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1. 余热利用原理
燃气发电机组的尾气从机组内部排除的过程中携带有大量的热量,排气温度在550℃左右,利用针形管换热器回收机组排气中的热量,产生0.6MPa的蒸汽供用户使用。
2. 设计范围
本工程余热利用系统设计范围包括:电站内从自来水箱进口到汽水分离器蒸汽出口法兰的整个余热回收系统的所有管线、附件及设备的设计选型和布置。
3. 余热计算
1m3纯瓦斯热值为35.8MJ,500GFW发电机组热耗率为11MJ/kW·h,正常工作发电功率按500kW计算,单台机组瓦斯消耗量为:
Q1=500×11/(35.8·a) (1) 式中:Q1—单台机组瓦斯消耗量(m3/h);
a — 甲烷浓度(%),本工程用瓦斯甲烷浓度为20%; 则单台机组瓦斯消耗量:Q1=768.2 m3/h 空气流量为:
Q2= 10·Q1·a (2) 式中:Q2—空气流量(Nm3/h);
a — 甲烷浓度(%),本工程用瓦斯甲烷浓度为20%; 则单台机组消耗空气量:Q2=1536.4 Nm3/h 单台机组排出烟气质量为:
Q= 0.7174×768.2×20%+[(768.2-768.2×20%)+1536.4] ×28.9/22.4=2885.3kg/h 排烟的比热容按烟道气体计算,排烟温度取550℃,(烟道气体的成分CO2 13%,H2 0.11%,N2 76%,在100 ~600℃的平均定压比热容为1.13kJ/kg·℃),经余热回收后的排烟温度约为170℃。
每台机组可利用排烟余热为(550-170)×1.134×2885.3=1.2433×106kJ/h。 0.6MPa饱和蒸汽温度158.8℃,比焓为2751.69kJ/ kg;补给水20℃计算,比焓为84kJ/kg。
每台机组可产生0.6MPa饱和蒸汽量为1.2433×106×95%÷(2751.69-84)=442.76 kg/h
由上可知,每台发电机组排烟余热可回收1.2433×106kJ/h,产0.6MPa蒸汽442.76 kg/h