燃煤发电机组锅炉余热利用系统探讨

摘要：瓦斯发电机组运转时，很多热量随冷却体系对机组的冷却而丢失，热运用功率较低。在发电机组油冷却体系和水冷却体系上设备板式换热器，运用水作为介质，可高功率收回很多热量；然后运用合理规划的供回水管路体系，可完成对办公楼和浴室的热水供应和冬季供暖，取代本来运用的燃煤锅炉。在供回水管路体系上加装自动操控设备，完成无人值守，进一步削减了操作过程和人员投入。瓦斯发电机组余热运用的规划和应用，削减了锅炉检测保护和燃煤投入，下降人工成本，避免了污染物排放，推动了节能减排作业的开展，经济效益和安全效益明显，具有较高的推行价值。

关键词：瓦斯；发电机组；余热运用

我国煤与瓦斯突出的矿井根本建立了煤层瓦斯抽采及瓦斯运用体系。设备瓦斯发电机组是瓦斯抽采运用的主要设备，在瓦斯发电机组作业过程中发生的高温废气和冷却介质余热等。现在，在高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井中，均建立了煤层瓦斯抽采及综合运用设施。瓦斯发电是现在最干流的综合运用项目。节能减排、下降能耗、进步动力运用率是我国动力发展战略规划的重要组成部分，符合我国动力发展的规律和趋势，也是我国环境规划管理的重要组成部分。我国动力运用率为33%左右，比发达国家低10%，至少50%的工业耗能被以各种方式的余热直接抛弃。余热收回运用是进步经济性、节省燃料的有效途径。

该煤矿瓦斯发电站运用井下抽采的瓦斯气体作为燃料进行发电，投入资金1216.5万元，现有4台600kW的600GFWd-1型低瓦斯发电机组，配套8300D/Wd-1型气体燃料发动机，总装机容量2400kW，运转方式为4台机组一起运转。一起矿井运用2台4T燃煤蒸汽压力锅炉提供浴室热水和办公室供暖。为完成节能降耗目的，在发电机组冷却体系上加装板式换热器，在对发电机组冷却的一起对冷水进行加热，经过管道泵将热水打到浴室水箱，向浴室提供洗澡热水，筛选燃煤锅炉。

一、板式换热器

板式换热器是由许多冲压有波纹的薄板按必定间隔、四周经过垫片密封、并用框架和压紧螺旋堆叠压紧而成，板片和垫片的4个角孔形成了流体的分配管和汇集管，一起又合理地将冷热流体分隔，使其分别在每块板片两侧的流道中流动，经过板片进行热交换。传热机理是根据热力学定律“热量能够自发的由温度高的物体传递到温度低的物体”，是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。板式换热器的结构及换热原理决议了其具有结构紧凑、占地面积小、传热功率高、操作灵活性大、应用规模广、热丢失小、设备和清洗便利等特点。

二、余热运用改造

1、发电机组加装板式换热器。板式换热器A加装在发电机组油冷却体系中，高温冷却油由板式换热器A1角孔流入，冷水由A3角孔进入板式换热器，进行热交换后，低温冷却油从A2角孔回流到发电机组，温水由A4角孔流入板式换热器B；板式换热器B加装在发电机组水冷却体系上，高温冷却水由角孔B1流入板式换热器，与进入板式换热器B的温水进行热交换后回流到发电机组，热水由B4角孔流出。经过热交换，由A3角孔进入的常温水，从B4角孔流出后温度在75～80℃。如图所示。

2、供水管路规划。矿井高位水池经过闸阀12向瓦斯发电机组冷却水池供冷水，冷却水池内冷水流向发电机组板式换热器加热，然后经过闸阀1流入加装保温棉的保温水箱内。在热水运用低峰期可经过闸阀2、闸阀3流向冷却水塔，对热水冷却降温，然后循环运用。当保温水箱内水温下降时，可经过闸阀5将低温水回流到冷却水池。正常用水时，封闭闸阀13，翻开管道泵两头闸阀，翻开闸阀14及水箱进口闸阀，运用综合泵房内管道泵将保温水箱内热水排入浴室水箱，供职工浴室运用。当浴室水箱内热水温度下降后，可经过闸阀13将温水回流到冷却水池。

3、加装自动操控。设备温控设备对闸阀5进行操控，在温控开关上设置相应温度，当水温下降到设置温度以下时闸阀5翻开，将冷水回流，重新经过余热运用设备加热。在浴室水箱内设备水位操控设备并设置水位，当水位下降到最低水位时，相应闸阀翻开，管道泵起动，向浴室水箱加水；当浴室水箱水位到达最高水位时，相应闸阀封闭，管道泵停止运转。增加浴室水箱温控设备，浴室水箱水温下降时，经过闸阀13、闸阀14、闸阀15或闸阀16将低温水回流，重新经过余热运用设备加热。经过加装自动操控设备，削减人工操作过程，下降了人员投入和工人劳动强度。

4、创造的效益。发电机组余热运用体系正常运转后，该矿停止运用原有的2台4t燃煤蒸汽压力锅炉，每年可节省燃煤2000t，每年可削减燃煤锅炉维修费用、各种查验检测费用、环保管理费用约30万元，锅炉停止运用后可削减岗位工9人，每年可削减工资支出约36万元，经济效益明显。运用燃煤锅炉排放很多硫化物等污染物，对环境形成污染。瓦斯发电机组余热运用则为清洁动力，全程无污染物的排放，具有极高的环保效益。燃煤蒸汽锅炉运用压力容器，具有必定的爆炸危险性，余热运用体系比原有的燃煤蒸汽压力锅炉更加安全高效。余热运用体系设备后，提升了发电机组冷却体系的冷却效果，延长了部分配件的运用寿命。

结束语

加装板式换热器余热运用、余热锅炉、烟气余热收回是现在常见余热运用方式，具有极高节能环保价值，符合国家当前动力。在瓦斯发电机组的油冷却和水冷却体系上加装板式换热器进行余热运用，热运用功率较高，一起提升冷却体系的冷却效果，经济效益和安全效益明显，具有较高推行价值。