烧结余热发电系统（火用）分析及蒸汽参数优化

论文摘要

随着国家大钢铁项目的立项和节能减排的迫切要求,高效回收利用钢铁工业产生的中低温余热已成为未来钢铁生产深层次节能的突破口。但现役运行的烧结余热发电系统受到工艺及技术方面的限制,普遍存在着余热资源回收率较低、机组发电量不足等问题。以济南钢铁公司烧结余热发电系统为研究对象,采用热平衡和火用平衡两种方法分别对济钢余热发电双压系统进行了计算,分析表明,降低余热锅炉废气出口火用损和内部换热火用损可有效增加发电系统火用效率;建立了余热发电双压系统热力计算和蒸汽参数优化模型,并编制程序对单压、双压和闪蒸三种热力系统的不同配置方案进行了计算对比分析,揭示了发电净功率等指标随主蒸汽压力的变化规律;根据热能梯级利用理论,开发了一种冷却机废气余热按热量品位分段回收与梯级利用发电新技术工艺,热力计算表明,三进口双压余热发电系统的火用效率和发电功率分别比济钢原系统提高了4.8%和2.2MW。研究结果表明,配置凝结水加热器且补汽为饱和蒸汽的双压系统为现有烧结余热发电技术的首选。研究结果为新型烧结余热高效回收发电工艺的开发与应用提供了参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 钢铁工业二次能源现状
• 1.1.2 钢铁工业余热回收利用概况
• 1.2 烧结余热高效发电课题的提出
• 1.2.1 中低温余热发电技术现存的问题
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 余热发电系统节能分析
• 1.3.1 节能分析原理
• 1.3.2 热平衡分析法存在的问题
• 1.3.3 火用平衡分析法研究现状
• 1.4 烧结余热发电技术研究现状
• 1.4.1 烧结余热发电技术国内外应用现状
• 1.4.2 余热锅炉研究现状
• 1.5 研究内容
• 第2章 烧结余热发电系统热力学分析
• 2.1 烧结余热发电系统概述
• 2.1.1 烧结余热资源特性
• 2.1.2 烧结余热发电系统配置方式
• 2.2 火用分析模型
• 2.2.1 火用分析计算模型
• 2.2.2 火用平衡方程与火用效率
• 2.3 烧结余热发电双压系统能量平衡分析
• 2.3.1 热平衡与火用平衡指标对比分析
• 2.3.2 火用损随主蒸汽压力的变化规律
• 2.4 烧结余热发电系统火用分析
• 2.4.1 单压及闪蒸系统火用平衡计算
• 2.4.2 三种发电系统火用平衡对比分析
• 2.5 小结
• 第3章 烧结余热电站热力系统蒸汽参数优化
• 3.1 蒸汽参数优化
• 3.2 蒸汽参数优化模型
• 3.2.1 余热电站热力系统计算模型
• 3.2.2 热力系统蒸汽参数优化模型
• 3.3 余热电站热力系统蒸汽参数优化程序
• 3.3.1 程序的编制
• 3.3.2 程序计算过程
• 3.3.3 程序计算验证
• 3.4 余热电站热力系统蒸汽参数优化实例分析
• 3.4.1 热力计算变量选取
• 3.4.2 主蒸汽参数优化
• 3.4.3 热力计算变量选取对最佳主蒸汽压力的影响
• 3.5 余热电站热力系统蒸汽参数优化对比分析
• 3.5.1 三种余热电站热力系统的优化
• 3.5.2 热力系统最佳配置方案的选择
• 3.6 小结
• 第4章 烧结冷却机余热高效发电新技术研究
• 4.1 分段回收与梯级利用原理
• 4.2 烧结冷却机高效发电新技术工艺方案
• 4.3 三进口双压余热锅炉装置实施方案
• 4.4 三进口双压余热发电系统热力计算与分析
• 4.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 济钢烧结余热电站热力系统蒸汽参数优化程序源代码
• 致谢
• 导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集