中国水泥窑余热发电技术范文(通用5篇)
中国水泥窑余热发电技术范文 篇1
从保护环境,节约资源和能源,倡导可持续发展的角度,以及提高水泥企业的经济效益等方面看,减少水泥的产量,提高水泥和建筑物的质量应该是当务之急。致力于节能减排,向节能型转化升级。实施低温余热发电项目,将使水泥生产的成本大幅度降低,为水泥企业提高再生能源利用效率探索了新的途径和方式。
采用纯低温余热发电技术,把熟料生产过程中排放的余热进行回收,转化为电能再用于生产,不仅不会对环境造成污染,还能有效节约能源、减少粉尘和二氧化碳排放量,是水泥企业“节能减排”战役中的主战场,是降低成本、增加效益最为明显的一条路子,在不影响水泥生产工艺及不变动现生产设备的前提下,回收废气余热进行发电,能力达到40千瓦时/吨,超过我国平均水平的26-28千瓦时,年节煤17038吨。
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100~115kg),另一方面还同时消耗大量的电能(每吨水泥约消耗90~115kwh)。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CO2等燃烧废物的排放而有利于保护环境。降低能耗、保护环境
为“建设节约型社会、推进资源综合利用”政策的推行提供技术支持
能源、原材料、水、土地等自然资源是人类赖以生存和发展的基础,是经济社会可持续发展的重要的物质保证。而随着经济的发展,资源约束的矛盾日益凸显。为此中国政府在为贯彻实施《节能中长期专项规划》而编制的《中国节能技术政策大纲》(2005年修订稿)中明确支持“大中型新型干法水泥窑余热发电技术”的研究、开发、推广工作。
建设余热电站,投资小,见效快,可以大幅降低水泥生产能耗既成本,相应地可以大幅提高企业经济效益。
根据新型干法水泥生产技术的发展,在1990年安排了国家重大科技攻关项目《水泥厂低温余热发电工艺及装备技术的研究开发》工作。截止2005年底,利用这项技术在中国国内的23个水泥厂36条1000~4000t/d预分解窑生产线上建设投产了28台、总装机为45.36万Kw的以煤矸石、石煤为补燃锅炉燃料的综合利用电站,各水泥厂取得了可观的经济效益。这项技术的研究、开发、推广、应用,为我国开发水泥窑纯低温余热发电技术及装备工作积累了丰富的经验。
根据研究、开发、推广《带补燃锅炉的水泥窑低温余热发电技术》的经验,结合日本KHI公司1995年为中国一条4000t/d水泥窑提供的6480Kw纯低温余热电站的建设,国内分别于1997年、2001年在一条2000t/d水泥线、一条1500t/d水泥线上利用中国国产的设备和技术建设投产了装机容量各为3000Kw、2500Kw的纯低温余热电站。2001年至2005年,中国水泥行业利用中国国产的设备和技术在十数条1200t/d级、2500t/d级、5000t/d级新型干法窑上配套建设了装机容量分别为2.0MW、3.0
MW、6.0MW的纯低温余热电站,形成了中国第一代水泥窑纯低温余热发电技术,综合技术指标可以达到吨熟料余热发电量为3140KJ/kg-28~33kwh/t。
通过对十数条1200t/d级、2500t/d级、5000t/d级新型干法窑2.0MW、3.0MW、6.0MW纯低温余热电站建设、运行经验的总结,自2003年起,中国研究、开发出了第二代水泥窑纯低温余热发电技术。至2007年2月,利用第二代水泥窑纯低温余热发电技术在中国国内的1条1500t/d、1条1800t/d及1条2000t/d、1条3200t/d、4条2500t/d、6条5000t/d共14条新型干法水泥生产线上设计、建设、投产了11台装机容量分别为1台3MW、1台3.3MW、2台7.5MW、3台4.5MW 2台9MW、2台18MW的纯低温余热电站,其吨熟料余热发电量均为3140KJ/kg-38~42kwh/t。安徽宁国、江西、山东、广西柳州等地的干法水泥窑先后建成带补燃炉和纯低温余热发电系统,并投入运行。可见,随着世界经济快速发展、新型节能技术的推广应用,充分利用有限的资源和发展水泥窑化余热发电项目已成为水泥工业发展的一种趋势,也完全符合国家产业政策。本项目符合我国采用循环经济的模式实现国民经济可持续发展的要求,有利于推动循环经济的发展。
对于带有5级预热器的水泥窑其余热发电能力在保证满足生料烘干所需废气温度为210℃、煤磨烘干所需废气参数、不影响水泥生产、不增加水泥熟料烧成热耗及电耗、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的条件下,每吨熟料余热发电量实际上不可能超过750kcal/kg-33kwh(实际熟料产量为5500t/d,热耗为小于750kcal/kg或者预热器出口废气温度小于330℃,生料烘干温度大
于210℃时的发电功率不会大于7800Kw)。对于新型干法水泥煅烧工艺形成的低温废气余热,以熟料热耗750Kcal/Kg为基数,当熟料热耗每增加7~8Kcal/Kg时,吨熟料余热发电量应增加1 kwh以上。以750Kcal/Kg的熟料热耗,采用第二代余热发电技术, 电站发电功率应为7900~8750KW。
水泥熟料热耗从130公斤标煤减低到110公斤标煤。节能率为15左右,每年要减少熟料煤耗3以上。计算的标煤节省量为:8×0.130-8×0.110=0.16亿吨标煤,相应地减排CO2为:0.16亿吨×2.4=0.384亿吨。
(1)冷却机采用多级取废气方式,为电站采用相对高温高压主蒸汽参数及实现按废气温度将废气热量进行梯级利用创造条件;
(2)电站热力系统采用1.57~3.43MPa—340~435℃相对高温高压主蒸汽参数,为提高余热发电能力提供保证;
(3)汽轮机采用多级混压进汽(即补汽式)汽轮机,为将180℃以下废气余热生产的低压低温蒸汽转换为电能提供手段;
(4)利用C2级旋风筒内筒至C1级旋风筒入口的450~600℃废气设置蒸汽过热器,使其一方面C1级旋风筒入口的废气温度仅需降低8~12℃(是水泥生产所允许的同时不会增加熟料热耗),另一方面通过设置的C2级旋风筒内筒过热器可使SP炉独立生产主蒸汽,有利于提高余热发电能力及增加电站生产运行管理的灵活性、稳定性;
(5)窑头熟料冷却机冷却风采用循环风方式,即将AQC炉出口废气部分或全部返回冷却机,这样可以提高窑头熟料冷却机废气余热回收率并同时可以提高窑头AQC炉
进口废气温度从而进一步提高发电量。
中国水泥窑余热发电技术研究、开发、推广工作的整个过程均是以大连易世达能源工程有限公司的主要技术力量为核心并因此获得了若干项有关水泥窑余热发电技术的中国国家专利。
以750Kcal/Kg的熟料热耗,对于2500t/d窑:吨熟料余热发电能力应为
电站发电功率应为5200~5600KW)。50~54kwh,
中国水泥窑余热发电技术范文 篇2
(1) 机组的主参数不能达到设计要求;
(2) 锅炉的旁通挡板不能完全关闭, 减少了锅炉入口风量;
(3) 锅炉内部积灰、爆管影响锅炉的换热效率
(4) 加强发电系统与窑系统操作配合
为此我们做了以下技改措施来提高发电量
1 提高循环热效率
提高发电量就是要提高循环热效率, 通常采取提高主蒸汽参数包括提高主蒸汽温度和主蒸汽压力来实现。根据T-S图, 当压力不变时, 提高温度则吸热效率增加 (即发电量增加) , 同样温度不变时, 提高压力同样能提高发电量。根据上述热力学分析, 水泥窑余热发电的主蒸汽参数应该是越高越好。
而水泥窑余热发电系统的窑头锅炉AQC的入口温度波动大, 不能长时间保持发电所需要的温度, 针对我公司配置的发电机组, 当AQC锅炉的入口平均温度低于300度时, 不能产生过热蒸汽, 对发电量影响很大。
(1) 在3#机组的窑头篦冷机头部Ⅱ段煤磨取风段 (温度在500~700℃左右) 增加取风口, 同时减小原篦冷机中部取风口挡板的开度, 加大压差, 提高AQC锅炉入口废气温度和风量, 从而提高主蒸汽压力和温度。见下表, 实际测算主蒸汽参数比原来提高10%~20%, 发电量增加约400KW。
(2) 同样在4#机组中也存在类似的问题, 由于4#线窑头锅炉采用篦冷机多级取热及循环风纯余热发电技术 (见下图) , 设置独立的ASH型窑头过热器, 窑头废气经ASH型余热过热器后再进窑头AQC型锅炉。ASH的作用是将AQC、SP锅炉炉生产的饱和蒸汽变为过热蒸汽以供汽轮机发电用。运行中发现, ASH产生的过热蒸汽温度很高, 但过高的温度对汽轮机使用影响很大。我们采用把SP锅炉产生的饱和蒸汽一部分直接送入ASH出口主蒸汽管内 (见图二) , 以降低主蒸汽温度, 提高压力, 根据发电量=汽轮机入口蒸汽流量/汽轮机汽耗, 技改后主蒸汽流量增加, 发电量增加300KW。
(3) 对窑尾预热塔的C1级出口至SP炉进口之间的烟道, 以及篦冷机到ASH锅炉之间的烟道进行保温, 以提高锅炉的烟气入口温度, 保温后入口风温提高了约30~60度, 综上所述, 上述技改对生产工艺没有影响, 提高了汽轮机主参数, 增加了发电量。
2 废气旁通阀挡板安装的位置和角度对发电量也有一定的影响
我公司2#机组的窑尾SP锅炉的旁通阀是直角安装, 存在积灰问题, 阀门开关时大股料流冲击易造成高温风机跳停而影响水泥窑生产, 为防止这种情况发生, 工艺上要求废气旁通阀不能全关, 最少保持5%的开度, 这样使一部分的废气未进入锅炉, 而减少发电量。
为此, 我们计划将2#线的PH (A) 、PH (B) 的旁路阀由直板式改换为倾斜45度角, 并缩短入口和旁通阀之间的距离, 这样既能将热风最大效率的运用, 又能避免影响窑生产, 经测算可以提高发电能力200kW左右。
3 提高锅炉的热交换率
因为锅炉入口废气均是含尘的高温气体, 高速流动容易对锅炉受热面管子的磨损很快, 造成爆管事故, 同时SP锅炉的除尘效果不佳的情况下使锅炉受热面挂灰, 使热交换率下降。我公司3台机组的锅炉均出现过爆管现象, 处理方法就是取消爆裂的蒸发管, 这样锅炉的蒸发量自然会受到影响;另外锅炉内积灰严重, 振打效果不佳, 也会影响锅炉的蒸汽量。
我公司各机组对比见下表
根据:Q=V·T·C
可用于发电的总余热量ΣQi由以下几部分组成, 即ΣQi=QSP+QAQC
3.1 QSP为可用于发电的窑尾废气余热。
QSP—窑尾入口废气热量kJ/h;
VZS—窑尾入口的总废气量Nm3/h;
Tjs—窑尾入口的废气平均温度℃;
Ctjs—对应于Tjs的废气比热kJ/Nm3·℃;
Ths—窑尾排出废气平均温度℃;
Cths—对于应Ths的废气比热kJ/Nm3·℃;
3.2 QAQC为可用于发电的窑头废气余热。
QAQC—可用于发电的窑头总废气余热量kJ/h
VZA—窑头入口的总废气量Nm3/h;
TjA—窑头入口废气平均温度℃;
CtjA—对应于TjA废气比热kJ/Nm3·℃;
ThA—窑头排出废气平均温度℃;
CthA—对于应Ths的废气比热kJ/Nm3·℃;
由此可见, 可用于发电用的总热量减少, 造成发电量下降。我们采取的措施是增加振打装置锤头的重量, 将锤头的角度调整, 由统一振打改为旋转振打。另外, 对于ASH锅炉我们决定采用燃气热爆吹灰新技术, 加大除尘效果。
4 发电系统的操作及和窑系统操作协调及配合问题
发电系统和窑操作配合也是提高发电量的一个重要因素。
(1) 窑系统对窑头篦冷机操作的好坏, 直接影响发电系统AQC的入口风温。
蓖床运行的最佳料层厚度及合适的篦速, 篦冷机最佳鼓风方式等等, 是保证AQC的入口风温稳定的保证。在3#机组我们要求窑上尽量多拉篦冷机Ⅱ段风温, 电机电流保持一定值确保料层厚度, 保持一定速度。
(2) 窑尾系统操作要求
在不影响正常生产的情况下, 尽量全部关闭SP炉的旁路档板, 保证SP炉进出口压力差大于700Pa。
(3) 发电系统操作保持最佳真空度 (93%~97%) , 适当增加循环水泵的运行台数。
5 结语
本文针对我公司3台余热机组运行过程中出现的问题进行的技改措施, 在实践运行中收到了很好的效果, 为提高发电能力做出了很好的尝试。为想提高发电量的同行提供了参考方案, 如有不合理或不当之处, 敬请同行谅解。
参考文献
[1]王志锋.水泥窑余热发电系统开口取气方式[J].水泥, 2008, 11.
水泥窑纯低温余热发电的改进措施 篇3
关键词:水泥工业;低温;余热发电
中图分类号: YR10 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)25-243-2
0 引言
2004年以来,纯低温余热发电技术迅速在水泥、玻璃和钢铁等行业得到推广,成为一个新的经济增长点,为企业带来了很好的节能减排效果和经济效益。水泥窑余热发电普遍采用的热力循环系统的基本形式有:单压技术、闪蒸技术和双压技术三种。不管采用哪种热力循环系统,都是希望充分利用生产过程中产生的废热发电,“自产自用”,减少生产外购电量。但是大多数余热电站的吨熟料发电量并不能达到设计参数,这其中有一些是生产中设备维护、与熟料线中控室协调不到位出现的问题。我公司现有两条2500t/d新型干法熟料生产线,余热发电项目于2009年正式投产,系统采用四炉一机的形式:在熟料生产线窑头、窑尾分别设置AQC余热锅炉和SP余热锅炉各一台,配套设置1×9MW补汽凝汽式汽轮机和一台9MW发电机组。
1 余热锅炉存在的主要问题及改进措施
1.1 锅炉本体漏风问题
若锅炉密封不好,将使大量冷风吸入炉内,降低窑头或窑尾锅炉废气的温度,使锅炉产汽量和热水温度下降,影响了锅炉的出力,而且还增加了窑头排风机或窑尾高温风机的电耗。
对余热锅炉的日常巡检必须包括锅炉本体漏风点的检查,我公司窑尾锅炉曾出现过通风梁周围开焊漏风;振打装置密封布套破损造成冷风进入;锅炉外保温脱落使本体暴露在空气中,散热快,尤其冬季,受环境温度影响较大,造成锅炉出力变小。对这些问题,车间要及时查漏补缺,较好地解决了余热锅炉的漏风问题,对窑生产运行几乎未产生不良的影响。
1.2 窑尾锅炉积灰问题
从窑尾预热器C1出口排出的废气内主要含尘是生料,浓度一般为70~110g/m3,对炉内管束的冲刷较小,但若积灰量过大,锅炉废气阻力增加而影响水泥窑系统负压,同时降低受热管束对热量的吸收,影响锅炉产汽量和发电功率。
对窑尾锅炉振打装置的日常维护成为重中之重,必须保证每组振打按次序击打,减少炉内管道上积灰。大修时,要进炉内各层检查喇叭口振打锤是否开焊、脱落,否则,即使振打装置运转正常,击打杆也不能敲击到炉内振打锤。
我公司在试生产期间,窑尾锅炉沉降室内积料结皮,下灰不畅,长时间积料,曾多次出现沉降室塌料的现象,引起高温风机跳停,窑系统被迫止料,且导致窑系统正压,严重危及巡检人员和设备的安全运转。车间为此进行技改,在锅炉平台上加装一台单电磁阀控制的空气炮,将压缩空气管道接至锅炉下料口上方,并根据锅炉内部积灰位置设计四个高压进风口,利用PLC对空气炮进行控制,每15min进行一次反吹风,以加快锅炉回灰的排放。
1.3 窑头锅炉磨损问题
窑头AQC锅炉因篦冷机冷却熟料后排出的废气含量有硬度很高的熟料粉尘,为了减少对锅炉过热器层受热管束的磨损,一般AQC炉内管道上带螺旋翅片管,减小风的直接冲刷。管材选用耐磨的无缝钢管,且锅炉入口都设计沉降室,从篦冷机中前部引出管道,抽出400℃左右的废气送至沉降室,滤去大颗粒粉尘后再由管道引入AQC炉。熟料粉尘通过拉链机排入窑槽式输送机料斗内。
我公司两条熟料线AQC沉降室分别为:一线窑头是惯性力沉降室,处理烟气量为130000Nm3/h。惯性力沉降室是一种能使含尘气流中的法粒在烟气以高速流动急转变向过程中,借助重力及惯性力而沉降下来的除尘装置。二线窑头是多层重力沉降室,处理风量同一线,内部设置多层水平布置隔板,沿烟气流动方向布置,是一种能使含尘气流中的尘粒借助本身的重力作用而沉降下来的除尘装置。
为了减少AQC炉内管束的磨损,必须提高沉降室的捕集效率。具体方法:①降低室内气流速度;②降低沉降室高度;③增大沉降室长度。而实际使用效果中,该厂二线窑头安装的多层重力沉降室由于占地面积大,沉降室长,收尘效果要好。一线窑头安装的惯性力沉降室占地面积小,设备体积小,收尘效率比较低。建议建设单位面积允许的情况下,选择空间大的多层重力沉降室要好。
1.4 窑头篦冷机喷水的影响
随着国家环保政策的严格要求,许多建材企业原来使用的电收尘排放颗粒物已不能达标,纷纷改造为袋式除尘器,由于袋收尘所用滤袋对使用温度有严格要求,入口风温不能超过200℃,在入口温度超过160℃时,我厂篦冷机喷水系统会通过PLC程序控制进行喷水降温。这种操作直接导致含水分的熟料粉尘烟气进入AQC炉,使过热器层和一级高压蒸发器层管束的螺旋鳍形片内被熟料颗粒堵死,严重影响了锅炉热吸收效率,降低了AQC锅炉的出力,影响发电功率。
为了减少喷水次数,但又不造成收尘滤袋着火事故,我厂采取了如下措施:①在窑头袋收尘入口烟道上安装了冷风阀,此冷风阀由熟料中控室窑操作员控制。在遇到异常工况或紧急情况,入口温度达到并超过200℃时,中控室应及时跳停头排风机,关闭风机入口挡板,并打开冷风阀门进行应急降温,尽量减少使用喷水系统。②为了防止袋收尘器入口温度出现假信号,温度虚高引起篦冷机喷水系统运行,在入口烟道测点安装A与B两支热电偶,每个热电偶均有挡风罩进行保护,热电偶应定期检查并进行更换。两支热电偶测量温度实时对比,如两者差值超过20℃,延时1min后,篦冷机喷水系统会发出报警,此时应及时检查两支热电偶的情况。
2 射水抽汽系统改造
射水抽汽器是发电维持凝汽器真空系统的重要部件,其维护或购买成本较高;另一方面,射水箱溢流排水量大,造成水资源浪费;且外排水温度高,不能直接作为循环水池补水,需经污水站二次处理,造成水处理费用增加。因此,我公司决定采用高效率的节能装置—油环真空装置取代射水抽汽系统。
油环真空泵组所有部件均成套组成在一个公用底座上,放置于靠近抽真空管道的位置。在凝汽式汽轮机停机时,从射水抽汽器前端抽真空管道上引出一根抽汽管并在管道上安装截止阀(型号:J41H-16 DN100)。抽汽管与前置冷却器连接安装。油环真空泵组的进汽管与前置冷却器连接安装。前置冷却器回收水管与热井连接。冷却进水总管可以连接至循环水进水管,也可以连接至工业水进水管上。为了提高夏季冷却效果,最好接到工业水进水管上。冷却进水总管分别与前置冷却器和油箱冷却器连接,作为冷却水进水管;出水管连接到循环水回水管,最终回到循环水池。管道安装流程见图1。
原射水抽汽系统动力设备是两台射水泵电动机,一用一备。现在新安装的油环真空泵组动力设备是两台真空泵电动机,一用一备。所以节电效益就是两种泵电动机功率对比。参数对比见表1。
将现射水抽汽系统改造为油环真空泵组后,合计每年节省费用约12.7万元,少开采地下水近6万吨。
3 结束语
水泥厂余热发电简述 篇4
(一)余热锅炉组成部分
余热锅炉主要由锅炉钢架、热水器、蒸发器、过热器、汽包等组成。
(二)余热锅炉工艺流程
经过水处理产生的软化水通过给水泵管系进入余热锅炉的热水器加热后进入汽包,汽包内的水通过汽包下降管分配到蒸发器再次加热产生汽水混合物后回到汽包内进行汽水分离,分离后的蒸汽进入过热器加热后产生过热蒸汽通过主蒸汽管道进入汽轮机。
(三)汽轮机组成部分
汽轮机主要由汽轮机本体、调速系统、油系统及危急保安器等组成。
(四)汽轮机的工作原理
过热蒸汽通过主蒸汽管道进入汽轮机后,过热蒸汽在汽轮机内不断膨胀加速,高速流动的蒸汽冲转汽轮机叶片,调速系统根据汽轮机负荷变化,自动增大或减少蒸汽进汽量,保持汽轮机在额定转速(3000r/min)下稳定运行。
(五)电气组成部分
电气部分由发电机、高、低压配电装置、综合保护、自动化系统组成。
(六)发电机工作流程
高速转动的汽轮机带动发电机将机械能转换为电能,然后通过高、低压配电装置分配电能至各用户单位。
东方希望重庆水泥有限公司项目监理部
陶 鸿 秀
水泥窑纯低温余热发电的若干问题 篇5
1 现有汽轮机与主蒸汽参数存在不配套问题
当下, 在工业企业中大部分都引入了10000t/d、6000t/d、5000t/d、2500t/d等四条新型的水泥生产线, 这四条生产线均采用四级窖尾预热器, 其废气的温度都在360℃~420℃范围内, 具有较高的温度, 这也就使得主蒸汽参数的选择空间较大, 也为选用标准汽轮机组提供了非常有利的条件。而对于五级或六级的窖尾预热器而言, 其废气的温度在280℃~350℃范围内, 由于在水泥生产的过程中, 其产生的蒸汽压、发电能力以及相应温度都较低, 使得废气余热的利用有很大的难度, 这也就说明国内现有的汽轮机存在主蒸汽参数不配套的问题。
2 热力系统存在问题
在上述4条生产线中, 都采用了SP炉、AQC炉水系统的串联方式, 不仅仅是其水系统采用串联的方式, 其蒸汽系统采用的也是串联方式, 这也就使得整个热力系统存在以下问题:
1) SP炉、AQC炉都是对窖尾废气进行利用, 在系统运行的过程中, 一旦其参数出现波动, 这两台炉就会相互影响, 其运行调整也就变得十分困难;
2) 由于该热力系统采用的是串联方式, 这也就使得AQC炉在出现故障时, 在系统中设定的安全系统就会启动, 使整个系统停止运行, 同时, 也会使得SP炉汽包对SP锅炉直接进行冷水补给, 这对SP锅炉的安全运行以及使用寿命都会产生非常大的副作用;
3) 对于200℃的废气余热的回收而言, 其一般采用AQC炉在其主蒸汽段排出的废气低于200℃的低温废气设置生产热水段在150℃~180℃范围内, 将该段热水进行分级, 对其进行闪蒸扩容处理, 分出不同压力的蒸汽, 并将其补充到汽轮机中去的方式进行余热回收。通过其机理可以看出, 该种余热回收方式对于汽轮机的要求非常高, 而国内的汽轮机生产技术相对其要求而言还有一定的差距。同时, 热力系统具有一定的复杂性, 这也就使得对其执行器与调节阀的要求非常高, 使得串联系统分级调整难度比较大。
3 对低于200℃的低温废气余热利用存在问题
在生产系统中, 为了有效地提高对于废气余热的利用率, 增大热力循环系统的运行效率, 其一般选取较高的主蒸汽参数。通常来讲, 主蒸汽压力为1.0MPa时, 其饱和温度为183℃, 由于其中存在换热温差, 这也就使得废气在完成蒸汽过程后, 其最低温度也在185℃以上;而当主蒸汽压力为1.6MPa时, 其饱和温度是203℃, 在完成蒸汽工作后, 废气的最低温度高于205℃。通过分析可以得出, 主蒸汽压力增大, 在生产主蒸汽之后, 其废气的温度也就越高。在水泥的生产过程中, 根据要求可以看出, SP炉的排出废气温度要在200℃左右, 现用的SP炉满足此方面的要求。而从AQC炉方面来说, 通过其冷却机的废气都是干燥的含尘空气, 其锅炉面没有低温腐蚀的问题存在, 同时也不能够对通过冷却机的废气余热进行再利用。由此可以看出, 要想使得废气余热的利用率最大化, 就要使得从AQC炉排出的废气温度最低化。通过上文可以看出, 我国对于废气余热回收仅能够达到185℃, 这也就存在了废气余热利用不充分以及能量浪费的问题。
4 汽轮机组的问题
对于废气余热进行发电利用而言, 由于废气本身的温度较低, 其余热量较大, 为了使得将废气余热的利用率达到最大化, 就要求汽轮机组能够同时将2~3个具有不同压力等级的蒸汽通入汽轮机。但是, 目前国产汽轮机组在这方面还存在缺陷, 其问题主要有:首先汽轮机低压进汽口没有对调节配汽等机构进行充分的考虑, 这也就使得其补汽的过程具有一定的难度, 不能够满足因水泥窖产生波动而使得补汽量以及补汽参数产生变化的要求。其次是没有对汽轮机低压进气口的通流结构进行相应的调整, 仍然在汽轮机组中采用标准的通流结构。再其次是低压进气阀与主蒸汽进气阀之间的保护、联锁、调节、控制关系没有按照实际情况进行调节, 这也就使得其生产安全性得不到保障。最后是在汽轮机运行的过程中没有将低压蒸汽进入汽轮机而使其尾叶沾染一定水分造成腐蚀等情况考虑在内, 也没有设立相应的除湿措施。在余热回收系统中, 汽轮机组的问题是其对于发电能力差距以及200℃以下的废气不能进行充分利用的主要因素之一。
5 电站系统与水泥生产系统的协调配合存在问题
在水泥生产企业一般都建设有相应的余热电站, 而为了使得资源的利用充分, 就需要将水泥生产系统与电站系统进行协调配合。但是, 目前我国的水泥生产企业在两者之间的协调配合方面存在一些问题。在水泥厂中, 对于已经投入生产的余热电站而言, 因为电站的运行与水泥生产的特点具有很大的差异, 这也就使得在对其进行管理时, 将其分为两套独立运行的系统, 都由专业的人员对其进行管理。而在余热锅炉系统的运行过程中, 其投入与解出都需要与窑的运行参数相配合, 这也就使得窑的管理流程增加, 使得两者之间在运行过程中产生一定的矛盾。
6 结论
本文通过对水泥窑纯低温余热发电的若干问题进行分析, 为纯低温余热发电技术的发展提供可靠的科学依据, 促进水泥工业的发展。
摘要:随着我国经济与科技的快速发展, 新型干法水泥窖纯低温余热技术已经在水泥工业中广泛的得到了应用。水泥窖纯低温余热技术就是通过将在水泥煅烧过程中产生的废物余热转化成电能之后, 再重新运用于水泥生产的技术。该技术的出现大大的提高了能源的利用效率, 有效地降低了水泥生产的能耗, 对于水泥企业的发展有着非常重要的作用。但是, 水泥窖纯低温余热技术还不成熟, 仍然存在一些问题。本文就水泥窖纯低温余热发电的若干问题展开讨论, 为纯低温余热技术的研究发展以及推广应用提供有力的参考依据。
关键词:低温,余热发电,问题
参考文献
[1]唐金泉.水泥窑纯低温余热发电技术评价方法的探讨[J].中国水泥, 2009 (12) .
[2]唐金泉.我国新型干法水泥窑纯低温余热发电技术现状[J].中国水泥, 2010 (10) .
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