兩代水泥窯純余熱發(fā)電技術(shù)及相關(guān)問(wèn)題比較研究

1、兩代水泥窯純余熱發(fā)電技術(shù)及相關(guān)問(wèn)題比較研究?jī)纱喔G純余熱發(fā)電技術(shù)及相關(guān)問(wèn)題比較研究摘要：本文對(duì)目前我國(guó)新型干法水泥窯純余熱發(fā)電幾種熱力循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)參數(shù)、廢氣取熱方式的特點(diǎn)及發(fā)電能力進(jìn)行了研究、分析、比較，其分析、研究、比較過(guò)程及結(jié)論，在我國(guó)水泥工業(yè)工藝及裝備技術(shù)得以迅速發(fā)展、數(shù)百條日產(chǎn)數(shù)千噸級(jí)大型干法水泥熟料生產(chǎn)線陸續(xù)投產(chǎn)的情況下，更加之作者提出的第二代水泥窯純余熱發(fā)電技術(shù)實(shí)際應(yīng)用工程山水昌樂(lè)水泥有限公司2500td新型干法窯3.3

2、MW（汽輪機(jī)為1980年生產(chǎn)的NK3.02.4385舊機(jī)組）純余熱電站已于8月10日結(jié)束調(diào)試使水泥窯純余熱發(fā)電技術(shù)有了新進(jìn)展相信本文對(duì)水泥生產(chǎn)企業(yè)建設(shè)余熱電站的決策及水泥窯純余熱發(fā)電技術(shù)、裝備的發(fā)展有指導(dǎo)意義。主題詞：水泥工業(yè)；余熱發(fā)電；發(fā)電能力；1、前言近年來(lái)，隨著我國(guó)水泥工業(yè)數(shù)百條大型干法水泥熟料生產(chǎn)線（簡(jiǎn)稱(chēng)水泥窯）的陸續(xù)投產(chǎn)，為水泥窯純余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了市場(chǎng)條件。在這個(gè)背景條件下，目前國(guó)內(nèi)具有水泥窯余熱發(fā)電工程設(shè)計(jì)

3、、技術(shù)開(kāi)發(fā)能力的數(shù)家單位，以利用日本KHI技術(shù)及設(shè)備建設(shè)的安徽寧國(guó)水泥廠、廣西柳州水泥廠純余熱電站為藍(lán)本，推出了幾種水泥窯純余熱發(fā)電的熱力循環(huán)系統(tǒng)并已在上海萬(wàn)安企業(yè)1400td、浙江三獅2500及5000td預(yù)分解窯等數(shù)條生產(chǎn)線上實(shí)際應(yīng)用?？紤]目前國(guó)內(nèi)陸續(xù)投產(chǎn)的大型水泥窯技術(shù)及裝備的變化并結(jié)合國(guó)內(nèi)火力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)制造現(xiàn)狀，對(duì)水泥工業(yè)純余熱發(fā)電應(yīng)采用的熱力循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)參數(shù)及廢氣取熱方式進(jìn)行深入的研究分析從而促進(jìn)我國(guó)純余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展、

4、充分合理利用余熱盡而提高余熱發(fā)電能力是非常必要的。2、第一代純余熱發(fā)電技術(shù)目前國(guó)內(nèi)常用的水泥窯純余熱發(fā)電技術(shù)（暫且稱(chēng)為第一代純余熱發(fā)電技術(shù)）有如下三種：其一：不補(bǔ)汽式純余熱發(fā)電技術(shù)，見(jiàn)圖1。其二：復(fù)合閃蒸補(bǔ)汽純余熱發(fā)電技術(shù)，見(jiàn)圖2。其三：多壓補(bǔ)汽式純余熱發(fā)電技術(shù)，見(jiàn)圖3圖3：多壓補(bǔ)汽式純余熱發(fā)電熱力循環(huán)系統(tǒng)及廢氣取熱方式上述三種技術(shù)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，共同的特點(diǎn)：都是利用在窯頭熟料冷卻機(jī)中部增設(shè)抽廢氣口或直接利用冷卻機(jī)尾部廢氣出口的200～

5、400℃廢氣及窯尾預(yù)熱器排出的280～400℃的廢氣余熱；最重要的特點(diǎn)是采用0.69～1.57MPa飽和～340℃低壓低溫主蒸汽。區(qū)別僅在于：窯頭熟料冷卻機(jī)在生產(chǎn)0.69～1.57MPa飽和～340℃低壓低溫蒸汽的同時(shí)或同時(shí)再生產(chǎn)0.1～0.5MPa飽和～160℃低壓低溫蒸汽、或同時(shí)再生產(chǎn)85～200℃的熱水；汽輪機(jī)采用補(bǔ)汽式或不補(bǔ)汽式汽輪機(jī)；復(fù)合閃蒸補(bǔ)汽式適用于汽輪機(jī)房與冷卻機(jī)距離較遠(yuǎn)的情況而多壓補(bǔ)汽式適用于汽輪機(jī)房與冷卻機(jī)距離較近的

6、情況。上述三種系統(tǒng)共同的問(wèn)題是沒(méi)有很好利用熟料冷卻機(jī)的廢氣溫度，系統(tǒng)只生產(chǎn)低溫低壓蒸汽，余熱沒(méi)有按其溫度分布進(jìn)行梯級(jí)利用，使得對(duì)于帶有5級(jí)預(yù)熱器水泥窯其余熱發(fā)電能力在保證滿(mǎn)足生料烘干所需廢氣溫度為210℃、煤磨烘干所需廢氣參數(shù)、不影響水泥生產(chǎn)、不增加水泥熟料燒成熱耗及電耗、不改變水泥生產(chǎn)用原燃料的烘干熱源、不改變水泥生產(chǎn)的工藝流程及設(shè)備的條件下，每噸熟料余熱發(fā)電量實(shí)際上不可能超過(guò)720kcalkg33kwh（實(shí)際熟料產(chǎn)量為5000td熱

7、耗為小于720kcalkg或者預(yù)熱器出口廢氣溫度小于330℃生料烘干溫度大于210℃時(shí)的發(fā)電功率不會(huì)大于7000Kw）。如果設(shè)計(jì)超過(guò)720kcalkg33kwh(7000Kw），或者是提高發(fā)電量而加大裝機(jī)容量（比如裝機(jī)容量為9000Kw）其途徑只能是:要么增加窯尾余熱鍋爐受熱面積(增加鍋爐重量)以降低鍋爐出口廢氣溫度（即是降低生料烘干廢氣溫度）而增加蒸汽產(chǎn)量要么增加熟料熱耗以提高廢氣溫度而增加蒸汽產(chǎn)量要么實(shí)際熟料產(chǎn)量大于5000td。這