南京凯盛开能环保能源有限公司 210036
摘要：低温余热发电技术的出现对于节能减排以及我国可持续发展战略具有非常重要的意义，文章首先介绍单压与双压低温余热发电系统的特点，随后综合探讨两种的使用条件和各自的优势。
关键词：低温余热发电；单压系统；双压系统
随着全世界能源消耗数量的上升，能源短缺现象对当今社会发展起到严重的阻碍作用，发展出更为高级的能量系统，提高能源的使用效率成为当前的热点问题。在我国的工业生产领域存在严重的能源浪费现象，据统计，有至少一半以上的热量通过各种形式直接被排放到大气环境中，在造成浪费的同时产生污染。因此，低温余热发电技术具有非常广阔的前景，其应用对于我国的可持续发展战略实施起到推波助澜的作用。
1、低温余热发电技术概述
余热指的是在能源燃烧过程中散发出来的热量在完成必要的生产工序之后所残留的热量，余热发电技术将这些剩余的热量转化成为电能，具有很强的节能环保作用。在大多数的制造行业中存在非常多的低品位余热，综合利用这些能量将产生巨大额经济与社会效益。由于余热发电并不是常规的火力发电厂，基于制造企业的工艺与设备条件，余热发电具有以下特点：以热定电，随着生产工艺以及设备的不同产生的余热量也不一样，所以需要基于余热量决定发电的量；热源中的含尘量非常高，容易造成粘结合堵塞，需要除尘处理；热源具有腐蚀性可能造成设备损坏；安装场地受到限制，需要进行统筹规划。
2、低温余热发电工程单压与双压系统的比较
2.1基本性能比较
单压系统是使用单压纯冷凝锅炉实现发电的系统，其组成相对简单，通常单压系统的余热锅炉排烟温度在170℃；双压系统则是采用的则是双压余热锅炉以及单级补汽汽轮机，基于能量的梯级利用原理实现发电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
表1 单压与双压系统的对比
项目 单压系统 双压系统 单位 低压蒸汽量 18.26 17.85 t/h 高压蒸汽量 0 4.05 t/h 汽轮机的机型 单压纯冷凝机组 双压余热锅炉以及单级补汽机组 烟气温度 168 125 ℃ 发电机的功率 4114 4383 KW 系统复杂性 简单 复杂 运行稳定与可靠性 好 差 投资成本 较低 高
2.2计算模型比较
单压系统中，换热器模型的模拟为：产生余热烟气、经过锅炉过热器、蒸发器、经过省煤器；汽水系统的流程为凝结水泵、经过省煤器、然后是铜鼓蒸发器、过热器、最后达到汽轮机的入口。
双压系统中，换热器模型为：产生的余热烟气、依次经过中压过热器、低压过热器。最后通过中压省煤器和凝结水加热器；汽水系统的流程为：通过凝结水泵、然后是低压凝结水加热器，水会分成两路，其中低压段通过低压蒸发器然后低压过热器，最终到达汽轮机的补汽入口，其中中压段会通过中压给水泵、中压省煤器、中压蒸发器以及中压过热器，最终达到汽轮机的补汽入口。
3、低温余热发电工程单压与双压系统的选择应用
当前，我国制造行业中对单压系统的使用较为广泛，其技术也相对成熟，因此选择单压系统汽轮机的技术工艺较为可靠，需要承担的风险更小，更多的工程项目以单压系统作为发电机组选择的关键；而双压汽轮机的应用相对较少，其中补汽的投入是实现双压系统稳定运行的关键点，解决补汽投入的问题才能够确保其稳定性。如在我国南方某汽轮机厂，设计气缸的过程中将补汽进入的汽室的空间进行扩充，补汽进入到气缸之后能够立即向周边扩散，以减轻补汽对主流蒸汽产生的冲击，让气流的流动趋于均匀；此外，补汽的蒸汽多处于饱和状态，具有很大的相对湿度，为了防止汽机中出现过多的水滴，设计中还增加了防水滴滤网，以减少对主流蒸汽的影响；在补汽投入的过程中补汽口与补汽之间会出现一个温度差，造成补汽进入之后产生不均匀膨胀现象，影响到机组的稳定运行，甚至出现安全隐患。因此，某汽轮机厂为了避免补汽过程中气缸的壁温过低，增加导汽管，隔绝补汽与汽缸壁的直接接触，确保不会因为温差导致机组运行异常。这样的方式能够保证补汽的投入状态良好，进而实现双压系统的稳定运行。
在青岛的某汽轮机厂中，补汽控制的方式设置有两种，分别是以简单手动方式进行控制的补汽方式和有控制的补汽方式，通过数字化技术基于机组的负荷变动，使用电调节器进行控制，能够调节补汽门的开闭状态，保证补汽的压力在正常范围内，在汽轮机滑压状态下非常适用。余热发电系统的原则是在不影响主要生产活动的前提下开展，如在钢铁烧结的余热系统中，发电系统不能够影响其烧结生产的主要功能。在设计过程中往往对这一方面的考虑不全面，造成补汽系统难以正常运行，建议6MW以下的机组采用单压系统余热发电技术更好。
结束语
综上所述，低温余热发电工程是当前非常重要的降低能耗的技术手段，对于我国的节能减排发展非常重要。本文探析低温余热发电工程中单压与双压系统的特点与各自的优势，然后论述其选择应用，只有基于工程的实际情况使用不同的余热发电方案才能够实现更大的社会效益与经济效益。
参考文献：
[1] 成岭，薛莹莹，苗常海等.纯低温余热发电系统最优蒸发压力计算方法[J].电力科学与工程，2013，（10）：49-53.
[2] 汤元强，余岳峰.低温余热双循环发电系统的设计与优化[J].动力工程学报，2012，32（6）：487-493.
论文作者:冀慎波
论文发表刊物:《基层建设》2015年11期
论文发表时间:2016/11/15
标签：余热论文; 系统论文; 低温论文; 汽轮机论文; 省煤器论文; 热量论文; 低压论文; 《基层建设》2015年11期论文;