Ⅰ 余熱發電的工作原理是什麼
余熱是在一定經濟技術條件下，在能源利用設備中沒有被利用的能源，即多餘或廢棄的能源。它涵蓋了多種類型，如高溫廢氣、冷卻介質、廢汽廢水、高溫產品和爐渣、化學反應、可燃廢氣廢液和廢料以及高壓流體余壓等。據調查，各行業的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%至67%，而可回收利用的余熱資源約為總資源的60%。
在鋼鐵行業中，通過回收高溫煙氣的余熱發電技術，可以在一年內收回全部成本，同時提高熱量利用率5%至10%。余熱的回收利用途徑多種多樣，包括綜合利用、直接利用和間接利用（例如產生蒸汽用於發電）。
以鋼鐵工業為例，焦爐是其中的一個環節。我國的大中型鋼鐵企業擁有超過50座不同規格的焦爐，除了上海寶鋼的能耗水平達到國際先進水平，其他企業的能耗水平較高，因此有很大的節能潛力。在煉鋼廠，轉爐煙氣的余熱可以用來發電，每座發電站的發電量可達3000Kw。此外，全國有20多座電熔爐，其中65噸級的電熔爐發電量超過5000Kw/座。
資料來源：網路-余熱發電
Ⅱ 余熱發電
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余熱發電[1]是一種在生產過程中將多餘的熱能轉換為電能的技術. 余熱發電不僅節省能源，而且有利於環境保護. 余熱發電的重要設備是余熱鍋爐. 它使用工作介質中的熱量或可燃材料（例如廢氣和廢液）作為熱源，以產生蒸汽進行發電. 因為工作介質的溫度不高，所以鍋爐很大並且消耗大量金屬. 用於發電的余熱主要包括: 高溫煙氣余熱，化學反應余熱，廢氣，廢液余熱，低溫余熱（200℃以下）等. 此外，還有一些人使用過大的壓力來發電. 例如，高爐煤氣在爐子頂部具有較高的壓力，在通過渦輪發電機膨脹以發電後，可將其發送給燃氣用戶.
中文名
余熱發電
外語名稱
余熱發電
好處
節能有利於環境保護
重要裝備
余熱鍋爐
廢熱源
高溫煙氣余熱，化學反應余熱
域
能源工程
余熱發電是一項在生產過程中使用多餘熱能將其轉化為電能的技術. 余熱發電不僅節省能源，而且有利於環境保護. 余熱發電的重要設備是余熱鍋爐. 它使用工作介質中的熱量或可燃材料（例如廢氣和廢液）作為熱源，以產生蒸汽進行發電. 因為工作介質的溫度不高，所以鍋爐很大並且消耗大量金屬. 用於發電的余熱主要是200℃以下的高溫煙氣余熱，化學反應余熱，廢氣，廢液余熱，低溫余熱.
因此，在工業中，廢熱通常被優先考慮用於生產和自用. 當有剩餘時，盡管直接利用（例如HVAC或電力使用）具有較高的能源利用率，但僅限於HVAC. 劑量小，季節變化大的特點以及電力使用的負載需求相對穩定，這種利用方式有一定的局限性. 更常見的是利用廢熱發電技術來回收能源.
余熱是在某些經濟和技術條件下未在能源利用設備中使用的能量，即過剩和浪費的能量. 它包括七種高溫廢熱，冷卻介質廢熱，廢蒸汽廢熱，高溫產物和爐渣廢熱，化學反應廢熱，可燃氣體廢液廢熱和高壓流體. 浪費壓力. 根據調查，各個行業的余熱資源約占燃料總消耗的17％至67％，可循環利用的余熱資源約占余熱資源的60％.
鋼鐵行業加熱爐的高溫煙氣回收發電技術可以收回當年的全部成本，熱利用率提高了5-10％.
有很多方法可以回收廢熱. 一般來說，余熱的綜合利用是最好的. 二是直接利用；第三是間接利用（產生蒸汽用於發電）. 例如鋼鐵工業: 鋼鐵廠的煉焦爐. 目前，中國的大中型鋼鐵企業擁有50多個大小不同的焦爐. 除上海寶鋼的工業化水平達到國際水平外，其餘製造商的能耗水平很高，挖掘潛力巨大. 鋼鐵廠的轉爐煙氣發電系統，可以配置80個發電廠，發電量3000Kw. 目前，中國的煉鋼廠有20多個電熔爐，其中65噸可產生5000Kw /座的電.
隨著可持續發展，循環經濟，節能減排和低碳經濟等概念的發展，中國余熱發電行業經歷了從零開始的發展過程，從小到大.
根據國家統計局《 2011年國家統計公報》，中國2011年能源消費總量為34.8億噸標准煤，萬元國內生產總值能耗下降2.01％，並未下降. 達到2011年每單位GDP的能耗. 目標是比上年下降3.5％.
盡管大多數專家預測，與「十一五」時期相比，「十二五」期間中國經濟增長將放緩，但年增長率超過8％仍意味著每單位GDP的能源消耗. 巨大的壓力.
此後，工業和信息化部宣布了「工業節能「十二五」規劃」. 根據《規劃》，到2015年，規模以上工業增加值能耗將比2010年下降21％左右，實現節能6.7億噸標准煤.
業內人士普遍認為，在保持8％的年均增長率的基礎上，不難支持將工業增加值能耗降低21％，這意味著將減少6.7億噸. 在「十二五」期間取得了成績. 與「十一五」規劃中的6.3億噸相比，標准煤的節能量為4000萬噸. 如今，中國傳統工業的技術和裝備水平已大大提高. 為了實現這一目標，我們只能從現有設備的節能中尋求突破.
隨著國家節能減排工作的不斷增加，余熱發電項目的魅力日益突出. 預計到2015年，中國余熱和余壓發電將實現2,000萬千瓦的新增裝機容量. 按每千瓦5000元計算，「十二五」期間，余熱，壓力發電將形成1000億元的投資規模.
經過近十年的發展，中國的水泥窯余熱發電技術取得了長足的進步，現已接近國際先進水平. 誕生了滿足不同窯爐類型要求的各種發電系統. 未來很長一段時間，中國水泥窯余熱發電技術的發展趨勢主要集中在以下幾個方面:
使用立式余熱鍋爐和輔助汽輪發電機組的二次余熱發電系統. 立式余熱鍋爐徹底解決了卧式余熱鍋爐漏風的問題，爐內溫度場的實際分布與鍋爐設計中假定的溫度完全不同，可以大大提高鍋爐的蒸汽輸出量；爐排冷卻器或立式余熱鍋爐的排放200℃左右的廢氣余熱可以完全回收並用於發電. 這樣，在恆定的熟料熱量消耗的前提下，每噸熟料的余熱發電能力可以提高到195 kWh以上.
水泥窯的綜合能耗可以達到同等規模的預煅燒窯的能耗水平，其經濟效益要遠遠高於預煅燒窯.
除二次余熱發電系統的優點外，余熱發電窯的二次余熱補充燃燒發電系統還可以解決水泥窯粉煤制備的操作安全和環保問題. 系統. 同時，它還可以解決電力供應問題，並進一步改善嚴重缺電的水泥廠或其他類型窯的經濟效益，例如立窯，立窯，濕窯和干窯.
為克服帶有輔助燃燒鍋爐的中，低溫余熱發電系統的不足，採用了輔助汽輪機機組，可充分回收200℃以下廢氣的余熱. 同時，輔助燃燒鍋爐應以煤石等劣質煤或垃圾為燃料，除節約優質煤外，還可為水泥生產提供原料，降低發電成本，進一步提高經濟效益.
如今，從事水泥行業技術工作的人們致力於研究如何降低熟料熱耗和水泥耗電量，而從事廢熱發電技術的人們致力於提高廢熱利用率並提高能耗. 余熱發電的研究工作. 目前，沒有部門研究如何將水泥加工技術與余熱發電技術有機地結合起來，以尋求最低的水泥綜合能耗和最佳的經濟效益. 經過分析研究，筆者認為，水泥工藝技術與余熱發電技術的最佳結合應為: 減少水泥窯預熱器的數量或改變預熱器的廢氣和物料流量，使廢氣的溫度升高來自預熱器的氣體可以達到550℃?650℃，從而利用余熱發電窯的二次熱發電系統，廢熱發電系統可以取消輔助燃燒鍋爐. 通過這種組合，水泥熟料的熱量消耗增加了（對於五級預熱器，在廢氣溫度從320°C升高到350°C到550°C到650°C之後，每千克熱預計熟料將增加1,000至1200千焦耳，但在發電系統中可以省去輔助燃燒鍋爐，而不會出現輔助燃燒鍋爐容量小和效率低的問題. 同時，可以維持余熱鍋爐產生的高壓高溫蒸汽，使發電系統仍具有較高的運行效率. 預計余熱發電量可增加90千瓦時以上，水泥的綜合能耗將低於目前的分解窯水平，經濟效益將大大提高. 考慮到中國國情，這種水泥窯和發電系統應成為投資最低，綜合能耗較低，經濟效益較高的水泥工業未來發展的主要方向. 研究和討論的主要話題.
已投產的廢熱發電窯和小型預熱窯（包括立管式預熱窯）流化分解爐（或煙氣分解爐），加上1-2級懸浮預熱器和余熱. 發電窯爐余熱發電技術是未來已投產的廢熱發電爐和小型預熱窯技術改造的主要方式. 這項綜合技術，除了可以將水泥窯的熟料產量提高20％至100％之外，每噸水泥\熟料的發電量也可以達到110至195 kWh，並且已經獲得了三項產量的提高，減少消費和經濟效益. 同時，改造投資也大大低於其他模型.
根據立窯廠的生產能力和資本條件，第一步是用廢熱發電窯（空心窯）和二次廢熱發電技術代替立窯. 如果一個立窯廠有三個88,000噸的生產線，則可以停止生產兩個立窯，建造一個直徑3.6米乘74米的中空窯，以及一套4,500千瓦的蒸汽輔助廢熱. 發電系統. 該步驟需要投資約3600?3800萬元. 其次，使用流化分解爐加上1到2級懸浮預熱器技術，然後對余熱發電窯進行技術改造，即對於上述示例中描述的豎窯，不再使用第三豎窯，並且完整的直徑3.6m×74m的空心窯爐配備了流化煅燒爐和1-2懸浮液預熱器，並且需要對廢熱鍋爐進行部分改造. 此步驟需要投資約8-10百萬元. 上述兩步改造工作完成後，將原立窯廠升級為預分解窯，總投資為45-50億元，熟料總產量將保持在原來的三座立窯，在每噸標准煤出廠價不高於180元的情況下，水泥生產成本可以降低到95元以下.
隨著余熱發電技術的成熟，該國重視能源，支持節能減排. 越來越多的可以利用廢熱的公司意識到廢熱發電的好處. 對余熱發電項目的發展持積極態度. 但是，由於該項目的巨額投資資金和復雜的技術，許多公司希望參加該項目，但由於資金和技術的原因他們可能無法成功. 鑒於這種情況，如今在中國涌，購買必要的設備和技術，為企業建設余熱發電項目. 項目產生效益後回收效益投資的方式. 該模型不僅解決了企業資金和技術不足的弊端，而且使得合理利用通常被丟棄的煙氣，廢氣和廢熱得以合理利用. 同時，節能公司資金運作合理. 這種雙贏的合作在余熱發電項目中越來越受歡迎.
有機工作流體循環發電系統不同於使用水（蒸汽）作為循環工作流體的傳統發電系統. 它使用有機工作流體（例如R123，R245fa，R152a，氯乙烷，丙烷，正丁烷，丁烷等）作為循環工作流體的發電系統，因為有機工作流體可以在較低的溫度下汽化為產生更高的壓力，帶動渦輪機工作，因此有機工作流體循環發電系統可以使煙氣溫度約200℃，水溫約80℃余熱，以實現有價值的發電. 該技術是發達國家中相對先進的應用技術. 近年來，中國一些企業還通過引進和吸收掌握了該技術，並在應用了一些優秀的產品. 有機工作液循環發電系統效率高，結構簡單，沒有除氧，除鹽，排污余熱，排水的設施. 冷凝器通常處於略高於環境大氣壓的正壓，並且不需要真空維護系統. 汽輪機的進排氣壓力高，所需的流通面積小，汽輪機的尺寸小，易於設計和製造的小型化，管理和維護成本低.
外燃發動機最早是由英國羅伯特·斯特林（Robert Sterling）於1861年發明的. 它類似於蒸汽機的歷史. 它的特性首先是連續燃燒. 由於工作介質不參與燃燒，因此不會發生內燃機的爆震. ， 低雜訊;其次，可以使用任何燃料，燃燒室在室外，燃燒過程與工作介質無關，適用於各種熱源，對燃燒方法無特殊要求，體積小，重量輕，壽命長，易於維護，燃燒效率高. 內燃機循環發電系統是利用低溫廢熱發電的廢熱回收裝置. 它可以從100°C到300°C回收廢熱，並可以實現20％的發電效率. 從數據的角度來看，其發電效率要優於目前的低溫蒸汽循環發電系統和有機工作流體發電系統. 該設備在100℃余熱條件下的發電效率為7.3％，在150℃下的發電效率達到13.7％，在200℃下的發電效率達到18.4％，在250℃下的發電效率達到22.1％，在300℃時的發電效率達到25.0％. 在這樣的余熱溫度條件下，目前有可能達到非常高的發電效率，達到將低溫熱能轉換為電能的技術水平.
超臨界二氧化碳發電系統是最新的余熱發電技術，該技術利用超臨界二氧化碳液體作為蘭金循環系統的工作流體，並使用專用渦輪機作為二氧化碳渦輪機的核心技術. 該發電系統在余熱發電中具有廣泛的應用優勢. 在使用中，所有技術指標均優於蒸汽朗肯循環系統和有機朗肯循環系統，特別是在發電效率和設備體積方面. . 超臨界二氧化碳熱機是一種平台技術，目前可用功率范圍在250kWe至50Mwe設計，效率可達到30％. 應用包括燃氣輪機，固定式發電機組，工業廢熱回收，太陽能，地熱和混合內燃機. 超臨界二氧化碳循環發電系統以超臨界二氧化碳渦輪機為核心技術，以超臨界二氧化碳為工作余熱發電循環系統的工作介質，是一項突破性的熱機技術. [2]
單級汽輪機廣泛用於各種過程工業，通常用作水泵，機油泵，風扇，壓縮機和發電機的穩定且經濟的驅動設備.
高可靠性和穩定性使多級渦輪在過程工業中占據重要地位. 多級水輪機不僅具有可靠性，而且具有高效率的特點，可以滿足不同工業能源部門的需求.
為客戶提供蒸汽輪發電機組的定製解決方案. 飽和蒸汽輪機發電機組具有穩定，高效的特點，為使用飽和蒸汽開辟了一條絕好的途徑.
1. 窯頭低溫廢熱的回收.
2. 在窯尾的二級預熱器的旋風管中設置一個過熱器.
3. 利用回轉窯爐殼的散熱.
解釋條目背後的知識
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廢熱還能發電嗎？中國的技術幫助阿聯酋公司每年減少90,000噸溫室氣體
Sinoma Energy Conservation與阿聯酋最大的水泥生產商UCC簽訂了水泥窯余熱發電總合同，合同價值1.49億元. 3月2日，中材節能宣布已與阿聯酋聯合水泥公司簽署了UCC水泥窯余熱發電項目總承包. 合同金額為2220萬美元，工期約為14個月.
參考