Ⅰ 余热发电的工作原理是什么
余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，即多余或废弃的能源。它涵盖了多种类型，如高温废气、冷却介质、废汽废水、高温产品和炉渣、化学反应、可燃废气废液和废料以及高压流体余压等。据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%至67%，而可回收利用的余热资源约为总资源的60%。
在钢铁行业中，通过回收高温烟气的余热发电技术，可以在一年内收回全部成本，同时提高热量利用率5%至10%。余热的回收利用途径多种多样，包括综合利用、直接利用和间接利用（例如产生蒸汽用于发电）。
以钢铁工业为例，焦炉是其中的一个环节。我国的大中型钢铁企业拥有超过50座不同规格的焦炉，除了上海宝钢的能耗水平达到国际先进水平，其他企业的能耗水平较高，因此有很大的节能潜力。在炼钢厂，转炉烟气的余热可以用来发电，每座发电站的发电量可达3000Kw。此外，全国有20多座电熔炉，其中65吨级的电熔炉发电量超过5000Kw/座。
资料来源：网络-余热发电
Ⅱ 余热发电
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余热发电[1]是一种在生产过程中将多余的热能转换为电能的技术. 余热发电不仅节省能源，而且有利于环境保护. 余热发电的重要设备是余热锅炉. 它使用工作介质中的热量或可燃材料（例如废气和废液）作为热源，以产生蒸汽进行发电. 因为工作介质的温度不高，所以锅炉很大并且消耗大量金属. 用于发电的余热主要包括: 高温烟气余热，化学反应余热，废气，废液余热，低温余热（200℃以下）等. 此外，还有一些人使用过大的压力来发电. 例如，高炉煤气在炉子顶部具有较高的压力，在通过涡轮发电机膨胀以发电后，可将其发送给燃气用户.
中文名
余热发电
外语名称
余热发电
好处
节能有利于环境保护
重要装备
余热锅炉
废热源
高温烟气余热，化学反应余热
域
能源工程
余热发电是一项在生产过程中使用多余热能将其转化为电能的技术. 余热发电不仅节省能源，而且有利于环境保护. 余热发电的重要设备是余热锅炉. 它使用工作介质中的热量或可燃材料（例如废气和废液）作为热源，以产生蒸汽进行发电. 因为工作介质的温度不高，所以锅炉很大并且消耗大量金属. 用于发电的余热主要是200℃以下的高温烟气余热，化学反应余热，废气，废液余热，低温余热.
因此，在工业中，废热通常被优先考虑用于生产和自用. 当有剩余时，尽管直接利用（例如HVAC或电力使用）具有较高的能源利用率，但仅限于HVAC. 剂量小，季节变化大的特点以及电力使用的负载需求相对稳定，这种利用方式有一定的局限性. 更常见的是利用废热发电技术来回收能源.
余热是在某些经济和技术条件下未在能源利用设备中使用的能量，即过剩和浪费的能量. 它包括七种高温废热，冷却介质废热，废蒸汽废热，高温产物和炉渣废热，化学反应废热，可燃气体废液废热和高压流体. 浪费压力. 根据调查，各个行业的余热资源约占燃料总消耗的17％至67％，可循环利用的余热资源约占余热资源的60％.
钢铁行业加热炉的高温烟气回收发电技术可以收回当年的全部成本，热利用率提高了5-10％.
有很多方法可以回收废热. 一般来说，余热的综合利用是最好的. 二是直接利用；第三是间接利用（产生蒸汽用于发电）. 例如钢铁工业: 钢铁厂的炼焦炉. 目前，中国的大中型钢铁企业拥有50多个大小不同的焦炉. 除上海宝钢的工业化水平达到国际水平外，其余制造商的能耗水平很高，挖掘潜力巨大. 钢铁厂的转炉烟气发电系统，可以配置80个发电厂，发电量3000Kw. 目前，中国的炼钢厂有20多个电熔炉，其中65吨可产生5000Kw /座的电.
随着可持续发展，循环经济，节能减排和低碳经济等概念的发展，中国余热发电行业经历了从零开始的发展过程，从小到大.
根据国家统计局《 2011年国家统计公报》，中国2011年能源消费总量为34.8亿吨标准煤，万元国内生产总值能耗下降2.01％，并未下降. 达到2011年每单位GDP的能耗. 目标是比上年下降3.5％.
尽管大多数专家预测，与“十一五”时期相比，“十二五”期间中国经济增长将放缓，但年增长率超过8％仍意味着每单位GDP的能源消耗. 巨大的压力.
此后，工业和信息化部宣布了“工业节能“十二五”规划”. 根据《规划》，到2015年，规模以上工业增加值能耗将比2010年下降21％左右，实现节能6.7亿吨标准煤.
业内人士普遍认为，在保持8％的年均增长率的基础上，不难支持将工业增加值能耗降低21％，这意味着将减少6.7亿吨. 在“十二五”期间取得了成绩. 与“十一五”规划中的6.3亿吨相比，标准煤的节能量为4000万吨. 如今，中国传统工业的技术和装备水平已大大提高. 为了实现这一目标，我们只能从现有设备的节能中寻求突破.
随着国家节能减排工作的不断增加，余热发电项目的魅力日益突出. 预计到2015年，中国余热和余压发电将实现2,000万千瓦的新增装机容量. 按每千瓦5000元计算，“十二五”期间，余热，压力发电将形成1000亿元的投资规模.
经过近十年的发展，中国的水泥窑余热发电技术取得了长足的进步，现已接近国际先进水平. 诞生了满足不同窑炉类型要求的各种发电系统. 未来很长一段时间，中国水泥窑余热发电技术的发展趋势主要集中在以下几个方面:
使用立式余热锅炉和辅助汽轮发电机组的二次余热发电系统. 立式余热锅炉彻底解决了卧式余热锅炉漏风的问题，炉内温度场的实际分布与锅炉设计中假定的温度完全不同，可以大大提高锅炉的蒸汽输出量；炉排冷却器或立式余热锅炉的排放200℃左右的废气余热可以完全回收并用于发电. 这样，在恒定的熟料热量消耗的前提下，每吨熟料的余热发电能力可以提高到195 kWh以上.
水泥窑的综合能耗可以达到同等规模的预煅烧窑的能耗水平，其经济效益要远远高于预煅烧窑.
除二次余热发电系统的优点外，余热发电窑的二次余热补充燃烧发电系统还可以解决水泥窑粉煤制备的操作安全和环保问题. 系统. 同时，它还可以解决电力供应问题，并进一步改善严重缺电的水泥厂或其他类型窑的经济效益，例如立窑，立窑，湿窑和干窑.
为克服带有辅助燃烧锅炉的中，低温余热发电系统的不足，采用了辅助汽轮机机组，可充分回收200℃以下废气的余热. 同时，辅助燃烧锅炉应以煤石等劣质煤或垃圾为燃料，除节约优质煤外，还可为水泥生产提供原料，降低发电成本，进一步提高经济效益.
如今，从事水泥行业技术工作的人们致力于研究如何降低熟料热耗和水泥耗电量，而从事废热发电技术的人们致力于提高废热利用率并提高能耗. 余热发电的研究工作. 目前，没有部门研究如何将水泥加工技术与余热发电技术有机地结合起来，以寻求最低的水泥综合能耗和最佳的经济效益. 经过分析研究，笔者认为，水泥工艺技术与余热发电技术的最佳结合应为: 减少水泥窑预热器的数量或改变预热器的废气和物料流量，使废气的温度升高来自预热器的气体可以达到550℃?650℃，从而利用余热发电窑的二次热发电系统，废热发电系统可以取消辅助燃烧锅炉. 通过这种组合，水泥熟料的热量消耗增加了（对于五级预热器，在废气温度从320°C升高到350°C到550°C到650°C之后，每千克热预计熟料将增加1,000至1200千焦耳，但在发电系统中可以省去辅助燃烧锅炉，而不会出现辅助燃烧锅炉容量小和效率低的问题. 同时，可以维持余热锅炉产生的高压高温蒸汽，使发电系统仍具有较高的运行效率. 预计余热发电量可增加90千瓦时以上，水泥的综合能耗将低于目前的分解窑水平，经济效益将大大提高. 考虑到中国国情，这种水泥窑和发电系统应成为投资最低，综合能耗较低，经济效益较高的水泥工业未来发展的主要方向. 研究和讨论的主要话题.
已投产的废热发电窑和小型预热窑（包括立管式预热窑）流化分解炉（或烟气分解炉），加上1-2级悬浮预热器和余热. 发电窑炉余热发电技术是未来已投产的废热发电炉和小型预热窑技术改造的主要方式. 这项综合技术，除了可以将水泥窑的熟料产量提高20％至100％之外，每吨水泥\熟料的发电量也可以达到110至195 kWh，并且已经获得了三项产量的提高，减少消费和经济效益. 同时，改造投资也大大低于其他模型.
根据立窑厂的生产能力和资本条件，第一步是用废热发电窑（空心窑）和二次废热发电技术代替立窑. 如果一个立窑厂有三个88,000吨的生产线，则可以停止生产两个立窑，建造一个直径3.6米乘74米的中空窑，以及一套4,500千瓦的蒸汽辅助废热. 发电系统. 该步骤需要投资约3600?3800万元. 其次，使用流化分解炉加上1到2级悬浮预热器技术，然后对余热发电窑进行技术改造，即对于上述示例中描述的竖窑，不再使用第三竖窑，并且完整的直径3.6m×74m的空心窑炉配备了流化煅烧炉和1-2悬浮液预热器，并且需要对废热锅炉进行部分改造. 此步骤需要投资约8-10百万元. 上述两步改造工作完成后，将原立窑厂升级为预分解窑，总投资为45-50亿元，熟料总产量将保持在原来的三座立窑，在每吨标准煤出厂价不高于180元的情况下，水泥生产成本可以降低到95元以下.
随着余热发电技术的成熟，该国重视能源，支持节能减排. 越来越多的可以利用废热的公司意识到废热发电的好处. 对余热发电项目的发展持积极态度. 但是，由于该项目的巨额投资资金和复杂的技术，许多公司希望参加该项目，但由于资金和技术的原因他们可能无法成功. 鉴于这种情况，如今在中国涌，购买必要的设备和技术，为企业建设余热发电项目. 项目产生效益后回收效益投资的方式. 该模型不仅解决了企业资金和技术不足的弊端，而且使得合理利用通常被丢弃的烟气，废气和废热得以合理利用. 同时，节能公司资金运作合理. 这种双赢的合作在余热发电项目中越来越受欢迎.
有机工作流体循环发电系统不同于使用水（蒸汽）作为循环工作流体的传统发电系统. 它使用有机工作流体（例如R123，R245fa，R152a，氯乙烷，丙烷，正丁烷，丁烷等）作为循环工作流体的发电系统，因为有机工作流体可以在较低的温度下汽化为产生更高的压力，带动涡轮机工作，因此有机工作流体循环发电系统可以使烟气温度约200℃，水温约80℃余热，以实现有价值的发电. 该技术是发达国家中相对先进的应用技术. 近年来，中国一些企业还通过引进和吸收掌握了该技术，并在应用了一些优秀的产品. 有机工作液循环发电系统效率高，结构简单，没有除氧，除盐，排污余热，排水的设施. 冷凝器通常处于略高于环境大气压的正压，并且不需要真空维护系统. 汽轮机的进排气压力高，所需的流通面积小，汽轮机的尺寸小，易于设计和制造的小型化，管理和维护成本低.
外燃发动机最早是由英国罗伯特·斯特林（Robert Sterling）于1861年发明的. 它类似于蒸汽机的历史. 它的特性首先是连续燃烧. 由于工作介质不参与燃烧，因此不会发生内燃机的爆震. ， 低噪声;其次，可以使用任何燃料，燃烧室在室外，燃烧过程与工作介质无关，适用于各种热源，对燃烧方法无特殊要求，体积小，重量轻，寿命长，易于维护，燃烧效率高. 内燃机循环发电系统是利用低温废热发电的废热回收装置. 它可以从100°C到300°C回收废热，并可以实现20％的发电效率. 从数据的角度来看，其发电效率要优于目前的低温蒸汽循环发电系统和有机工作流体发电系统. 该设备在100℃余热条件下的发电效率为7.3％，在150℃下的发电效率达到13.7％，在200℃下的发电效率达到18.4％，在250℃下的发电效率达到22.1％，在300℃时的发电效率达到25.0％. 在这样的余热温度条件下，目前有可能达到非常高的发电效率，达到将低温热能转换为电能的技术水平.
超临界二氧化碳发电系统是最新的余热发电技术，该技术利用超临界二氧化碳液体作为兰金循环系统的工作流体，并使用专用涡轮机作为二氧化碳涡轮机的核心技术. 该发电系统在余热发电中具有广泛的应用优势. 在使用中，所有技术指标均优于蒸汽朗肯循环系统和有机朗肯循环系统，特别是在发电效率和设备体积方面. . 超临界二氧化碳热机是一种平台技术，目前可用功率范围在250kWe至50Mwe设计，效率可达到30％. 应用包括燃气轮机，固定式发电机组，工业废热回收，太阳能，地热和混合内燃机. 超临界二氧化碳循环发电系统以超临界二氧化碳涡轮机为核心技术，以超临界二氧化碳为工作余热发电循环系统的工作介质，是一项突破性的热机技术. [2]
单级汽轮机广泛用于各种过程工业，通常用作水泵，机油泵，风扇，压缩机和发电机的稳定且经济的驱动设备.
高可靠性和稳定性使多级涡轮在过程工业中占据重要地位. 多级水轮机不仅具有可靠性，而且具有高效率的特点，可以满足不同工业能源部门的需求.
为客户提供蒸汽轮发电机组的定制解决方案. 饱和蒸汽轮机发电机组具有稳定，高效的特点，为使用饱和蒸汽开辟了一条绝好的途径.
1. 窑头低温废热的回收.
2. 在窑尾的二级预热器的旋风管中设置一个过热器.
3. 利用回转窑炉壳的散热.
解释条目背后的知识
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废热还能发电吗？中国的技术帮助阿联酋公司每年减少90,000吨温室气体
Sinoma Energy Conservation与阿联酋最大的水泥生产商UCC签订了水泥窑余热发电总合同，合同价值1.49亿元. 3月2日，中材节能宣布已与阿联酋联合水泥公司签署了UCC水泥窑余热发电项目总承包. 合同金额为2220万美元，工期约为14个月.
参考