水泥窑纯低温余热发电技术与装备简介

水泥窑纯低温余热发电技术与装备简介（共1篇）

1.水泥窑纯低温余热发电技术与装备简介 篇一

1 水泥窑低温余热发电系统分析

水泥窑低温余热发电系统的构成包括:余热锅炉系统、汽轮发电机、发电机、水处理设备、循环冷却设备及DCS控制设备等。纯低温余热发电是真正意义上的余热电站, 完全利用余热, 无外加热源的发电系统。由于它不使用燃料来补燃, 因此, 不会对环境产生附加污染。其次, 由于没有补燃锅炉, 蒸汽参数较低, 即利用出预热器筒350℃士20℃的废气余热产生低压过热蒸汽, 其运行操作简单方便, 运行的可靠性和安全性高[3]。该系统的特点是系统简单, 便于管理。图1为某水泥厂余热电站热力系统。

2 余热发电系统的优化

水泥窑纯低温余热发电系统是以节能降耗从而降低水泥生产成本为目的, 研究、开发、应用水泥窑纯低温余热发电系统应遵循的基本原则是不能影响水泥的正常生产, 不能增加水泥熟料的烧成热耗及电耗, 不改变水泥生产用原燃料的烘干热源, 不改变水泥生产的工艺流程及设备。因此, 需要对水泥窑纯低温余热发电系统的优化。

2.1 废气参数优化

要研究水泥窑纯低温余热发电系统, 就首先必须确定水泥窑排放的废气参数, 从而进一步研究热量利用方案。在干法水泥熟料生产线中, 水泥窑纯低温余热发电系统如何在不影响二次风、三次风以及水泥生产其它用风的情况下使窑头篦冷机余热得到最大利用, 是阻碍水泥行业水泥窑纯低温余热发电系统难点之一。由于当前国内已经运行的新型干法水泥生产线生产工艺相对成熟, 提供的参数多数不是正常运行时设备的参数, 而在生产正常运行时也基本没有对生产线进行热工标定[4]。为了合理配置余热锅炉和水泥窑纯低温余热发电系统, 使锅炉和水泥窑纯低温余热发电系统处于高效率的运行工况, 必须对水泥生产线长期稳定工况下的废气参数进行筛选验证和进行热工标定。

2.2 除氧系统优化

除氧系统简单, 使得操作运行管理方便, 减少消耗动力, 氧效果及给水品质也需要很好的控制。在除氧系统中, 真空除氧系统简单除氧效果可靠, 可是需要消耗相当的电力和高压蒸汽[5];在火力发电厂中, 经常采用的是大气式热力除氧, 这种除氧方式是利用的低压蒸汽将锅炉给水加热, 而使水中的溶解度降低, 氧溢出并排入大气, 在这个系统中, 系统较为复杂, 但除氧效果好, 锅炉给水品质容易保证, 而且电力大大减少, 对于水泥窑纯低温余热发电系统余热锅炉利用十分有利。

2.3 连接系统优化

设置水泥窑纯低温余热发电系统水泥连接系统优化, 能够保证充分利用余热资源。由于出冷却机的气温度约在300℃, 为提高主水蒸汽温度, 需将冷却机进行一定改造, 可从冷却机中部管道分别引向锅炉和煤磨。在冷却机原余风管路上, 新设的锅炉管路和出锅炉管路均增设电动百叶阀门, 以实现对气流的控制和切换。为水泥窑纯低温余热发电系统中锅炉水汽系统的串联创造了条件, 采用补汽式汽轮机的通流部分与常规汽轮机相比后缸排汽量大, 凝汽器负荷加大, 末级排汽湿度大的方法[6]。汽轮机进汽参数的选取要有利于机组内效率, 还要考虑到末级排汽湿度对级效率的影响。满足汽轮机末级排汽湿度的要求。采用补汽式汽轮机设计的蜗壳式补汽缸, 很好地解决了补汽难的问题, 汽缸疏水、叶片水蚀等技术问题都得到了很好的解决。

3 效果

以2 000t/d生产线配套9mW水泥窑纯低温余热发电系统为例, 优化后热力系统时运行取得明显的效果。优化前设计的余热发电站, 相对于水泥生产线的运转率一般为85%, 9mW余热电站扣除用电6%的年供电量约为5 500万kWh。而经过优化设计的余热电站, 电系统操作简单, 运行可靠, 相对于水泥生产线的运转率可达到97%, 9mW余热电站扣除用电6%的年供电量约为6 200万kWh, 每年增加了约700万kWh供电量, 效益显著。

摘要：本文针对水泥窑纯低温余热发电系统问题, 在工程中进行了一系列的研究, 进行了水泥窑纯低温余热发电系统连接系统优化、除氧系统优化、废气参数优化, 并将研究结果成功用于了工程实际中, 取得了良好的效果。

关键词：新型干法技术,余热发电,工程应用

参考文献

[1]韩才元, 徐明厚, 等.煤粉燃烧[M].北京:科学出版社, 2001.

[2]PAHUJA A.Energy auditing and monitoring in thecementindustry[J].CementIndustry, 1996, 81 (7) :670-694.

[3]岑可法主编.锅炉燃烧试验研究方法及测量技术[M].北京:水利电力出版社, 1987.

[4]西安热工研究所.燃煤锅炉燃烧调整试验方法[M].北京:水利电力出版社, 1974.

[5]吕标, 王登华, 张中云, 等.炉内结焦治理[J].四川电力技术, 2005, 4:37-38