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余热回收蒸汽及发电
(1)热水加热低沸点工质发电
根据热水温度较低的特点,通过余热锅炉加热液态低沸点循环工质,产生低沸点循环工质蒸汽,循环工质蒸汽进入膨胀机发电,发电后的循环工质通过冷凝器冷却成液体,再通过泵送入余热锅炉产生蒸汽。
(2)热水闪蒸产生饱和蒸汽发电
一定压力的热水进入扩容器后,由于压力降低闪蒸产生蒸汽,蒸汽从扩容器上部排出送入汽轮机发电。通常可以采用二级扩容方法提高系统发电效率。
蒸汽余压回收发电
蒸汽差压发电通常可采用背压式汽轮机来实现,但其不仅对蒸汽品质有较高的要求,而且前期投资较高,难以适用于流量变化范围大、压力波动较大、品质较低的饱和蒸汽。此种情况下,可考虑采用螺杆膨胀机发电,螺杆膨胀机要求工作介质可以是过热蒸汽、饱和蒸汽、汽液两相或热液;工作介质的压力一般控制在1.5MPa以下;工作介质的温度一般控制在250℃以下。工作介质进入机内阴阳螺杆间齿槽,推动螺杆转动。随着螺杆转动,齿槽间的容积逐渐增大,介质降压降温膨胀做功,最后从齿槽末端排出。功率从主轴阳螺杆输出,或通过同步齿轮从阴螺杆输出,驱动发电机发电。蒸汽压差螺杆膨胀动力机发电热力系统,蒸汽进入螺杆膨胀机做功降压后,蒸汽进入低压管网送至工艺设备使用,热用户仅将减温减压阀作系统旁路备用。
其它技术
结合现场余热资源及热用户的具体情况,可考虑采用移动式蓄能供热技术增加供热距离,拓展热用户;采用热泵技术在内的热电冷三联产技术应用以提高系统能源利用效率。
能源的梯级利用
能源的梯级利用包括按质用能和逐级多次利用两个方面:
(1)按质用能就是尽可能不使高质能源去做低质能源可完成的工作;在一定要用高温热源来加热时,也尽可能减少传热温差;在只有高温热源,又只需要低温加热的场合下,则应先用高温热源发电,再利用发电装置的低温余热加热,如热电联产。
(2)逐级多次利用就是高质能源的能量不一定要在一个设备或过程中全部用完,因为在使用高质能源的过程中,能源的温度是逐渐下降的(即能质下降),而每种设备在消耗能源时,总有一个最经济合理的使用温度范围。这样,当高质能源在一个装置中已降至经济适用范围以外时,即可转至另一个能够经济使用这种较低能质的装置中去使用,使总的能源利用率达到最高水平。
虽然能源梯级利用是针对发电和供热企业提出的,但可以广泛地扩展到制冷、深冷、化工、冶金等各种工业过程,必要时可用热泵来提高热源的温度品位后再利用。不同的企业对能量的等级要求是不一样的,可以根据各用能企业的能级需求的高低构成能量的梯级利用关系,高能级热源经上一级企业使用后降为低能级热源,供给需求低的企业使用。能量的梯级利用能够有效地满足各单位的用能需要,而不增加能源消耗,极大地提高能源利用率。

