利用冶炼中高温烟气进行余热发电.pdf

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1、第27卷第5期有色矿冶V01．27．№52011年10月N0N—FERRoUSMININGANDMETALLURGY0ctober2011文章编号：1007—967X(2011)05～0050—03利用冶炼中高温烟气进行余热发电刘颖，姚文力(沈阳有色冶金设计研究院，辽宁沈阳110003)摘要：介绍了二次利用冶炼生产中高温烟气，通过余热锅炉产生蒸汽带动抽汽凝汽式饱和蒸汽透平汽轮发电组，进行余热发电的过程。该项目的模式使能源得到充分利用，符合国家要求低碳环保节能减排方针。进一步提高企业社会效益和经济效益。关键词：余热；发电；冷凝中图分类号：TM617文献标识码：B叶片设计，提高效率，减少水蚀，

2、增加稳定性和使用0引言寿命。轴承间设计，显著提高转子运转稳定性，并可余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设适应重载工况。独立齿轮箱设计，确保系统高载荷备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。稳定、安全和高效率运行。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余入口电液多阀控制，适应较大的蒸汽波动，透平热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气发电机组蒸汽波动适应量并网运行可达到入口流量废液和废料余热以及高压流体余压等七种。根据调的5％～7％。查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的机组应用蒸汽参数：17％～67％，可回收利用的余热资源约为余热总资(1)入口蒸汽压力：4．2MPa

3、(a)；源的60％。赤峰富邦铜业有限责任公司建成了铜(2)入口蒸汽流量：36t／h；冶炼厂余热发电机组工程项目。铜冶炼厂生产过程(3)入口蒸汽温度：饱和温度；中所排放的高温烟气加以收集、利用，在余热锅炉产(4)抽汽压力：0．6MPa(a)；生的蒸汽，驱动汽轮机发电机组，所发电与厂内电并(5)抽汽流量：正常～14．46t／h，最小一0t／h。网。本文对该工程可行性、硬件选择、工艺生产流程余热蒸汽通过抽汽凝汽式饱和蒸汽透平发电机及技术条件进行充分的论述。组，高压蒸汽通过高压透平机做功减温减压后，又根据厂区用汽情况灵活抽汽用于其他低压用汽单元。1余热回收系统剩余蒸汽继续进入低压透平机做功。高、低

4、压透平赤峰富邦铜业有限责任公司年产10万t铜冶机同轴驱动发电机发电，做功后的乏汽进入冷凝器炼厂。侧吹炉烟气带动一台产汽18t／h余热式蒸转变成为凝结水并回收，以达到降低企业生产成本、汽锅炉，二台转炉产生烟气各带动一台产汽9t／h提高经济效益的目的。机组运行参数见表1，发电余热式蒸汽锅炉，蒸汽总量36t／h。机参数表见表2。余热蒸汽锅炉参数：表1机组运行参数蒸汽压力：4．2MPa；蒸汽温度：255℃。2余热利用针对余热蒸汽锅炉参数选择抽汽凝汽式饱和蒸汽透平汽轮发电机组。透平发机组具有高效率、高稳定性和高可靠性等显著特点。透平壳体采用水平剖分设计，方便机内转子、轴承等部件的安装和维护。转子采用

5、多极收稿Ft期：2010—12—17作者简介：刘颖(1953一)，男，汉族，沈阳人，从事工程设计工作。第4期刘颖等：利用冶炼中高温烟气进行余热发电51表2发电机参数表余热发电机组的应用在满足厂区蒸汽合理应用的同时，更可获得发电和回收凝结水双重经济效益。从环境保护及能源节约和回收利用的角度，选择抽汽凝汽式透平发电机组可利用余热蒸汽发电，同时灵活适应厂区蒸汽的使用要求，并回收凝结水，3热力系统节约用水同时节省了水处理费用，为企业带来可观的经济效益的同时成为企业节能环保的亮点工程。(1)全部(4．2MPa)蒸汽进入高压透平机做功蒸汽透平发电机组自动化控制系统完善，机组发电后，部分低压蒸汽(0．6

6、MPa)通过控制抽汽功为全自动运行、自我保护完善，机组运行高效稳定。能供往低压蒸汽管线，依需要供其他用汽单位使用，剩余的蒸汽进入低压汽轮机继续做功发电，最后乏4控制系统及构成汽进入冷凝器转变成凝结水回收返回锅炉水系统实现在电站自控系统普遍采用分散控制系统现循环利用。参见图1热力系统示意图。(DCS)，本项目采用SIEMENS公司SIMATICPCS7集散控制系统，最终实现对整个自备电站的仪表、电气、DCS控制系统的完整统一和安全经济运行。PCS7是一种模块化的基于现场总线的新一代过程控制系统，结合了传统DCS和PLC控制系统的优点，系统的所有硬件都基于统一的硬件平台；所有软件也都全部集成在

7、SIMATIC程序管理器下。系统图1热力系统示意图使用标准工业以太网和PROFIBUS网络。设置于电(2)蒸汽系统站的计算机系统(DCS)由现场级和中央控制级组主蒸汽系统是从各余热蒸汽锅炉蒸汽管道出口成。根据电站的特点，在位于汽轮机房运转层的电形成主蒸汽母管道，再由蒸汽母管分支接人汽轮机站中央控制室内设置I／O模件机柜，采集所有来自蒸汽入口管道。现场的开关量和模拟量信号并输出驱动信号。现场(3)主给水系统级完成电动机顺序