1、余熱發(fā)電的技術(shù)特點

　　余熱發(fā)電是利用燃料燃燒過程中多余的熱能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。余熱發(fā)電不僅節(jié)能，同時有利于環(huán)境保護。余熱發(fā)電具備如下特點：
　?。?）以熱定電。由于整個系統(tǒng)熱負荷是不穩(wěn)定的，例如：有的生產(chǎn)是周期性的，有的高溫產(chǎn)品和爐渣的排放是間斷性，有的工藝生產(chǎn)雖然連續(xù)穩(wěn)定，但熱源提供的熱量也會隨著生產(chǎn)的波動而波動，因此余熱發(fā)電需根據(jù)生產(chǎn)用熱的余壓量或生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余熱量來決定發(fā)電量。
　?。?）熱源含塵量大。含塵數(shù)量大超過一般的鍋爐，容易粘結(jié)、積灰，從而對余熱鍋爐產(chǎn)生嚴重磨損和堵塞。余熱鍋爐入口前需進行除塵處理。
　　（3）熱源有腐蝕性。余熱煙氣中常常含有SO2等腐蝕性氣體，在煙塵或爐渣中含有各種金屬和非金屬元素，這些物質(zhì)都有可能對余熱鍋爐的爐膛及受熱面產(chǎn)生高溫腐蝕或低溫腐蝕。
　?。?）安裝場地受限。由于受整個工廠系統(tǒng)等的限制，在設(shè)計安裝余熱發(fā)電系統(tǒng)時需統(tǒng)籌規(guī)劃。
　　2、余熱發(fā)電系統(tǒng)

　　2.1、單壓系統(tǒng)

　　單壓系統(tǒng)是采用單壓余熱鍋爐和單級進汽汽輪機的發(fā)電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)組成簡單，除氧水經(jīng)給水泵依次進入余熱鍋爐內(nèi)的省煤器、蒸發(fā)器、過熱器進入汽輪機做功發(fā)電，一般單壓系統(tǒng)余熱鍋爐排煙溫度在110℃左右。

　　2.2、雙壓系統(tǒng)

　　雙壓系統(tǒng)是采用雙壓余熱鍋爐和單級補汽的汽輪機發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)按照能量梯級利用的原理，余熱鍋爐設(shè)置兩個汽包，在受熱面布置上順著煙氣流動同方向依次布置了高壓過熱段、高壓蒸發(fā)段、高壓省煤器、低壓過熱器、低壓蒸發(fā)段、高壓省煤器、低壓省煤器，給水泵將除氧水分別升壓到高、低壓省煤器，進入兩個壓力不同的汽水循環(huán)在余熱鍋爐中生產(chǎn)兩種不同壓力的蒸汽：主蒸汽和低壓蒸汽。低壓蒸汽作為補汽進入汽輪機中部與主蒸汽一起推動汽輪機做功發(fā)電。

　　2.3、閃蒸補汽系統(tǒng)

　　閃蒸補汽系統(tǒng)是采用閃蒸補汽式汽輪機的發(fā)電系統(tǒng)。閃蒸原理是將較高壓力及溫度的熱水等熱源，經(jīng)減壓擴容，釋放出所需的較低壓力飽和蒸汽。給水經(jīng)給水泵進入余熱鍋爐后，一部分熱水經(jīng)廢氣換熱后生成過熱蒸汽，接入汽輪機的主進汽口；另一部分高溫高壓欠飽和熱水進入閃蒸器，生產(chǎn)出一定量的低壓飽和蒸汽，進入汽輪機的低壓補汽口，主蒸汽與低壓蒸汽在汽輪機內(nèi)做功發(fā)電。閃蒸器分離產(chǎn)生的大量飽和水進入除氧器，與汽輪機排出的冷凝水一起經(jīng)除氧后由給水泵供給鍋爐，形成一個完整的熱力循環(huán)。

　　3、余熱發(fā)電設(shè)備

　　3.1、余熱鍋爐

　　余熱鍋爐是余熱發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備和核心，如何將富含能量的熱介質(zhì)回收匯集以及引出進而通過余熱鍋爐進行能量轉(zhuǎn)換是一個技術(shù)難點，余熱鍋爐本身的設(shè)計一定程度上決定了余熱回收利用的比例和徹底性。鍋爐布置可分為立式、臥式兩種。立式布置具有占地面積小、灰塵收集方便、煙氣流動均勻、傳熱系數(shù)高的優(yōu)點，但鍋爐效率低于臥式鍋爐，積灰以及積灰清除差于臥式，管束間易出現(xiàn)搭橋現(xiàn)象，耗鋼量相對較大。因此鍋爐布置需在綜合考慮安裝條件的基礎(chǔ)后選擇。由于熱源含塵濃度大，為防止磨損的發(fā)生，采用合理的流速設(shè)計，合理組織煙氣動力場，使煙氣流動均勻，避免局部過速磨損。同時粉塵粒度小，極易在鍋爐受熱面上積灰，導致傳熱系數(shù)下降，因此在鍋爐設(shè)計時需考慮除灰。爐前需設(shè)置高效旋風除塵器或沉降室，除去大部分的粉塵。爐內(nèi)受熱面使用模式壁和光管結(jié)構(gòu)，減少積灰的可能，并適當?shù)脑黾邮軣崦娣e，防止鍋爐出力不足。在設(shè)計鍋爐時還需設(shè)計清灰系統(tǒng)，目前多采用超聲波吹灰、壓縮氣體吹灰和振打清灰。由于余熱利用產(chǎn)生的蒸汽壓力和流量不大的原因，蒸汽吹灰在余熱發(fā)電中基本不使用，基本使用機械振打除灰方式。


　　3.2、飽和蒸汽補汽汽輪機

　　余熱發(fā)電汽輪機分為凝汽式和補汽式汽輪機，余熱發(fā)電的補汽多為飽和蒸汽，導致汽輪機末幾級相對濕度較大。這不僅增加了機組甩負荷時由于汽機負荷變化導致部件表面水膜閃蒸而引起的超速危險，而且造成汽輪機通流部件的嚴重侵蝕，汽輪機的安全將受到嚴重威脅，大大縮短機組使用壽命，而且降低汽輪機的熱效率。因此必須采取有效的去濕措施減小蒸汽濕度，并對汽輪機零部件采取防侵蝕的措施來抵抗?jié)裾羝那治g，從而減少濕度大給機組帶來的各種危害。可以在補汽進口前增加了防水滴濾網(wǎng)或汽水分離器，減少了進入汽缸內(nèi)的水滴。通流設(shè)計時過加大靜葉和動葉的軸間間隙使水滴能充分的霧化，可以減少動葉的腐蝕。汽缸下半設(shè)置疏水口，盡可能保證汽缸內(nèi)壁形狀平滑，確保通過重力作用使積水連續(xù)流動，通過底部疏水口或排汽管排出。末幾級動葉片后設(shè)置去濕槽和捕水腔室，收集由于離心力和科氏力而向外飛出的沉積在動葉表面上的水分。在靜止部套的中分面、連接突肩處鍍不銹鋼保護層防止?jié)裾羝目p隙侵蝕，末幾級動葉片背弧頂部焊接整條的司太立合金片，動葉采用電火花強化處理以加強強度，達到防水蝕的目的。


　　3.3、除氧器

　　在余熱發(fā)電中常用的是真空除氧和大氣式除氧。真空除氧器就是通過降低除氧器內(nèi)壓力，使氣體在水中的溶解度降低，使水中的氧和其他氣體析出。這種除氧方式可以使水在低溫沸騰，在除氧的同時不提高給水溫度。因而對進口水溫適應(yīng)范圍較廣，凝結(jié)泵出口水完全可以滿足其工作需求，不需要加熱抽汽。除氧器出水溫度的高低，直接影響著鍋爐的給水溫度，從而影響鍋爐的出力和排氣溫度，因此真空除氧器的選擇既利用了低溫段煙氣，又避免了大氣式熱力除氧造成的系統(tǒng)復雜，較低的工作溫度更有利于鍋爐給水泵的正常運行。大氣式除氧器對進口水溫要求較高，一般104℃，在余熱發(fā)電系統(tǒng)中不設(shè)低壓加熱器，因此凝結(jié)泵出口水溫度難以滿足其工作要求，造成除氧效果不佳。如果在爐膛尾部再加設(shè)一級前置加熱器來保證給水除氧效果，這便使鍋爐受熱面布置變得更加復雜化，且該加熱器受到的低溫腐蝕也會比較嚴重，造成設(shè)備檢修更換周期短。