余熱發(fā)電系統(tǒng)三大主機:
◎余熱鍋爐
余熱鍋爐是余熱發(fā)電系統(tǒng)中吸收余熱、產(chǎn)生蒸汽、帶動汽輪機的關(guān)鍵設(shè)備。一般由汽包、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器等部分組成,其參數(shù)依據(jù)可利用的余熱量來確定,而汽輪機、發(fā)電機主要依據(jù)余熱鍋爐的規(guī)格來選型。
◎汽輪機
汽輪機又稱蒸汽透平,是將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成為機械功的旋轉(zhuǎn)式動力機械。來自鍋爐的蒸汽進入汽輪機后,依次經(jīng)過一系列環(huán)形配置的噴嘴和動葉,將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能,其主要作發(fā)電用的原動機,也可直接驅(qū)動各種泵、風(fēng)機、壓縮機等,還可以利用汽輪機的排汽或中間抽汽滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。
汽輪機按其排汽方式可分為凝汽式和背壓式兩類。凝汽式汽輪機的排汽在低于大氣壓的狀態(tài)下進入凝汽器凝結(jié)成水。它具有較高的熱能 - 電能裝換率,廣泛應(yīng)用于大功率發(fā)電機組。
在凝汽式汽輪機中,若在某一級后將部分蒸汽于該點壓力下引出,并用作工業(yè)過程用汽或生活用汽,這類汽輪機稱為抽汽式汽輪機。抽汽式汽輪機可以在不同壓力點多次抽汽,這類機型廣泛用于熱電聯(lián)產(chǎn)。
背壓式汽輪機的排汽壓力高于大氣壓力,排汽可作為工業(yè)用氣源,一般功率較小。如用于驅(qū)動發(fā)電機,其發(fā)電量取決于工業(yè)用蒸汽的需要量。若背壓式汽輪機的排汽用作其他中、低壓汽輪機的汽源,則該汽輪機稱為前置式汽輪機。
此外,汽輪機還可按汽流方向分為軸流式和輻流式,按結(jié)構(gòu)分為單級和多級。以發(fā)電為主要目的的現(xiàn)代大功率汽輪機廣泛采用軸流式、多級、高初參數(shù)、凝汽式(或抽汽式)機組。
◎發(fā)電機
發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姍C,通常由汽輪機、水輪機或內(nèi)燃機驅(qū)動。發(fā)電機分直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩大類,后者又可分為同步發(fā)電機和異步發(fā)電機,現(xiàn)代發(fā)電系統(tǒng)中最常用的是同步發(fā)電機。它由直流電流勵磁,既能提供有功功率,也能提供無功功率,可滿足各種負(fù)載的需要。異步發(fā)電機沒有獨立的勵磁繞組,其結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,但不能向負(fù)載提供電容器。直流發(fā)電機有換向器,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格較貴,易出故障,維修困難,效率也不如交流發(fā)電機。
余熱發(fā)電系統(tǒng)示意圖:
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