余热梯级利用在聚酯装置炉区的应用

燃煤炉区承担着聚酯工厂各系统的供热,对企业来说,降本增效是永恒的要求。公司作为耗能重点单位,利用现有技术,深挖系统潜能,降低生产成本成为现阶段的重中之重。本文介绍了某企业基于能源双控要求,通过锅炉余热梯级利用的改造案例,可年节约原煤5159t,年节省燃料支出600多万元,研究成果可为相关企业提供参考。

燃用褐煤直流锅炉烟气余热深度梯级利用及减排系统分析

某电厂2台燃用褐煤直流锅炉通过采用烟气余热深度梯级利用与减排系统加热高压给水和凝结水,来提高机组热效率和降低污染物排放量。在不同工况下,对系统投停进行试验对比和运行影响分析。结果表明:投运该系统后,660 MW负荷时实测发电煤耗、供电煤耗分别降低4.97 g/(k W·h)和5.12 g/(k W·h);高负荷时除尘系统出口烟尘排放质量浓度、脱硫工艺用水、送风机及引风机电流等参数降幅较大;单台机组每年产生经济效益约为750万元,设备投资回收期约6年。建议在实际运行中适当增大旁路管径来提高烟气温度,同时增加吹灰频次,以弥补压缩空气旋转除灰系统吹灰能力的不足。

1000 MW超超临界机组烟气余热集成利用技术研究

为了充分利用电厂烟气余热,针对1 000 MW超超临界机组,设计了一个由3组省煤器和2组空气预热器组成的烟气余热集成利用系统。其中一组省煤器用于保持锅炉进口温度不变,以减少锅炉的改造量;前置式空气预热器在确保进入脱硫系统的烟气温度满足要求时,还可以部分利用烟气余热。通过迭代法确定3个省煤器的最佳进出口温度,假设系统给煤量保持不变计算出发电功率为1 014.13 MW,即在额定工况下系统节煤量达到最大值为3.699 g/(k W·h),机组年节约标煤2.09万t。

碳化法纳米碳酸钙生产过程的余热利用与节能增效

对碳化法纳米碳酸钙生产过程的能耗及节能措施进行了分析,针对某纳米碳酸钙生产厂的余热资源情况进行了调研,提出了一套余热梯级利用方案,将中高温余热用于溴化锂制冷机组替代部分原电制冷机组,将低温余热用于预热工艺用水、浆液和干燥空气。分析结果表明,该余热利用方案可获得良好的节能增效效果。

两种燃机双重余热ORC发电系统性能分析

针对典型燃机两种余热的特点和其中低温水余热难以利用的现状,提出两种单循环ORC余热发电系统。通过建模热平衡计算比较性能,得出这两种发电系统分别比仅用烟气余热的发电系统性能提高43.5%和74.5%的结论,通过分析得出影响发电性能的关键在于预热器的作用及双热源匹配关系。对改变ORC系统有机蒸汽温度参数和预热器上端差不能改变热源不匹配的问题,提出以热源匹配性做为衡量两种发电系统选择的判据。该分析方法可以应用于燃机余热发电模块产品开发和多重热源的性能优化应用。

燃气轮机废热利用的新型动力系统热力学分析

基于能量等级回收和梯级利用的原则,构建了一种燃气轮机废热利用的新型动力系统。该系统主要由燃气轮机布雷顿循环(GTC)、再压缩式超临界CO_(2)布雷顿循环(S-CO_(2))、朗肯循环(RC)、有机朗肯循环(ORC)和有机闪蒸循环(OFC)组成。该动力系统不仅克服了单个子循环热量回收范围窄的局限性,而且通过回热的方式实现了能量的梯级利用,进而提高了系统效率。通过Aspen HYSYS软件对构建的动力系统及各子循环分别进行模拟仿真,进一步研究了工况参数对系统的影响。与现有文献中的数据对比表明,该动力系统中各子循环均得到较好的验证。在相同工况条件下,文献中动力系统净功率为48 592.84 kW,热效率和火用效率分别为42.41%和62.02%,而本研究系统净功率为50 040.46 kW,热效率和火用效率分别达到43.673%和73.593%。因此,该新型动力系统具有较好的能源利用效果。

电-气联合储能的海上微能系统模糊随机规划

海上油气工程是能源密集型系统,主要由供能系统与生产工艺系统2部分组成。为提高海上油气工程能量供应的稳定性,该文提出建立海上微能系统,通过协调海上伴生气存储与电能存储,并耦合海上油气平台余热梯级利用单元,以改善海上油气平台能源利用形式单一、能效低的问题。该文建立海上电-气联合储能模型,并考虑生产工艺系统不确定性对海上微能系统的影响,基于双重不确定性理论构建海上微能系统模糊随机规划模型,利用模糊随机-NSGAⅡ算法对其求解。最后,通过渤海某海上油气平台为实例,验证该文所提模型与方法的可行性与有效性。

基于喷射制冷和除湿溶液再生的复合冷源系统优化及应用

结合低温工业余热特点和夏季空调系统温、湿度调节需求,该文根据梯级用能原理提出基于喷射制冷和除湿溶液再生的复合冷源系统,以实现工业余热的回收利用。采用数值模拟手段分析低温工业余热温度、冷冻水温度和热湿比对该复合冷源系统性能的影响。研究表明,随着低温工业余热温度和冷冻水温度的升高以及热湿比的降低,该复合冷源系统的COP增大。该复合冷源系统的COP在热湿比较大的条件下,主要受喷射制冷子系统性能的影响;在热湿比较小的条件下,主要受除湿溶液再生子系统性能的影响。该复合冷源系统具有较大的节能潜力和较好的环保效益,可用于高效回收低温工业余热。

离岸微型综合能量系统梯级余热发电优化设计

以海洋平台为代表的离岸能量系统多使用燃气轮机发电,可回收利用的余热占总能的30%以上,因而余热潜力巨大。文章从微型综合能量系统梯级余热发电优化设计的角度,将余热分等级利用,用余热锅炉回收高温烟气,再利用有机朗肯发电技术回收热交换以后的中低温热源,实现余热的梯级利用。构建以工程年总成本最小,CO2年排放量最少为目标,以电负荷、热负荷平衡等为约束条件的多目标优化模型,通过典型海上油气工程设计方案的对比,验证了所提方法能够切实有效地实现成本控制与节能减排目标的协同优化。

煤泥烘干系统烟气处理装备的研究应用

煤泥烘干系统烟气排放是影响煤炭企业正常生产不可忽视的问题,能否解决烟尘含量高、易形成湿烟羽和烟气余热未利用等问题,对煤炭企业符合节能环保要求有重要作用。根据烟气粉尘来源、湿烟羽形成机理、烟气余热可利用形式,在已有工程设计及运行经验的基础上,研究了煤泥烘干系统烟气除尘、消雾、余热梯级利用技术,采用喷淋方式去除烟气中的粉尘,烟气直接降温预洗技术消除湿烟羽,气-液直接接触式换热技术回收烟气中的余热,并开发了集除尘、消雾、余热梯级利用技术为一体的烟气处理系统装备。以平顶山大庄矿实业有限公司为案例,在原脱硫塔内加装喷淋系统,采用循环水以膜状对煤泥烘干系统烟气进行洗涤,降低烟气中的粉尘含量;同时喷淋水与烟气直接接触换热,降低烟气温度,使烟气中的水分冷凝,降低烟气含湿量;喷淋水经沉淀池沉淀后,通过浮动循环泵进入板式换热器,回收的热量用于采暖或制取洗浴热水,冷却后的循环水从脱硫塔上方进入喷淋系统,如此循环往复。经测试,烟气处理系统改造后烟尘浓度从35 mg/m^(3)降至27 mg/m^(3),降低了22.86%;含湿量从10.22 g/kg降至4.69 g/kg,降低了54.11%;余热利用量1 233 k W,年耗电量从128.45万kWh降至9.63万kWh,年节约电量118.81万kWh,等价折标煤365.93 t,年节约电费71.29万元。项目实施有效降低了煤炭分选业煤泥烘干排烟过程中粉尘和白雾排放,实现了烟气余热的梯级利用,减少了水泵和换热器运行时的腐蚀和堵塞。