余熱發(fā)電技術(shù)在我廠的應(yīng)用及改進

　在傳統(tǒng)的重工業(yè)范疇內(nèi)，現(xiàn)代水泥工業(yè)的能耗大致列于中等偏高的位置。上世紀80年代，隨著國家對節(jié)能工作的重視，水泥工業(yè)以發(fā)展新型干法窯為主，隨著新型干法窯外預(yù)分解熟料生產(chǎn)線煅燒技術(shù)的發(fā)展，水泥工業(yè)節(jié)能技術(shù)水平有了長足的進步，高溫余熱在水泥生產(chǎn)過程中被利用，水泥熟料熱耗已由原來的4600～6700kJ／kg，下降至3000～3600kJ／kg。但由于水泥熟料煅燒技術(shù)及目前國內(nèi)節(jié)能技術(shù)水平的限制，大量中、低溫余熱仍不能被充分利用，由其所造成的能源浪費仍很大。如目前國內(nèi)技術(shù)先進的窯外分解水泥熟料生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)過程中由窯頭熟料冷卻機和窯尾預(yù)熱器排掉的350℃以下廢氣，其熱量約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱量的35％以上。如何更進一步充分利用中、低品位的余熱成為國內(nèi)水泥工業(yè)需要解決的重要課題之一。

　　在新型干法窯外預(yù)分解生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，我們國家為進一步降低水泥生產(chǎn)能耗，節(jié)約能源，充分利用水泥工業(yè)的中、低溫余熱，將中、低品位余熱轉(zhuǎn)為電能并用于水泥生產(chǎn)。近幾年，這項技術(shù)還在湖北葛洲壩水泥廠、河南七里崗水泥廠、黑龍江牡丹江水泥廠、杭州錢潮水泥集團、內(nèi)蒙古西卓子山等水泥廠得到相繼應(yīng)用。吉林亞泰水泥有限公司12MW余熱發(fā)電1＃機組（熱電聯(lián)供），在2001年建成投產(chǎn)，以下簡述我公司余熱發(fā)電技術(shù)在新型干法生產(chǎn)線的應(yīng)用。

1主要技術(shù)方案

1.1聯(lián)合發(fā)電廠房

　　由汽輪發(fā)電機房、補燃鍋爐房、電站控制室、站用電力室、發(fā)電機及站用高壓系統(tǒng)、全公司集中供熱換熱站，合建一座聯(lián)合發(fā)電廠房。主要有：

　　汽輪機：采用單缸沖動式0.196MPa可調(diào)抽汽供熱機組，容量為12MW，工作蒸汽參數(shù)為3.43MPa-435℃，抽汽口做為熱電聯(lián)供時的供熱熱源；汽輪機一段回?zé)岢槠P(guān)閉，二段回?zé)岢槠宰鰹殄仩t給水除氧的備用汽源；

　　發(fā)電機：用6.3kV空冷式發(fā)電機組，為適應(yīng)汽輪機熱電聯(lián)供時發(fā)電功率的變化，發(fā)電機組容量設(shè)定為15MW；

　　補燃鍋爐：采用細粒子、低循環(huán)倍率循環(huán)變化新技術(shù)，既可燃用劣質(zhì)煤，又可以避免一般流化床鍋爐易磨損、運轉(zhuǎn)率不高的缺點。主要蒸汽參數(shù)為65（60）t/h～3.82MPa-450℃，補燃爐自蒸發(fā)量45t/h～60t/h。燃料為煤矸石，在配煤系統(tǒng)中采取加入石灰石措施，用于煙氣脫硫。補燃鍋爐通過調(diào)整受熱面比例及蒸汽調(diào)溫方式，能適應(yīng)大范圍的給水溫度變化及外來汽的變化，可以穩(wěn)定水泥窯生產(chǎn)的波動對電站穩(wěn)定性的影響，同時，在水泥窯臨時或短時停窯時余熱電站仍正常運行，使電站與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)、運行互不影響，保證了電站系統(tǒng)及設(shè)備長期安全、有效地運行。

　　站用電力室：設(shè)集中電力室，電站啟動時啟動電源由電網(wǎng)供電，電站正常運行后，站用電既可由電網(wǎng)供電，也可由發(fā)電機直接供電；電站與電網(wǎng)通過總降壓變電站6KV側(cè)并網(wǎng)，運行方式為并網(wǎng)不上網(wǎng)。

　　電站控制系統(tǒng)：采用DCS計算機集中控制。

　　換熱站：為滿足全公司集中供熱要求，在聯(lián)合發(fā)電廠房內(nèi)設(shè)集中換熱站。

1.2余熱鍋爐

　　窯尾SP余熱鍋爐：在窯尾預(yù)熱器廢氣出口與窯尾高溫風(fēng)機間廢氣管道增設(shè)余熱鍋爐。鍋爐進口廢氣溫度為339℃，出口廢氣溫度為220－250℃，SP爐采用兩段受熱面，一段生產(chǎn)的蒸汽并入補燃鍋爐，二段生產(chǎn)的高溫?zé)崴疄檠a燃爐給水，可以提高補燃鍋爐給水溫度，從而取消汽機一段抽汽。

　　窯頭AQC余熱鍋爐：在窯頭冷卻機廢氣出口與冷卻機電收塵器之間的管道上增設(shè)余熱鍋爐。該爐廢氣進口溫度為193℃，出口溫度為83－97℃。AQC爐分為兩段，一段生產(chǎn)蒸汽為鍋爐給水除氧，做為除氧器的熱源取代汽機回?zé)嵯到y(tǒng)，使汽輪機取消回?zé)嵫h(huán)（除氧抽汽為停窯備用）；二段生產(chǎn)大于83℃熱水做為除氧器的給水。在保證除氧效果的同時提高了除氧器的給水溫度，使余熱得到了充分利用。

　　在兩臺余熱爐的煙氣連接管道上設(shè)有旁路煙道，在余熱爐出現(xiàn)故障或熟料生產(chǎn)不正常時，解列余熱爐，既滿足了水泥生產(chǎn)的穩(wěn)定運行又保護了余熱爐的安全。通過旁路煙道閥門的調(diào)節(jié)作用，還可以使熟料生產(chǎn)及余熱鍋爐的運行達到理想運行工況。

1.3循環(huán)水冷卻系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)包括循環(huán)冷卻水泵、冷卻塔、循環(huán)水池及循環(huán)水管網(wǎng)。系統(tǒng)運行時，循環(huán)冷卻水泵自循環(huán)水池抽水至各生產(chǎn)車間，供生產(chǎn)設(shè)備冷卻用水，冷卻過設(shè)備的水（循環(huán)回水）利用循環(huán)水泵繼續(xù)循環(huán)使用。為確保該系統(tǒng)良好、穩(wěn)定的運行，系統(tǒng)中增設(shè)了加藥、加氯設(shè)備。

1.4化學(xué)水處理系統(tǒng)

　　處理流程為：自給水管網(wǎng)送來的自來水經(jīng)過過濾器后進入清水箱，由清水泵送至陽離子交換器后經(jīng)過二氧化碳器進入中間水箱，通過中間水泵送至陰離子交換器，出水為除鹽水，進入除鹽水箱，通過除鹽水泵送給汽輪發(fā)電設(shè)備。處理后水值到：總硬度小于5μg/l，電導(dǎo)率小于10μs/cm，二氧化硅小于100μg/l。為滿足鍋爐給水PH值的要求，采用加氨處理。

　　鍋爐汽包水質(zhì)調(diào)整，按藥液直接投放的方式由專設(shè)加藥泵向汽包內(nèi)投加Na3PO4溶液。

1.5 廢氣處理

　　本工程循環(huán)流化床鍋爐其分離器對大于16μm的粉塵（煙塵）具有明顯收集作用。大顆粒的煙塵經(jīng)收集后，再經(jīng)過電收塵器收塵后由引風(fēng)機、煙囪排放。

1.6 燃料儲存、破碎及輸送

　　燃料（煤矸石、原煤、石灰石）入廠后，運到燃料儲庫，用抓斗橋式起重機送入料斗，經(jīng)回轉(zhuǎn)篩篩選后，粒徑小于3mm的燃料經(jīng)膠帶輸送機直接送至爐前倉，粒徑大于3mm的送至破碎機進行破碎，然后再經(jīng)膠帶輸送機送至爐前倉。

1.7 粉煤灰及爐渣處理

　　粉煤灰及爐渣因公司需要再利用，本工程將粉煤灰及爐渣分別進行處理，且采用干式除渣及除灰。爐渣由冷渣器經(jīng)除渣拉鏈機送入渣倉后，用汽車運輸?shù)皆吓淞希环勖夯矣秒p倉連續(xù)輸送泵，以氣力輸送的方法運至粉煤灰?guī)?，用于水泥配料?br>
2　主要設(shè)備選型

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摘自《中國水泥》2004年09月號