1、余熱發(fā)電的技術(shù)特點(diǎn)

　　余熱發(fā)電是利用燃料燃燒過(guò)程中多余的熱能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。余熱發(fā)電不僅節(jié)能，同時(shí)有利于環(huán)境保護(hù)。余熱發(fā)電具備如下特點(diǎn)：
　　（1）以熱定電。由于整個(gè)系統(tǒng)熱負(fù)荷是不穩(wěn)定的，例如：有的生產(chǎn)是周期性的，有的高溫產(chǎn)品和爐渣的排放是間斷性，有的工藝生產(chǎn)雖然連續(xù)穩(wěn)定，但熱源提供的熱量也會(huì)隨著生產(chǎn)的波動(dòng)而波動(dòng)，因此余熱發(fā)電需根據(jù)生產(chǎn)用熱的余壓量或生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的余熱量來(lái)決定發(fā)電量。
　?。?）熱源含塵量大。含塵數(shù)量大超過(guò)一般的鍋爐，容易粘結(jié)、積灰，從而對(duì)余熱鍋爐產(chǎn)生嚴(yán)重磨損和堵塞。余熱鍋爐入口前需進(jìn)行除塵處理。
　?。?）熱源有腐蝕性。余熱煙氣中常常含有SO2等腐蝕性氣體，在煙塵或爐渣中含有各種金屬和非金屬元素，這些物質(zhì)都有可能對(duì)余熱鍋爐的爐膛及受熱面產(chǎn)生高溫腐蝕或低溫腐蝕。
　　（4）安裝場(chǎng)地受限。由于受整個(gè)工廠系統(tǒng)等的限制，在設(shè)計(jì)安裝余熱發(fā)電系統(tǒng)時(shí)需統(tǒng)籌規(guī)劃。
　　2、余熱發(fā)電系統(tǒng)

　　2.1、單壓系統(tǒng)

　　單壓系統(tǒng)是采用單壓余熱鍋爐和單級(jí)進(jìn)汽汽輪機(jī)的發(fā)電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，除氧水經(jīng)給水泵依次進(jìn)入余熱鍋爐內(nèi)的省煤器、蒸發(fā)器、過(guò)熱器進(jìn)入汽輪機(jī)做功發(fā)電，一般單壓系統(tǒng)余熱鍋爐排煙溫度在110℃左右。

　　2.2、雙壓系統(tǒng)

　　雙壓系統(tǒng)是采用雙壓余熱鍋爐和單級(jí)補(bǔ)汽的汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)按照能量梯級(jí)利用的原理，余熱鍋爐設(shè)置兩個(gè)汽包，在受熱面布置上順著煙氣流動(dòng)同方向依次布置了高壓過(guò)熱段、高壓蒸發(fā)段、高壓省煤器、低壓過(guò)熱器、低壓蒸發(fā)段、高壓省煤器、低壓省煤器，給水泵將除氧水分別升壓到高、低壓省煤器，進(jìn)入兩個(gè)壓力不同的汽水循環(huán)在余熱鍋爐中生產(chǎn)兩種不同壓力的蒸汽：主蒸汽和低壓蒸汽。低壓蒸汽作為補(bǔ)汽進(jìn)入汽輪機(jī)中部與主蒸汽一起推動(dòng)汽輪機(jī)做功發(fā)電。

　　2.3、閃蒸補(bǔ)汽系統(tǒng)

　　閃蒸補(bǔ)汽系統(tǒng)是采用閃蒸補(bǔ)汽式汽輪機(jī)的發(fā)電系統(tǒng)。閃蒸原理是將較高壓力及溫度的熱水等熱源，經(jīng)減壓擴(kuò)容，釋放出所需的較低壓力飽和蒸汽。給水經(jīng)給水泵進(jìn)入余熱鍋爐后，一部分熱水經(jīng)廢氣換熱后生成過(guò)熱蒸汽，接入汽輪機(jī)的主進(jìn)汽口；另一部分高溫高壓欠飽和熱水進(jìn)入閃蒸器，生產(chǎn)出一定量的低壓飽和蒸汽，進(jìn)入汽輪機(jī)的低壓補(bǔ)汽口，主蒸汽與低壓蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做功發(fā)電。閃蒸器分離產(chǎn)生的大量飽和水進(jìn)入除氧器，與汽輪機(jī)排出的冷凝水一起經(jīng)除氧后由給水泵供給鍋爐，形成一個(gè)完整的熱力循環(huán)。

　　3、余熱發(fā)電設(shè)備

　　3.1、余熱鍋爐

　　余熱鍋爐是余熱發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備和核心，如何將富含能量的熱介質(zhì)回收匯集以及引出進(jìn)而通過(guò)余熱鍋爐進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，余熱鍋爐本身的設(shè)計(jì)一定程度上決定了余熱回收利用的比例和徹底性。鍋爐布置可分為立式、臥式兩種。立式布置具有占地面積小、灰塵收集方便、煙氣流動(dòng)均勻、傳熱系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，但鍋爐效率低于臥式鍋爐，積灰以及積灰清除差于臥式，管束間易出現(xiàn)搭橋現(xiàn)象，耗鋼量相對(duì)較大。因此鍋爐布置需在綜合考慮安裝條件的基礎(chǔ)后選擇。由于熱源含塵濃度大，為防止磨損的發(fā)生，采用合理的流速設(shè)計(jì)，合理組織煙氣動(dòng)力場(chǎng)，使煙氣流動(dòng)均勻，避免局部過(guò)速磨損。同時(shí)粉塵粒度小，極易在鍋爐受熱面上積灰，導(dǎo)致傳熱系數(shù)下降，因此在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)需考慮除灰。爐前需設(shè)置高效旋風(fēng)除塵器或沉降室，除去大部分的粉塵。爐內(nèi)受熱面使用模式壁和光管結(jié)構(gòu)，減少積灰的可能，并適當(dāng)?shù)脑黾邮軣崦娣e，防止鍋爐出力不足。在設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)還需設(shè)計(jì)清灰系統(tǒng)，目前多采用超聲波吹灰、壓縮氣體吹灰和振打清灰。由于余熱利用產(chǎn)生的蒸汽壓力和流量不大的原因，蒸汽吹灰在余熱發(fā)電中基本不使用，基本使用機(jī)械振打除灰方式。


　　3.2、飽和蒸汽補(bǔ)汽汽輪機(jī)

　　余熱發(fā)電汽輪機(jī)分為凝汽式和補(bǔ)汽式汽輪機(jī)，余熱發(fā)電的補(bǔ)汽多為飽和蒸汽，導(dǎo)致汽輪機(jī)末幾級(jí)相對(duì)濕度較大。這不僅增加了機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)由于汽機(jī)負(fù)荷變化導(dǎo)致部件表面水膜閃蒸而引起的超速危險(xiǎn)，而且造成汽輪機(jī)通流部件的嚴(yán)重侵蝕，汽輪機(jī)的安全將受到嚴(yán)重威脅，大大縮短機(jī)組使用壽命，而且降低汽輪機(jī)的熱效率。因此必須采取有效的去濕措施減小蒸汽濕度，并對(duì)汽輪機(jī)零部件采取防侵蝕的措施來(lái)抵抗?jié)裾羝那治g，從而減少濕度大給機(jī)組帶來(lái)的各種危害?？梢栽谘a(bǔ)汽進(jìn)口前增加了防水滴濾網(wǎng)或汽水分離器，減少了進(jìn)入汽缸內(nèi)的水滴。通流設(shè)計(jì)時(shí)過(guò)加大靜葉和動(dòng)葉的軸間間隙使水滴能充分的霧化，可以減少動(dòng)葉的腐蝕。汽缸下半設(shè)置疏水口，盡可能保證汽缸內(nèi)壁形狀平滑，確保通過(guò)重力作用使積水連續(xù)流動(dòng)，通過(guò)底部疏水口或排汽管排出。末幾級(jí)動(dòng)葉片后設(shè)置去濕槽和捕水腔室，收集由于離心力和科氏力而向外飛出的沉積在動(dòng)葉表面上的水分。在靜止部套的中分面、連接突肩處鍍不銹鋼保護(hù)層防止?jié)裾羝目p隙侵蝕，末幾級(jí)動(dòng)葉片背弧頂部焊接整條的司太立合金片，動(dòng)葉采用電火花強(qiáng)化處理以加強(qiáng)強(qiáng)度，達(dá)到防水蝕的目的。


　　3.3、除氧器

　　在余熱發(fā)電中常用的是真空除氧和大氣式除氧。真空除氧器就是通過(guò)降低除氧器內(nèi)壓力，使氣體在水中的溶解度降低，使水中的氧和其他氣體析出。這種除氧方式可以使水在低溫沸騰，在除氧的同時(shí)不提高給水溫度。因而對(duì)進(jìn)口水溫適應(yīng)范圍較廣，凝結(jié)泵出口水完全可以滿足其工作需求，不需要加熱抽汽。除氧器出水溫度的高低，直接影響著鍋爐的給水溫度，從而影響鍋爐的出力和排氣溫度，因此真空除氧器的選擇既利用了低溫段煙氣，又避免了大氣式熱力除氧造成的系統(tǒng)復(fù)雜，較低的工作溫度更有利于鍋爐給水泵的正常運(yùn)行。大氣式除氧器對(duì)進(jìn)口水溫要求較高，一般104℃，在余熱發(fā)電系統(tǒng)中不設(shè)低壓加熱器，因此凝結(jié)泵出口水溫度難以滿足其工作要求，造成除氧效果不佳。如果在爐膛尾部再加設(shè)一級(jí)前置加熱器來(lái)保證給水除氧效果，這便使鍋爐受熱面布置變得更加復(fù)雜化，且該加熱器受到的低溫腐蝕也會(huì)比較嚴(yán)重，造成設(shè)備檢修更換周期短。