热管余热锅炉在低温发电中的应用

随着窑外分解技术的出现,水泥生产的单机产量大幅度提高,热耗下降。但其烧成系统的排烟热损失仍占其热耗的40%左右。目前,欧美、日本对SP/NSP窑低温发电的研究早已达到了实用化程度,而我国在这方面的研究则刚刚起步。本文将对低温发电所用余热锅炉的选择做一探讨。

　　低温发电用锅炉有三类:立式余热锅炉、卧式余热锅炉、热管余热锅炉。前两种锅炉为常规的余热锅炉,这里重点介绍热管余热锅炉。

在“八五”科技攻关“85-518-01”低温余热发电课题中,我们所采用的热管余热锅炉与上述几种余热锅炉又有所不同。为了更多地利用废气低温的能量,在热力系统中,采用了两相流螺杆膨胀机发电(详见图2)。

由热管余热锅炉产生2.7MPa,228℃的水及水蒸汽(80%热水,20%水蒸汽)引入螺杆膨胀机膨胀作功,推动螺杆机发电机组发电。出螺杆机的汽水压力为0.45MPa,经扩容分离器分离出的水送回锅炉,蒸汽引入汽轮机发电。出锅炉烟气温度140℃以下。

    对于4000KW燃气发电机组，燃气燃料的能量只有约35%被发电机组转化为电能，30%—35%随高温烟气排出（排烟温度达550℃），20%—25%被发电机冷却水带走，通过机身散热等其他损失占10%，排气余热和冷却水损失的能量比有用能量还多。占燃气发电机燃料近35%热能的烟气余热资源基本上被白白浪费掉。我公司针对这一工况，充分利用燃气发电机组烟气余热，安装NZG型燃气发电机组配套的热管式余热锅炉，产生的蒸汽带动汽轮机组二次发电。使燃料资源得到了充分利用，环境得到有效保护，实现了企业的节约发展、清洁发展和可持续发展，创造了良好的经济、环保和社会综合效益。

热管余热回收装置特点 

1．传热效率高，节能效果显著。由于热管内部是真空的，管内工质汽、液相变传热的热阻很小，具有很高的导热能力。 

2．安全可靠可长期连续运行。常规余热回收设备一般都是间壁式换热，冷热流体分别在器壁的两侧流过，任何一根管壁损坏都会造成泄漏，甚至停产。而由热管组成的热管余热回收装置，则是二次间壁换热，即热流体的热量要通过热管的加热段的管壁和冷凝段的管壁才能传到冷流体，而热管一般不可能在加热段和冷凝段同时破坏，所以，大大增强了设备运行的可靠性。 

3．管壁温度可调，通过调整热管冷热段换热面积改变热管表面工作温度，避免酸露点腐蚀。 

4．清灰方便。该装置两侧设有快开清灰门，清灰方便。

5．热管余热回收器单支热管可更换。