非水质循环分析

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1、一、理论余热发电量卡诺循环计算烟气热源一在水泥烧成热耗3000kJ/kg-cl前捉下5500t/d水泥线进烟温度。C排烟温度。C烟气流量Nm3/hAQC余热锅炉35590200000SP余热锅炉340210340000卡诺循环效率计算公式：7=1-AQC余热锅炉卡诺循环效率：r)=39.25%；最大发电量：7695kWSP余热锅炉卡诺循环效率：0=48.47%：最人发电量：8478kW5500t/d水泥线最大发电量:16173kW；最大吨熟料发电量:70.57kWh/t.cl设备效率影响：设备余热锅炉汽轮机发电机效率97%80%98

2、%结论：无传热温差下的最大发电量为：16173kWx97%x80%x98%=12299.2kW无传热温差下的戢大吨熟料发电量为：53.669kWh/t.cl二、非水工质循环与Ranken循环比较2.1非水工质介绍通常使用低沸点有机工质，如正丁烷、正戊烷和R245fa等，利用屮低温流体与低沸点有机匸质换热，使后者蒸发，产生具有较高压力的蒸汽推动汽轮机做功发电。有机工质朗肯循环OrganicRankineCycle,简称ORC循环、采用氨混合工质的Kalina循环几种常见工质的沸点温度压力MPa沸点。C潜热KJ/kg饱和液粘度pPa-s

3、饱和汽粘度pPa-s水0.101421002256.43281.7412.269正丁烷0.10142-0.465385.69203.456.7570正戊烷0.1014236.091357.55198.567.2047R134ap.10142-26.053216.95378.599.7799R245fa0.1014215.163196.03163.259.929670%氨水1.2547.2-144.11890.65——氨■水混合物热物性下图作出了氨・水混合物相平衡图，图中横坐标为混合物中氨的质量百分比，纵坐标为温度，图屮1点代表氨的质

4、量百分比为X,温度为T的氨•水混合物气•液两相平衡状态点，混合物气体屮气态氨的浓度为XG,混合物液体中液态氨的浓度为XL,随着温度的改变，XG和XL将会改变。混合物刚开始气化时（点4）,山于氨首先蒸发，气体屮儿乎是纯氮（点5）,在蒸发过程结束时（点6）,混合物最后一滴液体几乎是纯水（点7）,在整个蒸发过程中，氨■水混合物的温度始终在变。压力MPa1.252.253.254.255.256.257.258.259.2510.2511.2512.25泡点温度477189103115126136145153161169176露点温度144

5、166181193202209216222227231235238浓度为70%的氨■水混合物在不同压力卜•的泡点与露点温度（°C）压力为1.25MPa氨■水混合物在不同浓度卜•的泡点与露点温度（°C）浓度40%45%50%55%60%65%70%75%80%85%90%95%泡点温度89.880.171.463.757.251.747.243.640.638.236.134.2露点温度168.2164.9161.4157.6153.5149.0144.1138.5132.0124.2114.198.772.2Kalina循环与Ran

6、kine循坏余热发电对比分析设计工况：热源：实际工程中一条5500t/d水泥生产线所产生的烟气热量。5500t/d水泥线烟气温度°C烟气流量Nm?/h帑头篦冷机355200000窑尾预热器340340000选定Kalina循环工况参数:氨•水混合物浓度：70%汽机进口温度：315°C汽机背压：120kPa汽轮机效率：80%发电机效率：98%余热锅炉效率：97%AQC余热锅炉排烟温度：90°CSP余热锅炉排烟温度：210°C冷却水温度:25°C漏风系数：1.5%Rankine循环热力计算工况参数及结果如下：汽机进口压力1.25MPa汽

7、机进口温度315°C汽机出口背压0.008MPa汽机效率80%讣算发电功率9116.25kW吨熟料发电量39.78kW/t.cl数据分析结果t-血lin确环SF余热锅林可逆损决—KalinaifpW余热锅炉不可逆损失*Kalina循环余热锅炉总不可逆损失十实际工程Ranldne循不余热锅炉总不可逆损失•12B4St1IBVIT1121BMEUB4压力<■*>(a)余热锅炉总可用能损失対比—Kalina循环SP锅炉对应发电•量-*-Kalin®循环AQC锅炉对应发电壘SIVliUUHMMratt口劭T(b)发电量对比汽机进口压力：1.

8、25MPa-12.25MPa1）锅炉总可用能损失:8659.IkW-4704.8kW,减小45.67%；P>6MPa,EuKalinavEuRankine2)发电功率：6399kW->10608kW,提高65.77%；P>5.25MP