拓了很好发展前景。
1 蒸汽特性转炉炼钢工艺决定转炉的高温烟气是具有间歇性和波动性及周期性的特点（图1），并处于一个比较稳定的动态过程。
由于转炉烟气的特点，余热锅炉内的蒸汽同样是具有间歇性和波动性及周期性的特点。
在吹氧阶段，烟气的温度和流量不断地增大，产生的蒸汽流量以及压力也随之增大。
当烟气的温度和流量均达到最大时，蒸汽压力和流量同时也达到最大。
吹氧阶段结束后，烟气量会慢慢降到最低点，锅炉产汽量也会随之降到最低。
因为蒸汽参数非常不稳定，所以利用此部分的饱和蒸汽余热具有一定的难度。
2 热力系统2.1 热力系统的设计转炉锅炉的饱和蒸汽会从各汽包进入分汽缸，蒸汽在分汽缸进行稳流后将根据实际需要输入不同管路。
用于发电的蒸汽通过主蒸汽管道后进入汽水分离器。
将饱和蒸汽中由于压力降低而凝析的水分离出来，以确保进入汽轮机的蒸汽干度符合要求。
然后蒸汽在汽轮机中做功后进入冷凝器中进行冷凝，形成饱和水，再通过凝结水泵输送到除氧器进行除氧，除氧后的饱和水一部分将用于蒸汽蓄热器液位的调节，其余部分将进入转炉锅炉的汽包实现循环。
2.2 关键技术2.2.1 主蒸汽参数的选择主蒸汽参数的选择可以通过实时检测与计算得到转炉一个周期中平均的产汽量。
用此产汽量时的系统参数乘上安全系数，便可当做装机容量额定参数。
饱和蒸汽余热发电介绍
谢 谢！
采用机内再热饱和蒸汽发电技术比国内任一 汽轮机制造商相同冷凝机组相比，发电量至 少提高25%。
饱和蒸汽发电量
3.0MPa 170度/吨蒸汽 1.0MPa 150度/吨蒸汽 0.8MPa 140度/吨蒸汽 0.5MPa 120度/吨蒸汽 0.3MPa 110度/吨蒸汽
由于饱和蒸汽在汽机中做功，蒸汽的含湿 量升高，含湿量升高会带来汽机内效率降 低，含湿量最高在11%左右，否则会损坏 汽机的叶片，所以目前其它饱和蒸汽发电 技术基本上是采用背压式，只利用蒸汽的 部分能量，同样造成浪费。
3.0MPa 170度/吨蒸汽
0.5MPa 120度/吨蒸汽
170－120＝50度/吨蒸汽
选用背压式饱和蒸汽发电机组C5DSII+G+G（德国 TUTHILL ENERGY SYSTEMS公司产品），蒸汽量为32.3t/h （尾气压力0.5MPa，温度152℃） ，装机容量2030KW 。 2005年4月14日并网发电试运行，现有条件下最高发电量1500 ＫＷ。
139℃,17.5T 。（安装完成）
3、重钢项目：2台9000kW（未投运） 4、珠钢项目：1台9000kW（安装完成）
机内除湿再热的多极冲动式汽轮机
充分利用加热用饱和蒸汽气化潜热，提高能 源利用率；
增加蒸汽干度，提高汽轮机级效率，增加发 电量；
降低排汽压力，排汽压力与纯冷凝过热机组 相同，提高了发电量。
汽轮机主要技术参数 ● 饱和蒸汽流量：正常12－34 t/h(波动)。 ● 汽轮机入口蒸汽压力：正常 4.0MPa；最高：4.4MPa ● 汽轮机出口蒸汽压力：正常 0.5MPa；最低：0.4MPa ● 汽轮机入口蒸汽温度：正常；250.3℃；最高：254.7℃ ● 汽轮机出口蒸汽温度：正常 151.9℃； 最低：151.9℃ ● 最大发电功率：2030KW。
余热发电
余热发电百科名片余热发电利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。
余热发电不仅节能，还有利于环境保护。
余热发电的重要设备是余热锅炉。
它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。
由于工质温度不高，故锅炉体积大，耗用金属多。
用于发电的余热主要有：高温烟气余热，化学反应余热，废气、废液余热，低温余热（低于200℃）等。
此外，还有用多余压差发电的；例如，高炉煤气在炉顶压力较高，可先经膨胀汽轮发电机继发电后再送煤气用户使用。
目录概况利用途径设备介绍单级蒸汽透平机多级蒸汽透平机蒸汽透平发电机组中国水泥窑余热发电技术主要发展趋势余热发电窑预分解窑及预热器窑立窑厂余热发电的主要发展模式概况利用途径设备介绍单级蒸汽透平机多级蒸汽透平机蒸汽透平发电机组中国水泥窑余热发电技术主要发展趋势余热发电窑预分解窑及预热器窑立窑厂余热发电的主要发展模式展开编辑本段概况余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。
它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。
根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。
编辑本段利用途径余热的回收利用途径很多。
一般说来，综合利用余热最好；其次是直接利用；第三是间接利用（产生蒸汽用来发电）。
如钢铁工业：钢铁厂中的焦炉。
目前我国大中型钢铁企业具有各种不同规格的大小焦炉50多座，除了上海宝钢的工业化水平达到了国际水平，其余厂家能耗水平都很高，大有潜力可挖。
炼钢厂中的转炉烟气发电，目前全国有25吨以上的转炉达240座，按3座配备一套发电系统，可配置发电量为3000Kw的电站80座。
炼钢厂中的电熔炉，目前全国有20多座，其中65吨级可发电量在5000Kw/座以上。
编辑本段设备介绍单级蒸汽透平机单级蒸汽透平机广泛应用于各过程工业领域，普遍作为水泵、油泵、风机、压缩机和发电机的稳定、经济的驱动设备。
钢铁冶金行业余热发电技术
钢铁冶金行业余热发电技术电炉冶炼过程中产生200～1000℃的高温含尘废气，采用余热锅炉将其回收，电炉烟气属于周期波动热源，因此余热锅炉产生的蒸汽需要经过蓄能器调节后方可进入汽轮机发电。
加热炉余热加热炉有两处余热可以利用：一处是炉内支撑梁的汽化冷却系统，另一处是烟道高温烟气。
根据炉型不同，加热炉的烟气量在7000～300000Nm3/h，若用来发电，以烟气量10万Nm3，烟气温度400℃计算，发电量约2000kWh，折合标煤0.8t；汽化冷却系统可生产0.4~1.0Mpa的饱和蒸汽，每吨蒸汽(0.5Mpa)可发电120kWh，折合标煤48kg。
烧结余热烧结线余热烧结生产线有两部分余热，一是冷却机产生的热风，二是烧结机尾的高温烟气。
用余热锅炉将这两部分余热来产生蒸汽，再通过汽轮机发电。
据经验数据，每10m2的烧结面积可产生1.5t/h的蒸汽，可发电300kW，折合标煤120kg/h。
转炉余热转炉汽化冷却烟道间歇产生的蒸汽，通过蓄能器变为连续的饱和蒸汽，采用我公司的专利——机内除湿再热的多级冲动式汽轮机发电。
每炼1t钢，可产生80kg饱和蒸汽，每吨饱和蒸汽大约可发电150kWh，折合标煤60kg。
转炉煤气经过汽化冷却烟道冷却后温度仍高达800～900℃，采用我公司的干法煤气显热回收技术，通过下降管烟道、急冷换热器回收显热生产蒸汽，经蓄能器调节后发电。
电炉余热冲渣热水。
每吨铁排出约0.3t渣，每吨渣可产生80～95℃，5～10t的冲渣水，将这部分热水减压产生低压蒸汽，再进入饱和蒸汽凝汽式汽轮机发电。
每吨90℃热水可发电1.5kWh，折标煤0.6kg，80℃热水可发电1kWh，折标煤0.4kg。
干法熄焦采用惰性气体来冷却红焦，加热后的气体在余热锅炉中产生蒸汽，蒸汽可发电或并入蒸汽管网。
吨焦可生产3.9Mpa、300℃的蒸汽0.45t～0.6t，可发电85～115kWh，折合标煤35～46kg。
高炉煤气余压利用高炉炉顶煤气的压力能和热能，通过透平膨胀机做功发电，但不影响煤气后续利用。
饱和蒸汽余热发电技术在铅冶炼企业中的应用
封采 用的 Ｏ形圈 多为丁腈橡胶 ，丁腈橡 胶在运动状 态下 的工 作 温度 只有 ８ ０ ％， 在冷 却效 果不 佳时 ， 极 易造成 密封 失效 ， 最
好 在 维修 时将 ０形 圈更 换 为耐 高温 的氟橡 胶 ，氟橡 胶 可在 ２ ｏ ０ ℃下长期使用 。
三、 维 修 注 意 事项
利用五台余热锅 炉产生 的 ３ ． ２ ～ ３ ． ８ ＭＰ ａ 饱和蒸 汽进入 汽轮
机后拖动 发 电机进 行发 电 ，同时 为了保证 厂区低压 蒸汽管 网 的生产 生活 用 汽需 求 ，经 汽 轮机 中 压排 汽 口抽 取 一定 量 的 ０ ． ８ Ｍ Ｐ ａ蒸汽接入厂 区生产生活用热 力管 网。饱 和蒸汽在 两级 汽轮机 中做功 ， 压力 、 温度 降低 后 ， 直接进 入凝 汽器 ， 凝汽器 中 的凝结水 通过凝结 泵 回收 至除氧器 进行再循 环利用 。工艺 流
详细 的设备检修记录是提高维修水平 的重要手段 ，设备损 坏后 一定要详细记录损坏时间 、 损坏情况和当时的外部条件 ， 判 断损 坏原 因。维修后 ， 做好详细试运转记录。 拆卸 过 程 中切 忌 蛮力 ，蛮力 会 造成 机 械密 封 的二 次损 坏 。机械 密封安 装前 ， 要认 真检查 密封零件 数量是 否足够 ， 各
目前修复件的质量还不能得到充分保障 ， 因此旧件 的修 复 ， 应在
考虑修复价值 的同时， 也要考虑 旧件利用价值 ， 对于大型 、 精密 、 重要 、 停 机损失大的设备 ， 仍然 以选用高质量பைடு நூலகம் 件为主 ， 以减少 计划外停车为最佳选择 。
元件 是否 有 损坏 ， 特 别是 动静 环 的密 封端 面有无 碰 伤 、 裂纹
必 须清 洗干净 。安 装过 程 中应 保持 清 洁 ， 特 别是 动静环 及辅
钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电的应用
涟钢科技与管理 2019年第2期·55·钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电的应用张 望（涟钢机电设备制造有限公司）摘 要：随着我国对低碳理念的日益重视，各行各业对余热余能的利用水平也越来越高。
钢铁行业是耗能大户，其生产过程中将产生大量的余热。
余热回收利用的问题已摆在钢铁企业日程表的前列。
本文对钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电技术进行分析并对某钢铁厂节能改造进行阐述。
关键词：低压饱和蒸汽；汽轮机；发电；应用钢铁工业作为高能耗行业，同时钢铁企业余热、余能资源数量巨大，也是潜在的“节能大户”。
国外余热余能资源的回收率远高于中国，先进国家已达到90%以上，如日本新日铁达到92%，而国内钢铁企业只有30%～40%，且回收后使用效率不高。
低温余热发电技术是利用中低温湿饱和蒸汽来推动汽轮机组做功，不但回收能源，更能极大地减小对环境的有害化学气体、固体粉尘和高温热污染，经济效益和社会效益显著。
1 低压饱和蒸汽余热发电概述低温热能的发电技术主要是基于朗肯循环的热力发电系统，将低品位的热能转变为高品位的电能，大大提高了低温余热的能级。
在非采暖季，根据“高能高用、低能低用”的原则确定将重整装置的较高温位(102．5℃)的换热热水用于发电，并可在采暖季节基于气温变化，“以暖定电”，调整热水发电机组的运行负荷，匹配供暖需求，发电机组采用ORC 技术。
具体过程是给水泵送来的水经锅炉加热后成为过热水蒸汽，进入汽轮机，将热能转化为机械能，过热蒸汽释放出热能后，降温降压，成为乏汽，由冷凝器冷凝为液态的水，再经给水泵升压，完成循环，由此可以看出，采用常压沸点100℃的水为工质的朗肯循环发电技术很难利用低温余热作为热源。
ORC 和常规水蒸汽朗肯循环的基本原理一致，但工质采用诸如丁烷、氯乙烷以及氟利昂等沸点远低于水的有机物质，在较低温度下就可以汽化，形成动力蒸汽，这使得低温热源可以满足系统要求，当然冷凝系统要采用低于常规朗肯循环冷凝温度的低温方式。
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饱和蒸汽发电量
3.0MPa 170度/吨蒸汽 1.0MPa 150度/吨蒸汽 0.8MPa 140度/吨蒸汽 0.5MPa 120度/吨蒸汽 0.3MPa 110度/吨蒸汽
由于饱和蒸汽在汽机中做功，蒸汽的含湿 量升高，含湿量升高会带来汽机内效率降 低，含湿量最高在11%左右，否则会损坏 汽机的叶片，所以目前其它饱和蒸汽发电 技术基本上是采用背压式，只利用蒸汽的 部分能量，同样造成浪费。
谢 谢！
汽轮机主要技术参数 ● 饱和蒸汽流量：正常12－34 t/h(波动)。 ● 汽轮机入口蒸汽压力：正常 4.0MPa；最高：4.4MPa ● 汽轮机出口蒸汽压力：正常 0.5MPa；最低：0.4MPa ● 汽轮机入口蒸汽温度：正常；250.3℃；最高：254.7℃ ● 汽轮机出口蒸汽温度：正常 151.9℃； 最低：151.9℃ ● 最大发电功率：2030KW。
3.0MPa 170度/吨蒸汽
0.5MPa 120度/吨蒸汽
170－120＝50度/吨蒸汽
选用背压式饱和蒸汽发电机组C5DSII+G+G（德国 TUTHILL ENERGY SYSTEMS公司产品），蒸汽量为32.3t/h （尾气压力0.5MPa，温度152℃） ，装机容量2030KW 。 2005年4月14日并网发电试运行，现有条件下最高发电量1500 ＫＷ。
饱和蒸汽发电案例分析
济钢转炉基本数据
序 号
项目
1 转炉
2 数量
3 年钢产量
4 平均冶炼周期
5 饱和蒸汽量
单位
吨 台 万吨 min 吨/时
数据及内容
45 4 ~370 ~ 30 32
转炉余热锅炉
蒸汽蓄能器
蒸汽Байду номын сангаас热装置
冷却塔
汽轮机
发电机
冷却水泵
凝结水泵
凝结水泵
冷凝水箱
饱和蒸汽流量：
32 t/h
蒸汽压力：
运行中最高发电功率1200kＷ，瞬时功率1680ＫＷ（持续时间3分钟）。 蒸汽量T/h 5 6 8 10.4 13.2 15.7 18.1 20.8 22.4 23.6 24.4 发电量 kW 40 90 240 351 525 701 843 987 1084 1146 1188
每吨4.0MPa饱和蒸汽发电量为48.7度，不能回收冷凝水
1.0 MPa
温度：
180℃
汽轮机排气压力： 0.0065MPa
装机容量：
4500kW
济钢一炼钢饱和蒸汽电站已经安全、稳 定、高效运行30个月以上，自2007年1月20 日投运至2009年7月30日第一次开缸检查时， 末级叶片完好无损。
机组寿命长，维护简单，与常规汽轮机的 检修相同。
同比进口机组维护成本低。
139℃,17.5T 。（安装完成）
3、重钢项目：2台9000kW（未投运） 4、珠钢项目：1台9000kW（安装完成）
机内除湿再热的多极冲动式汽轮机
充分利用加热用饱和蒸汽气化潜热，提高能 源利用率；
增加蒸汽干度，提高汽轮机级效率，增加发 电量；
降低排汽压力，排汽压力与纯冷凝过热机组 相同，提高了发电量。
青岛捷能汽轮机集团股份有限公司
专业从事汽轮机制造的企业，是国内知名的中小 型汽轮机专业制造厂商。
在饱和蒸汽领域与北京世纪源博科技有限责任公 司合作的机内除湿再热的多极冲动式汽轮机：
1、济钢一炼钢4500kW饱和蒸汽电站，至今已 经安全、稳定、高效运行30个月以上。
压力1.0Mpa,温度180℃,32T 。 2、东岭铅锌冶炼13000kW饱和蒸汽电站 压力2.6Mpa,温度226℃,70T, 0.25Mpa,温度