能源回收機組
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能源回收機組. 報告人: 邱順濱 副廠長. 簡報綱要:. * 什麼是能源回收機組. * 系統說明. * 節能效益. * 成本分析. * 歷年回收效益. 一、什麼是能源回收機組 (PRT) :. PRT:Power Recovery Train. 組成 : 發電機 / 渦輪機 / 鼓風機 / 膨脹機. 煙道氣. 鍋爐. Steam. Air. 煙道氣. Air. Steam. 發電機. 渦輪機. 鼓風機. 膨脹機. 四機同軸串聯. 目的 : 充分回收 / 調度 煙道氣的能源. 二、系統說明 (1). 未設置 PRT. 一氧化碳鍋爐.

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能源回收機組

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Presentation Transcript


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能源回收機組

報告人: 邱順濱 副廠長


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簡報綱要:

* 什麼是能源回收機組

* 系統說明

* 節能效益

* 成本分析

* 歷年回收效益


5702640

一、什麼是能源回收機組(PRT):

PRT:Power Recovery Train

組成:發電機/渦輪機/鼓風機/膨脹機

煙道氣

鍋爐

Steam

Air

煙道氣

Air

Steam

發電機

渦輪機

鼓風機

膨脹機

四機同軸串聯

目的:充分回收/調度 煙道氣的能源


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二、系統說明 (1).未設置PRT

一氧化碳鍋爐

2

T=700℃

鍋爐水

煙道氣

P=2.7Kg/cm

T=700

(

/

)

反應器

再生器

T=220℃

煙道氣

T=288

FGD

製程其它用途

過熱高壓蒸汽

156 MT/hr

330 MT/hr

第三段

分離器

174 MT/hr

空氣過濾器

再生器

空氣

蒸汽渦輪機

鼓風機

18.0 MW

18.0 MW

煙道氣具有:

一.熱能,溫度約700 ℃

二.壓力能,壓力約2.7kg/cm2

三.化學能,CO含量約4mol%(已設計CO鍋爐回收)

缺失:

1.壓力能未能回收

2.Steam運用缺乏彈性


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一氧化碳鍋爐

優點:1.煙道氣經膨脹機後回收了壓力能。

2.發電機可彈性調度回收能源。

T=585℃

T=700℃

鍋爐水

煙道氣

(

/

)

反應器

再生器

T=220℃

煙道氣

T=288

FGD

第三段

分離器

空氣過濾器

膨脹機

發電機

蒸汽渦輪機

鼓風機

17.7 MW

20.1 MW

20.4 MW

18.0 MW

再生器

空氣

三、系統說明 (2).設置PRT


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CO鍋爐

330 MT/hr

133 MT/hr

197 MT/hr

發電機

鼓風機

渦輪機

膨脹機

膨脹機作功+渦輪機作功=鼓風機耗功+發電機耗功

*

20.1 MW

17.7 MW

20.4 MW

18.0 MW

17.7MW+20.4MW = 18.0MW + 20.1MW

膨脹機所提供的功(17.7MW)幾乎可以滿足鼓風機所需的功(18.0MW)---只差0.3MW。

*

渦輪機所提供的功(20.4MW)一部份(0.3MW)補足鼓風機所需,剩餘之20.1MW功可用來發電。

*

Steam可以擁有約190MT/hr的彈性調度空間。

*

四、PRT能源運作方式

煙道氣

煙道氣


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RCC單元能源自給自足,不須外援。

除自用外,每年可輸出能值= 269,330 仟元。

*

*

五、系統回收能源之運用現況

266MT/H 80.6%

自用

系統回收能源

64MT/H 19.4%

輸出

8 MWH 62.5%

自用

4.8 MWH 37.5%

輸出


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年效益 = 25.0仟元/小時 * 8,000小時/年

= 200,224 仟元/年

CO2減量 = 93,456 噸/年

六、節能效益


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七、成本分析

346,670/200,224=1.7年


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(發電)

八、 PRT機組實際歷年效益

效益 (仟元)

開車率 ( %)

年度

90~93年效益合計:576,642仟元


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九、現場實景:


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功用:

十、現場實景:膨脹機

回收煙道氣中的壓力能及部分熱能帶動PRT機軸。


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煙道氣

G,P2,T2

G,P1,T1

煙道氣

十一、膨脹機基本原理

Where:

E = Overall expander efficiency (~0.82)

G = Mass flow of flue gas, kg/hr

R = Gas Constant = 8.314 / MW

T1 = Expander inlet temperature

K = Adiabatic exponent, Cp/Cv (~1.291

for flue gas at expander inlet)

P2 = Expander exhaust pressure,

kg/cm2(absolute)

P1 = Expander inlet pressure,

kg/cm2(absolute)

GRT1

(K-1)/K

K

P2

Shaft Power(KW)=E( )( )(1-( ) )

3600

K-1

P1


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十二、膨脹機性能曲線


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功用:

十三、現場實景:鼓風機

利用PRT的動力,供應再生器再生觸媒所需的燃燒空氣。


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功用:

十四、現場實景:蒸汽渦輪機

提供PRT動力,並調節能源之使用。


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功用:

十五、現場實景:發電機

將煙道氣的剩餘能源轉換為電力。


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煙道氣含有熱能、化學能、壓力能等大量能源。

*

能源回收方式:

*

熱能、化學能:以鍋爐回收。

壓力能:以膨脹機回收。

剩餘能源:以發電機回收。

PRT機組可充分回收煙道氣能源及調節能源之使用。

*

PRT機組節能效益: 200,224 仟元/年

*

Summary:


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敬 請 指 教


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