水泥厂热电联产乏汽余热利用研究开题报告.doc

? ? xxxx学院本科 本科毕业设计开题报告 ?? 题 目 水泥厂热电联产乏汽余热利用研究 学生姓名 xxx 学号 xxx 所在学院 机械工程学院 专业班级 xxxxxx 指导教师 xxxxxxx ? ? 2015 年 3 月 27 日 题 目 ?水泥厂热电联产乏汽余热利用研究 一、选题的目的及研究意义 ?目的:伴随着世界经济的不断发展，对能源需求的日益增加，传统的能源结构已渐渐不能满足人类发展的需求。当前，全球化石能源资源日益短缺、气候变化等环境压力日渐增大。我国虽然资源不少，但人口众多，人均能源资源十分有限。人均化石燃料仅为世界均值的56％，石油天然气人均可采储量仅为世界的8％。且一次能源消耗中主要为煤炭，约占总能源消耗的70％，即使到2050年，煤炭耗量预计也将占一次能源总耗量的50％，因此环境污染严重。提高能源的利用效率，合理利用能源是关系到国民经济发展，建设节约型社会，实施循环经济的重要内容，而且影响到生态环境和人类的生存，也是从事能源研究的学者和工程技术人员重点研究的课题。热电联产技术出现和发展，对于节能和环境保护意义重大，尤其是21世纪的今天，世界各国非常重视。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中也把能源的综合利用放在了首要位置，在与热电联产技术有关的部分，指出应重点突破基于化石能源的的微小型燃气轮机及新型热力循环等终端的能源转换技术，储存技术，热电冷系统综合技术，形成基于可再生能源和化石能源互补，微小型燃气轮机与燃料电池混合的分布式终端能源供给系统。 意义：热电联产技术已经问世一百多年，对于能源的综合的利用和环境的保护有重大意义。热电联产技术是能源的分级利用，可以提高一次能源的利用率，达到能源综合利用的目的。由于电联产是采用了功的蒸汽对外供热，这部分蒸汽冷源损失完全被利用，它的抽汽供热量则取代了分产供热的锅炉，因而热电联产本身不仅可节约能源，并能燃用小型锅炉难以燃用的劣质煤，从而节省大量优质煤供应更需要的行业。热电联产以大型的电站锅炉取代了许多小型供热锅炉，大锅炉的除尘效率高，并配以较高的烟捅，从而大大减轻了对城市的污染，使得生态环境大为改善。同时，由于热电联产热效率高，节约能源，在对外供应相同电能和热能时，可以减少燃煤量，从而减小了排放，减轻了大气污染。热电联产的集中供热，供热设备集中，大型化，供热管网规模大，供热设备容量大，用户热负荷的变化对供热系统的压力工况，水力工况的波动影响小，载热质（蒸汽或热水）参数较分散供热时稳定，提高了供热质量，改善了人民生活，保障了用热产品的质量。同时由于供热设备大型化，易于实现机械化，自动化，减轻了工人的繁重体力劳动，改善了劳动条件。 目前不少水泥企业水泥熟料锻烧过程中, 由窑尾预热器、窑头熟料冷却机等排掉的 400 ℃ 以下低温废气余热, 其热量约占水泥熟料烧成总耗热量 30% 以上, 造成的能源浪费非常严重。水泥生产, 一方面消耗大量的热能 ( 每吨水泥熟料消耗燃料折标准煤为 100～ 115 kg ) , 另一方面还同时消耗大量的电能 ( 每吨水泥约消耗 90～ 115 kWh ) 。如果将排掉的 400 ℃ 以下低温废气余热转换为电能并回用于水泥生产, 可使水泥熟料生产综合电耗降低 60% 或水泥生产综合电耗降低 30% 以上, 对于水泥生产企业: 可以大幅减少向社会发电厂的购电量或大幅减少水泥生产企业燃烧燃料的自备电厂的发电量以大大降低水泥生产能耗; 可避免水泥窑废气余热直接排入大气造成的热岛现象, 同时由于减少了社会发电厂或水泥生产企业燃烧燃料的自备电厂的燃料消耗, 可减少 CO 2 等燃烧废物的排放而有利于保护环境。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 ?2.1 研究现状： （1）在中国，各主要部门的余热资源率平均达7.3％，而余热资源回收率仅34.9％，回收潜力巨大。因此充分利用余热资源是实现工业节能减排战略目标的主要手段之一。特别在建材水泥生产行业更是如此，目前不少水泥企业已在新型干法线的基础上配套余热发电装置，有效降低了能耗，但余热发电后仍不能充分利用水泥工业余热，利用效率不高。