专利名称：一种中低温余热蒸汽/热水闪蒸复合发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电装置，特别是涉及一种利用中低温废气的余热蒸汽/热水闪蒸复合发电装置。
众所周知，节约能源是我国的一项既定的长期政策，其中余热的利用是一个最为积极而有效的手段，在我国现有工业的许多领域中，对生产过程中余热的利用均已引起重视，但是对温度在150-400℃左右的中，低品位余热的最有效利用，目前尚是空白。
随着建设规模的扩大，水泥需求量在迅速增大，仅于1993年，我国的水泥产量已超过3.6亿吨。水泥工业是耗能大户，年耗标准煤高达6500万吨，耗电350亿度，分别占去煤电产量的5％以上，占水泥生产成本的35-45％。进入60年代以来，随着干法预热器和窑外分解窑(即SP/NSP窑)在水泥生产技术中的应用，使窑尾排气温度由900℃降低到350℃，热耗显著降低，已达3350KJ/kg.cl左右，有效热利用率达50％左右，既便如此，目前仍有占总热耗25-40％的热量由窑尾废气和熟料蓖冷机排放的废气带走。企业为减少大气污染，还要对排放的废气进行喷水增湿，因而又浪费大量的水力资源。与此情况相类似的如大功率柴油发电的柴油机排出废气温度达360℃，该余热目前也未得到充分有效的利用。故而如何回收这些排放掉的废气余热，对节约能源提高经济效益是非常重要的。
针对上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供这样一种利用中低温废气余热的蒸气/热水闪蒸复合发电装置，它不用任何附加热源，而是利用温度尚达150-400℃的低品位余热通过废热锅炉来产生部分过热蒸汽和大量的饱和水，其中的饱和水又通过闪蒸器闪蒸出饱和蒸汽，所产生的过热蒸汽和饱和蒸汽分别供给汽轮机发电机组进行发电，从而使废气热量得以充分利用，提高了整个机组的热效率，达到减少环境污染，节约大量能源的目的。
为达到上述目的，本实用新型采取了如下的技术措施装有两台锅炉，其中一台为低温废气废热锅炉，内仅装有省煤器，另一台为中温废气废热锅炉，内装有省煤器和过热器，所述中温废气废热锅炉的省煤器入口与低温废气废热锅炉省煤器出口相连接，它的出口和过热器入口通过管道与汽水分离器连接，使分离出的蒸汽经过过热器过热后作为主蒸汽送入汽轮机作功发电，而分离器下部饱和水引出管与闪蒸器管连接，以便引入饱和水进行闪蒸，闪蒸器与汽轮机设有一个或多个饱和蒸汽管进行连接，以便闪蒸后的蒸汽进入汽轮机补充作功发电，闪蒸后的饱和水流入扩容水箱再打入锅炉进行再循环。
本装置的主要优点为1、它比常规的中温余热发电装置的可利用热量大，如常规余热发电装置的可用热量为796×104KJ/H，而本装置为1180×104KJ/H，后者为前者热利用率的148％。
2、可利用150-400℃的低品位余热，加热大量的饱和水，既可使废气温度降低至100-120℃又可将饱和水通过闪蒸产生出蒸汽补给汽轮机进行发电，使余热达到最有效的利用。
3、可使水泥窑的有效利用率从原来的50％提高到65-70％。
4、该装置不仅可以利用水泥窑的废气余热，而且可以利用在钢铁、化工生产过程中低温余热。
5、本装置与常规余热发电一样，并不会产生新的大气污染。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明；
图1为本实用新型中低温余热蒸汽/热水闪蒸复合发电装置图图2为利用废烟气余热的常规蒸汽发电装置与蒸汽/热水闪蒸复合发电装置的烟气、工质热交换热力特性比较图。
如
图1-2所示本装置所采用的部件及相互连接关系均与常规发电装置一样，其区别仅在于采用了两台废热锅炉，即低温废气废热锅炉1和中温废气废热锅炉2，所述废热锅炉1中装有省煤器3，其出口通过连接管24与废热锅炉2中的省煤器3a的入口连接，汽水分离器6的一侧通过管道5与省煤器3a的出口联箱4连接，其顶部通过蒸汽引出管7与过热器8连接，过热后的蒸汽通过连接于汽轮机10的主蒸汽管9送往汽轮机10并带动发电机11作功发电，汽水分离器6的下端通过饱和水引出管道12与闪蒸器14连接，以便将通至闪蒸器14的高压饱和水进行闪蒸扩容降压，闪蒸器14与汽轮机10通过单级闪蒸汽管15或多级闪蒸汽管16进行连接，使扩容降压去湿后的蒸汽送入汽轮机10补充作功发电，闪蒸后的饱和水送入扩容水箱17以便和冷凝器13冷凝后的并经除氧器18除氧后的水一并经给水泵19打入锅炉1进行再循环。
图1所示为采用低温废气废热锅炉1和中温废气废热锅炉2中主要针对水泥窑排出的废气而论，废气与锅炉水平布置的过热器和省煤器受热面作横向冲刷，使废气从温度为340-400℃最后降为100-120℃。
汽水分离器6中产生的蒸汽和饱和水量的比例，将由烟气和工质热交换热力特性图来确定。根据闪蒸器特性确定汽轮机10的饱和蒸汽进口采用单级的还是多级的。
图2的纵坐标表示烟气和工质的温度，横坐标表示换热量，图中的波折线20和21分别表示蒸汽发电中烟气冷却和工质加热曲线，而实线22和23分别表示蒸气/热水闪蒸复合发电中烟气冷却和工质加热的曲线图。
实施例。
为某水泥厂设计的配700T/H窑外分解窑中，低温废气利用的蒸气/热水闪蒸复合发电装置，发电功率为1200KW，其蒸汽参数为流量(T/H)压力(kgf/cm2) 温度(℃)主蒸气 4.037 13 300进二级闪蒸扩容器的饱和水22 210一级闪蒸汽 2.027 8 169.6二级闪蒸汽 2.638 1.1101汽轮机排汽 0.0权利要求1.一种中低温余热蒸气/热水闪蒸复合发电装置，主要由锅炉和发电装置中常规连接的汽轮机、发电机、冷凝器、除氧器，扩容水箱和给水泵部件所组成，其特征在于所述锅炉为低温废气废热锅炉(1)和中温废热锅炉(2)，所述废热锅炉(1)中所装省煤器(3)的出口通过连接管(24)与废热锅炉(2)中的省煤器(3a)的入口连接，汽水分离器(6)的一侧通过管道(5)与省煤器(3a)的出口联箱(4)连接，其顶部通过蒸气引出管(7)与过热器(8)连接，过热后的蒸气通过连接于轮机(10)的主蒸汽管(9)送往汽轮机(10)并带动发电机(11)作功发电，汽水分离器(6)的下端通过饱和水引出管道(12)与闪蒸器(14)连接，以便将通至闪蒸器(14)的高压饱和水进行闪蒸扩容降压，闪蒸器(14)与汽轮机(10)通过单级闪蒸汽管(15)或多级闪蒸汽管(16)连接，使扩容降压去湿后的蒸汽送入汽轮机(10)补充作功发电，闪蒸后的饱和水送入扩容水箱(17)以便和冷凝器(13)冷凝并经除氧器(18)除氧后的水一并经给水泵(19)打入锅炉(1)进行再循环。
专利摘要本实用新型公开了一种利用中、低温余热的蒸汽/热水闪蒸复合发电装置。它以150℃—400℃的废气为热源来冲刷废热锅炉中的省煤器和过热器,使进入废热锅炉的水加热后通过省煤器和过热器之间的汽水分离器分离出饱和蒸汽进入过热器过热后作为主蒸汽通往汽轮机带动发电机发电。从汽水分离器中分离下的饱和水通过闪蒸器扩容降压产生部分较低压力的饱和蒸汽通往汽轮机的饱和蒸汽入口处补充作功发电。该装置较常规中温余热发电能多发25%以上电量。
文档编号F01K27/00GK2274691SQ9520125
公开日1998年2月18日 申请日期1995年1月24日 优先权日1995年1月24日
发明者谢毓麟, 胡仁德 申请人:哈尔滨普华煤燃烧技术开发中心