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低浓度瓦斯发电机组尾气的余热回收再利用
发布时间:2020-02-28 22:02

  对付低浓度瓦斯发电机组,瓦斯爆发的能量只要30%—35%被转化为电能,约有30%—35%随高温尾气排出,约20%—25%被策划机自己冷却体例带走,约10%以机身散热和阻力等念事损耗。瓦斯发电机组余热使用即是通过专用筑筑将机组排出的高温尾气和冷却体例带走的热量接受,再输送到须要热源的车间或住民小区。比如,邦内普通利用的500KW低浓度瓦斯发电机组,其爆发的高温尾气热量经热管空预器接受后,可向企业车间供热风,或正在冬季向煤矿风井巷道供热风防备冻井;假设向办公室、住民小区或浴室供热,可加装热管换热器(热管省煤器),每台换热器可爆发90℃以上的热水近4吨/小时,办理4000m2以上兴办面积采暖或中型混堂洗浴。

  低浓度瓦斯发电机组爆发的尾气只消因素是CO2,温度正在550℃摆布,平淡状况下,每台机组(500KW)爆发的烟气流量正在2130Nm3/h以上。跟着瓦斯资源的深度开采,富裕使用能源,合理使用瓦斯发电机组尾气余热是大局所趋。

  正在低浓度瓦斯发电机组排气体例安置热管余热接受安装,即热管空预器(热风使用)或热管换热器(热水使用)或热管蒸发器(低压饱和蒸汽使用),通过热动力轮回筑筑(即大功率风机或热水使用管道轮回泵或蒸汽管道)将低温调换介质(气氛或者软化水)送到余热接受安装,经加热的低温调换介质酿成热源直接或者再次调换后输送给终端客户利用。低浓度瓦斯发电机组余热接受使用流程如下图所示。

  余热接受的体例遵循各个企业所须要的热源分别有气氛置换余热、软化水置换余热爆发热水以及软化水置换余热爆发蒸汽三种。余热接受后的要紧用处有以下几种:

  (1)煤矿巷道暖井(风井供热风):正在北方的冬季,煤矿风井巷道都须要热风炉暖井。把低浓度瓦斯发电机组爆发的高温尾气始末热管空预器,将冷气氛加热,可能获得高温热风通过烟道与风井处得热管空预器再次换热后的热气氛送入风井,从而消重井下热风炉的热量输出,省俭电能。风井处流程如下图所示:

  冬季工况下:阀门12、21开启,11、22闭上;同时,42、51开启,41、52闭上。矿井回风顺着回风风道1引至第三主风道03,并以必定的风速横向掠过换热器的蒸发段。液池中的职责液体受热蒸发,蒸汽正在压力差效力下向高尚入热管较冷的冷凝段,放出汽化潜热;回风放出汽化潜热后温度消重,沿着第四主风道04进入排风风道4,最终排至大气或动作其它体例的热源延续利用;室外的冷气氛顺着新风管道5抵达第二主风道02,接收汽化潜热,到达预热宗旨;加热后的气氛温度升高到法则温度以上,沿着第一主风道01进入进风风道2,最终送入井筒内;冷凝后的职责液体正在重力的效力下,回流到蒸发段的液池当中。

  夏日工况下:阀门11、22开启, 12、21闭上;同时,41、52开启, 42、51闭上。新风温度较高,包含洪量低温热能;相反,回风侧温度较低,可接收新风的热量以到达冷却新风的宗旨。职责道理与冬季类似,正在此不再赘述。

  企业分娩工艺中的烘干、采温顺洗浴终年须要热源。正在发电机组烟道出口加装一台热管换热器(热管省煤器),通过热水轮回泵几个低温水送到热管换热器,始末热调换的软化水为热源(90℃以上)需要企业分娩利用,冷却后的软化水正在返回热管换热器,如斯往还轮回。

  (3)余热制冷:目前普通采用溴化锂接收式制冷。用热管蒸发器接收低浓度瓦斯发电机组余热接受的热量。

  (4)余热发电:通过众台瓦斯发电机组尾气的余热接受,安置热管蒸发器,爆发的饱和蒸汽并往后拖动汽轮机组举办二次发电,发电后的冷凝水亦可制冷或者供暖,给企业带来可观的经济效益。

  某发电公司30台500kw低浓度瓦斯发电机组,烟道出口各加装热管换热器及热管空预器,为企业的烘干室、办公楼和职工洗浴供应热源,为职工营制了安逸的职责和停滞情况。同时,每年省俭各类支付400众万元,节支降耗明显。

  (1)该公司正在12台500KW瓦斯发电机组烟道出口各安置一套热管空预器,每台瓦斯发电机组的烟气流量为2130Nm3/h,可加热的冷气氛流量为30000Nm3/h,气氛流利阻力小于500Pa,采用两台大功率(45kw)风机,将气氛聚集加压送入热管换热器中,热调换后的气氛通过保温管道和涵洞输送到煤矿进风井进入井下暖井。

  (2)为了防备瓦斯发电机组尾气揭发进入井下和井下无益气体反送,正在热管空预器热风出口处安排了单向止逆电动风门,并安置了温度、流量、无益气体传感器等输送监控联动体例,产生瓦斯发电机组尾气揭发和井下无益气体反送时,单向止逆电动风门将自愿闭上,热风机断电跳闸闭上。

  (3)安置后的结果:正在冬季零下22℃时,进入风井的热风致风骚量为24000Nm3/h,入井初始热风温度62℃,统统到达热风安排央求。

  2.3、使用瓦斯发电机组尾气余热爆发饱和蒸汽供分娩工艺利用或者举办余热发电

  以2台500kW瓦斯发电机组余热为例,安置热管蒸发器,可能获得压力为0.5MPa压力的饱和蒸汽0.75吨/小时。

  500KW低浓度瓦斯发电机组烟道出口尾气温度普通正在550℃,尾气流量2130Nm3/h,尾气密度ρ=1.293kg/Nm3,尾气比热C=0.257kcal/kg.℃,经热管换热器换热后尾气温度降至150℃;

  余热接受使用后,单台机组可供热的兴办面积为(单元面积所需热量按60kcal/m2):

  二次管制后的煤矿矿井水质料统统可能满意职工混堂的洗浴须要,矿井秤谌均温度正在20℃摆布,通过热管换热器(热管省煤器)加热后的水温最低可能到达50℃以上,通过管道泵向混堂输送,即洗浴水温提30℃。

  单台机组余热接受热量折算成煤炭,每年可省俭煤炭量697吨,以原煤均匀价值400元/吨谋略,可省俭资金约27.88万元。

  4台500KW机组各配套一台热管换热器,交钥匙工程约100万元摆布。则投资接受期为:

  通过对某企业低浓度瓦斯发电机组尾气采用热管余热接受器的样式的操纵,申明尾气余热接受项目投资少、成效速,经济效益、环保和社会归纳效益明显。

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