水泥窯余熱發(fā)電的技術(shù)與裝備

2007-04-10 00:00
一、華效資源簡介
 
     華效資源有限公司是由原國家經(jīng)貿(mào)委資源司為承擔(dān)世界銀行/全球環(huán)境基金項目而組織成立的有限責(zé)任公司。于1997年10月經(jīng)國家工商總局批準(zhǔn)注冊成立,2003年改制成股權(quán)多元化的股份制企業(yè)。經(jīng)過近十年的發(fā)展,已經(jīng)形成了以余熱發(fā)電系統(tǒng)工藝開發(fā)、發(fā)電主設(shè)備研發(fā)制造、發(fā)電工程總承包和項目投融資為一體的節(jié)能環(huán)保高科技集團公司。同時,公司還開發(fā)推廣燃煤電廠電子束煙氣脫硫和電廠水處理零排放等技術(shù)。
 
     華效資源與哈爾濱電站集團公司的發(fā)電設(shè)備國家工程研究中心共同組建了哈爾濱華晟余熱發(fā)電設(shè)備有限公司。同時依托發(fā)電設(shè)備國家工程研究中心的核電技術(shù),經(jīng)過多年的技術(shù)開發(fā)和工程實際經(jīng)驗的總結(jié),針對水泥窯、燃汽輪機聯(lián)合循環(huán)、冶金燒結(jié)爐和冶金蒸汽熱網(wǎng)余汽等余熱資源的特點,開發(fā)制造了具有高技術(shù)難度的閃 蒸汽輪機和余熱鍋爐系統(tǒng),可以對余熱資源量身定做發(fā)電設(shè)備,形成了以閃蒸工藝專利技術(shù)和閃蒸汽輪機為核心的自主知識產(chǎn)權(quán),從而形成了華效資源獨特的技術(shù)優(yōu)勢和競爭力,為市場推廣奠定了堅實的基礎(chǔ),也為我國余熱資源高水平的利用提供了技術(shù)上的保證。
 
     華效資源是獨家擁有閃蒸余熱發(fā)電工藝專利技術(shù)(先后有四項專利),同時自己開發(fā)制造余熱發(fā)電主設(shè)備和開展工程總承包的專業(yè)高科技公司。獨特的閃蒸發(fā)電專利技術(shù)具有高效和平衡兩大特點,也就是在常規(guī)發(fā)電工藝的基礎(chǔ)上,增加了閃蒸調(diào)節(jié)回路,可以將廢氣溫度降低到90℃以下排入大氣,極大的提高了余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。同時,由于帶有閃蒸調(diào)節(jié)回路,使得整個發(fā)電系統(tǒng)能很好的適應(yīng)和平衡廢氣溫度和流量發(fā)生較大幅度的變化,保持發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,也對原設(shè)備工藝(如水泥窯)起到了很好的系統(tǒng)平衡穩(wěn)定的作用。
 
     2003年,公司首次將閃蒸余熱發(fā)電技術(shù),成功應(yīng)用在華能集團海南發(fā)電公司南山電廠2×FT8燃汽輪機機組余熱閃蒸發(fā)電項目上,并取得了國家電網(wǎng)的新發(fā)電工藝和裝備上網(wǎng)的許可。之后公司將該技術(shù)應(yīng)用于水泥行業(yè),山東泰山水泥集團公司大型水泥窯(5000t/d+2500t/d)余熱發(fā)電工程于2006年1月并網(wǎng)發(fā)電,在全國的水泥行業(yè)具有重要的示范意義。今年伊始,我公司與中國材料集團的中材水泥公司簽訂了中材郁南水泥公司等4個水泥廠的水泥窯余熱發(fā)電工程。截止到目前,已完成國內(nèi)40多條水泥窯閃蒸余熱發(fā)電工程的可行性研究報告、初步設(shè)計和施工設(shè)計。同時也與上海寶山鋼鐵公司等企業(yè),開展了各種冶金爐余熱發(fā)電項目的設(shè)計和開發(fā)。公司的發(fā)展目標(biāo)是成為國內(nèi)最大的中低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的集成商。
 
     華效資源余熱發(fā)電項目根據(jù)水泥企業(yè)的經(jīng)營情況、市場規(guī)模、資金實力,主要采取以下幾種合作方式。
 
     工程總承包模式(交鑰匙模式)    即業(yè)主提供資金,華效資源負(fù)責(zé)余熱發(fā)電電廠的設(shè)計、采購、建造、試運行及工程技術(shù)服務(wù),業(yè)務(wù)主方享有整個余熱發(fā)電的所有權(quán)。項目的建設(shè)周期一般在12個月以內(nèi),整個項目建設(shè)調(diào)試結(jié)束,投入正式運營,業(yè)務(wù)享有整個項目運營收益。
 
     BT運營模式    華效資源帶資金并負(fù)責(zé)余熱發(fā)電電廠的設(shè)計、采購、建造、試運行及工程技術(shù)服務(wù),整個項目建設(shè)調(diào)試結(jié)束后,華效資源將整個項目轉(zhuǎn)讓給水泥廠,一旦項目移交,水泥廠需要支付受讓款。該運營模式下,余熱發(fā)電項目總的轉(zhuǎn)讓價格要高于工程總承包模式,這是因為華效資源提供資金,同時承擔(dān)建造風(fēng)險所致,一般項目整體轉(zhuǎn)讓價格為總承包模式下建造價格的1.15~1.2倍。
 
     BOT運營模式    即建設(shè)——運營——移交模式。華效資源采取的是準(zhǔn)BOT模式,即華效資源帶資金,負(fù)責(zé)余熱發(fā)電電廠的設(shè)計、采購、建造、試運行及工程技術(shù)服務(wù),在整個項目建設(shè)調(diào)試結(jié)束,投入正式運營,華效資源在一定期限內(nèi)享有整個項目的所有權(quán),并負(fù)責(zé)運營管理或委托運營管理整個余熱發(fā)電電廠,享有發(fā)電收益,但與BOT模式不同的是,為使水泥廠盡早分享余熱發(fā)電收益,華效資源愿意讓度其擁有的發(fā)電收益中一部分給水泥廠,使水泥廠同樣能享有余熱發(fā)電運營回報。該模式適用于處于快速發(fā)展期,經(jīng)營狀況良好,資信能力尚佳,但資金不足的水泥廠,其對于水泥廠的好處是,化解水泥廠的資金壓力,水泥廠前期不需要任何資金投入,但卻能夠享有余熱發(fā)電項目的運營回報。
 
      目前,根據(jù)中國水泥行業(yè)的實際情況,華效資源正在設(shè)計、制造和建設(shè)的水泥窯余熱發(fā)電項目中,以2500t/d和5000t/d水泥窯為例,其發(fā)電能力如下:
1、5000t/d水泥窯,按照目前的一般實際運行狀況,根據(jù)實際測量的余熱參數(shù),設(shè)計裝機10000kW發(fā)電系統(tǒng),實際發(fā)電能力在9000~11000kW之間。
2、2500t/d水泥窯,按照目前的一般實際運行狀況,根據(jù)實際測量的余熱參數(shù),設(shè)計裝機5000kW發(fā)電系統(tǒng),實際發(fā)電能力在4500~5500kW之間。
對于具體的項目要根據(jù)實際的參數(shù)標(biāo)定,而后單獨設(shè)計余熱發(fā)電系統(tǒng)和主設(shè)備。
 
1、閃蒸余熱發(fā)電技術(shù)概述
 
     閃蒸發(fā)電技術(shù)是一種能最大限度地利用中、低溫余熱的純余熱利用發(fā)電技術(shù)。該技術(shù)主要以200℃~500℃的低溫廢氣作為熱源,通過余熱鍋爐生產(chǎn)出過熱蒸汽和一定量的飽和水,將常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)無法利用的部分低品位低溫?zé)崮?,通過閃蒸系統(tǒng)生產(chǎn)出飽和蒸汽,與過熱蒸汽一起進入多參數(shù)汽輪機作功發(fā)電,從而增加余熱發(fā)電功率,因此此技術(shù)一般可比常規(guī)技術(shù)多發(fā)電10~30%左右。同時,因為增加了閃蒸回路,使得該系統(tǒng)具有平衡和吸收不穩(wěn)定熱源發(fā)生的參數(shù)變化,保證發(fā)電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行,也對原工藝系統(tǒng)(例如水泥窯系統(tǒng))起到了平衡穩(wěn)定的作用。華效資源有限公司是國內(nèi)唯一擁有閃蒸發(fā)電技術(shù)的公司。
 
2、閃蒸復(fù)合發(fā)電的主要技術(shù)特點:
 
閃蒸復(fù)合發(fā)電技術(shù)可最大限度地利用200℃以上的低品位余熱;
余熱利用率80%左右,最終廢氣排出溫度可控制在90℃以下;比常規(guī)余熱發(fā)電技術(shù)效率高10~30%左右;
閃蒸系統(tǒng)對余熱源參數(shù)大幅度變化具有較強的適應(yīng)性;
 
     閃蒸工藝和主設(shè)備完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán),所開發(fā)的多進汽閃蒸汽輪機達到國際同等技術(shù)水平,經(jīng)過兩個實際項目的運行效果良好。水泥窯余熱鍋爐的排灰除塵能力強,換熱效率明顯高于其他類型的鍋爐。
 
     經(jīng)濟效益明顯,一般項目都在2~4年收回投資。屬純余熱利用技術(shù),不增加任何對環(huán)境污染因素,社會效益高。
 
3、帶調(diào)節(jié)回路的閃蒸余熱發(fā)電工藝原理
 
     閃蒸余熱發(fā)電工藝技術(shù),具有熱利用率和發(fā)電效率高、能平衡余熱熱源大幅度的不穩(wěn)定波動的特點。這是通過獨特的閃蒸回路和閃蒸主動調(diào)節(jié)組合控制系統(tǒng)實現(xiàn)的,其原理就是利用閃蒸技術(shù)對大幅波動的煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)進行主動調(diào)節(jié),在系統(tǒng)(鍋爐)吸收大量波動的煙氣余熱后,利用閃蒸技術(shù)僅產(chǎn)生少量蒸汽的原理,大大減小了對閃蒸余熱發(fā)電系統(tǒng)的擾動,保證余熱發(fā)電系統(tǒng)平穩(wěn)運行。
 
      帶可調(diào)節(jié)閃蒸系統(tǒng)的余熱發(fā)電工藝系統(tǒng)主要由鍋爐(1和6)、閃蒸器11、閃蒸汽輪機12、發(fā)電機13、凝汽器14、水泵(15和16)、閃蒸主動調(diào)節(jié)組合控制器17和相應(yīng)的專家管理自控軟件等組成??蓱?yīng)用于多熱源系統(tǒng)或單熱源系統(tǒng),可以用于立式鍋爐或臥式鍋爐。
 
      下圖為帶可調(diào)節(jié)閃蒸系統(tǒng)的多熱源的余熱發(fā)電工藝系統(tǒng)示意圖。如圖所示,所述多熱源系統(tǒng)由一臺立式鍋爐1、一臺臥式鍋爐6和一套由汽輪機12和發(fā)電機13組成的汽輪發(fā)電機組組成。所述立式鍋爐1中的省煤器2的出口之一接至
 
 
系統(tǒng)圖1:帶調(diào)節(jié)回路的閃蒸余熱發(fā)電系統(tǒng)
    
本鍋爐1的汽包5,通過蒸發(fā)受熱面3及過熱器4后的過熱蒸汽引入汽輪機12,帶動發(fā)電機13做功發(fā)電。省煤器2的出口之二接至臥式鍋爐6的汽包10,通過水泵9和蒸發(fā)受熱面7及過熱器8后的過熱蒸汽匯同過熱器4中的過熱蒸汽一同引入汽輪機12帶動發(fā)電機13做功發(fā)電。省煤器2的出口之三經(jīng)閃蒸主動調(diào)節(jié)組合控制器12接至閃蒸器11。閃蒸器11出口的閃蒸汽接入汽輪機12,帶動發(fā)電機13發(fā)電,閃蒸器11下方出口的水匯同從汽輪機12的排汽與經(jīng)凝汽器14進入凝結(jié)水泵15的水共同進入給水泵16,供給立式鍋爐1中的省煤器2進行循環(huán)。閃蒸主動調(diào)節(jié)組合控制器(17)的專家管理系統(tǒng)軟件通過對各相關(guān)數(shù)據(jù)的處理由控制器調(diào)節(jié),達到對系統(tǒng)主動調(diào)節(jié)的目的。

2.1.3  高效和平衡是閃蒸系統(tǒng)的兩大特點

     蒸汽/熱水閃蒸復(fù)合發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于水泥生產(chǎn)工藝更為有利,因為窯頭余熱氣體成分近似于空氣,SOx組份可忽略不計,不存在低溫腐蝕問題,可以將鍋爐排氣溫度控制在90℃左右,這樣就實現(xiàn)了最大限度地利用能量的目標(biāo)。因此,閃蒸發(fā)電系統(tǒng)比一般單壓發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量提高10~30%,經(jīng)濟效益可觀。
 
     閃蒸系統(tǒng)的另一個優(yōu)勢是,由于水泥窯運行時窯頭排氣余熱溫度(窯頭余熱鍋爐入口煙氣溫度)波動,閃蒸系統(tǒng)可以通過主動調(diào)節(jié)組合控制器17(如系統(tǒng)圖1)及閃蒸器11及回路系統(tǒng),調(diào)節(jié)窯頭余熱鍋爐給水量保證省煤器不會產(chǎn)生汽化,同時最大限度吸收余熱。在保證主動適應(yīng)水泥窯熱工狀況的波動的同時,通過閃蒸系統(tǒng)起到緩沖作用,對水泥窯篦冷機出口風(fēng)溫波動有明顯的穩(wěn)定作用,大幅降低了窯頭排風(fēng)機入口風(fēng)溫的波動,對水泥窯的正常運行起到了很好的輔助作用。

2.1.4  閃蒸余熱發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)門檻

①、華效資源利用自己的經(jīng)驗和設(shè)計軟件等自有技術(shù),聚集電廠工藝設(shè)計(電力設(shè)計院)、鍋爐和汽輪機設(shè)備制造設(shè)計的技術(shù)人員共同完成系統(tǒng)的設(shè)計和技術(shù)集成及協(xié)調(diào),以達到系統(tǒng)優(yōu)化和合理組合,否則無法實現(xiàn)。華效資源已完整的組成了設(shè)備開發(fā)制造和工藝系統(tǒng)設(shè)計于一體的開發(fā)研制設(shè)計隊伍,形成了華效資源的最大優(yōu)勢。
②、雙進汽(或多進汽)的閃蒸汽輪機是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵,這項技術(shù)是移植了我國唯一定點生產(chǎn)核潛艇汽輪機的哈電集團的核電技術(shù)實現(xiàn)的,同時也應(yīng)用了如采用全三維葉片等大型發(fā)電機組的一些設(shè)計方法和技術(shù)。由于閃蒸汽屬于飽和蒸汽,所以閃蒸汽含水量達到10%左右,必須對汽輪機采取除水等一系列措施。所以飽和蒸汽汽輪機的設(shè)計、開發(fā)和制造是整個系統(tǒng)的設(shè)備關(guān)鍵,具有唯一性。
③、臥式鍋爐的設(shè)計、制造也是系統(tǒng)中比較有高度的一項技術(shù),華效資源完成的山東泰山水泥的臥式鍋爐,實現(xiàn)除灰效果好、熱效率高、操作簡單和運行安全可靠。
④、對不穩(wěn)定熱源采取的調(diào)節(jié)主動控制系統(tǒng)及專家管理系統(tǒng)控制軟件,是華效資源根據(jù)實際項目的運行情況和各種余熱特性,獨立開發(fā)出來的一套控制思路和軟件系統(tǒng),是整個系統(tǒng)的靈魂。

2.1.5  閃蒸技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

²       燃汽輪機聯(lián)合循環(huán);
²       水泥窯余熱發(fā)電;
²       鋼鐵行業(yè)各種窯爐余熱利用;
²       化工、焦炭、煤制氣、玻璃窯等工藝過程產(chǎn)生的余熱發(fā)電。
 
2.2 水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)比較
 
     在我國純低溫余熱發(fā)電主要方式有三種:單壓工藝系統(tǒng);雙壓工藝系統(tǒng);閃蒸工藝系統(tǒng),其中單壓與雙壓為傳統(tǒng)常規(guī)工藝系統(tǒng)。

2.2.1  單壓工藝系統(tǒng)

     單壓系統(tǒng)就是在上述閃蒸系統(tǒng)中去掉閃蒸器11及其回路、組合控制器17及其回路、調(diào)節(jié)閥18及其回路和調(diào)節(jié)控制閥19及其回路后的系統(tǒng),如下圖所示。
單壓發(fā)電系統(tǒng)的特點是:①、由于缺少閃蒸器及其回路,則沒有二次蒸汽進入汽輪機發(fā)電,所以系統(tǒng)發(fā)電效率低。
②、由于沒有閃蒸器和回路,因此窯頭鍋爐廢氣出口一般在150℃以上,有大量的熱量沒有吸收。而當(dāng)水泥窯余熱溫度和流量發(fā)生突然增高的時候,沒有任何方法可以吸收多余的熱量,所以系統(tǒng)圖2中省煤器(2)的水管中的水會發(fā)生汽化(專業(yè)術(shù)語教“汽塞”),使得鍋爐汽包(5和10)的水位無法控制,從而造成整個發(fā)電系統(tǒng)停止運行。當(dāng)發(fā)電系統(tǒng)停止運行的時候鍋爐換熱也將停止,所以鍋

系統(tǒng)圖2:單壓余熱發(fā)電系統(tǒng)圖
 
爐出口廢氣溫度會大幅上升,使得水泥窯廢氣引風(fēng)機的耗電量急劇上升,對整個水泥窯正常穩(wěn)定的生產(chǎn),造成了比較大的影響。
③、由于以上原因,單壓系統(tǒng)發(fā)電效率低、系統(tǒng)只能間斷運行或者是把系統(tǒng)的工質(zhì)熱水排放掉,所以整個發(fā)電項目的經(jīng)濟效益差。
④、系統(tǒng)屬常規(guī)發(fā)電工藝,并且套用國家原有的系列發(fā)電設(shè)備,所以項目總投資略低于閃蒸發(fā)電項目,但投資回收期較長。

2.2.2  雙壓工藝系統(tǒng)

①、由于雙壓系統(tǒng)是在單壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,又機械的疊加了一套較低壓力的單壓系統(tǒng),以提高整個系統(tǒng)的發(fā)電效率,所以雙壓發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量從理論上講高于單壓發(fā)電系統(tǒng)。
②、由于是兩個單壓系統(tǒng)的疊加,所以單壓系統(tǒng)的第①和第②的問題依然存在,所以系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和單壓相同,也處于間斷發(fā)電的狀態(tài),造成經(jīng)濟效益較差。
 
三、華效資源公司設(shè)備特點
3.1閃蒸汽輪機的特殊設(shè)計
 
     由于閃蒸汽輪機有多級葉片在濕蒸汽區(qū)域工作,末級葉片濕度非常大,必須采取特殊措施,盡最大可能地去除去蒸汽中的水分,減少對末級葉片的水蝕。主要采取的措施如下:
1.末二級動葉片背弧頂部均采用焊接整條的司太立合金片,采用先進的工藝,保證焊接質(zhì)量,可以很好地起到防止水刷、保護葉片的作用,倒數(shù)第三級動葉采用電火花強化處理以加強強度。
2. 在結(jié)構(gòu)上采用核電汽輪機特有的去濕結(jié)構(gòu)設(shè)計,進一步去除通流蒸汽中的水分。核電汽輪機特殊的去濕結(jié)構(gòu)設(shè)計主要有:在隔板和汽缸上設(shè)計專門的去濕環(huán)和捕水口,在末兩級動葉片上設(shè)計有去濕槽結(jié)構(gòu),利用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的離心力作用將大部分水分從蒸汽內(nèi)甩出主流區(qū),達到去濕度、防水蝕的目的。
3.在汽缸隔板結(jié)合面處采用特殊工藝(核電用),以保證結(jié)合面不被水蝕。
4.把核電汽封的結(jié)構(gòu)模式架接到閃蒸汽輪機的設(shè)計上。
 
3.2窯尾余熱鍋爐
窯尾余熱鍋爐有兩種結(jié)構(gòu)形式:即臥式和立式。
3.2.1臥式爐
    華效資源采用的臥式爐主要優(yōu)點有:不易積灰,這與鍋爐內(nèi)部的換熱面采用掛件式布置有關(guān);清灰容易,不存在累積搭橋的可能。因為外形結(jié)構(gòu)與粉塵沉降室一致,機械振打落下的粉塵落入灰斗,不影響高溫風(fēng)機的運行。
臥式爐可能的問題點及對策:
問   題   點
對    策
冷熱煙氣在爐內(nèi)水平流動,可能會造成流場不均,影響換熱效果。
換熱面積的設(shè)計上充分考慮此因素,受熱面分段布置,出入口及內(nèi)部設(shè)置特殊設(shè)計的導(dǎo)流板以達到均勻流場的效果。
漏風(fēng)點較多,密封要求高
采用高質(zhì)量回轉(zhuǎn)喂料閥,在此基礎(chǔ)上以加上灰柱密封,可以完全鎖住漏風(fēng)。
振打裝置停運一段時間后開啟時,大量粉塵落下有可能壓死輸送設(shè)備,
灰柱密封本身已將灰斗與輸送設(shè)備隔開,完全消除了此種可能。
3.2.2立式爐:
    立式鍋爐主要優(yōu)點:漏風(fēng)點少、比較容易布置(可順著窯尾風(fēng)管方向布置)、占地面積較小。
立式鍋爐主要缺點:在管束間距相同的情況下鍋爐易積灰(特別是窯尾廢氣中的粉塵濃度較高)、管束間易出現(xiàn)搭橋現(xiàn)象,耗鋼量相對較大。因為外形結(jié)構(gòu)的原因(見附圖),機械振打落下的粉塵落入一部分隨廢氣進入高溫風(fēng)機,在振打裝置停運一段時間后開機時,可能因大量粉塵進入高溫風(fēng)機而惡化高溫風(fēng)機的運行狀況,從而影響整個燒成系統(tǒng)的穩(wěn)定。
3.2.3關(guān)于鍋爐積灰:
      鍋爐的積灰主要與粉塵濃度和粉塵性質(zhì)及受熱面的布置水平有關(guān),中空窯進入鍋爐的廢氣溫度約為850±50℃,此時的粉塵為熔融狀態(tài),容易附積在換熱面和爐墻上,無論是立式還是臥式部署,通過振打吹掃等清灰手段不易清除,從而影響鍋爐的熱效率。
新型干法窯預(yù)熱器出口的煙氣溫度約330℃,此時的粉塵主要為生料粉,較為松散,在進行立式余熱鍋爐設(shè)計時,換熱管束間距可以布置的相對大一些,換熱管束采用光管,并通過機械振打等手段,在一定時間內(nèi)可基本達到清灰目的,但由于工作溫度較高,部分粉塵附著在換熱面上,經(jīng)振實后,逐漸形成陶瓷態(tài)外殼,不易清除并逐漸加厚。
臥式爐由于傳熱管豎直布置,不會出現(xiàn)上述問題。
3.1.4國外應(yīng)用經(jīng)驗:
最早開發(fā)水泥余熱發(fā)電的國家是日本,其在早期也是臥式、立式都有,但立式爐的管束間距很大,以防止發(fā)生搭橋。因此臥式爐的體積是立式爐的3到4倍,差別很大。自從進入上世紀(jì)八十年代中期 ,立式爐經(jīng)過3年以上的運行,其積灰不易清除的后果逐漸顯現(xiàn),鍋爐運行工況惡化。立式爐逐漸退出市場,成為臥式爐的一統(tǒng)天下。
 
四、水泥窯余熱發(fā)電工程設(shè)計和建設(shè)應(yīng)注意的問題
1、    余熱發(fā)電的建設(shè)時機及與主生產(chǎn)線的協(xié)調(diào)
目前水泥余熱發(fā)電均是在水泥生產(chǎn)線投產(chǎn)后,以技術(shù)改造形式建設(shè)的。在進行水泥生產(chǎn)線的設(shè)計時,基本上未考慮余熱發(fā)電的要求,這樣給余熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)帶不小的困難,有些工程建設(shè)時考慮到了余熱發(fā)電,但從工藝流程、運行參數(shù)確定、空間位置及建筑結(jié)構(gòu)上,考慮得還是不多。因此,最好的辦法是設(shè)計水泥生產(chǎn)線的同時,提前做好余熱發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)劃或初步設(shè)計,可以同步建設(shè)(這時余熱發(fā)電系統(tǒng)的機組容量要考慮充分,留有一定余量),也可待水泥生產(chǎn)線投產(chǎn)后根據(jù)熱工標(biāo)定數(shù)據(jù)進行施工圖設(shè)計和工程建設(shè),盡量做到兩方面兼顧。
2、余熱電站基本設(shè)計參數(shù)的確定
余熱發(fā)電工程是純粹利用水泥生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的廢氣余熱回收發(fā)電的,廢氣的流量和溫度是系統(tǒng)設(shè)計的最根本的參數(shù),如果設(shè)定有誤,則設(shè)計出的熱力系統(tǒng)不能很好地利用廢氣余熱發(fā)電,影響發(fā)電能力甚至發(fā)電系統(tǒng)的安全運行;另外水泥生產(chǎn)系統(tǒng)各主機設(shè)備的運行式?jīng)r也是進行余熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的重要參數(shù),關(guān)系到發(fā)電系統(tǒng)能否很好地適應(yīng)燒成系統(tǒng)的各種工況,以及發(fā)電系統(tǒng)并入后對主生產(chǎn)線的運行是否產(chǎn)生不利影響。有條件的企業(yè)應(yīng)認(rèn)真研究生產(chǎn)線投產(chǎn)以來的運行情況,總結(jié)出最有代表性的相關(guān)參數(shù),結(jié)合對生產(chǎn)線的熱工標(biāo)定,提出能使余熱發(fā)電系統(tǒng)最好地適應(yīng)主生產(chǎn)線運行的相關(guān)參數(shù),從而達到最好的效果。
3、余熱發(fā)電站與水泥生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)的關(guān)系
余熱發(fā)電站一般都配置獨立的集散控制系統(tǒng)(DCS),但由于余熱鍋爐的操作與熟料燒成系統(tǒng)有千絲萬縷的關(guān)系,兩個控制系統(tǒng)的關(guān)系特別是相關(guān)廢氣擋板的操作控制是設(shè)計人員必須充分重視的問題。如有可能,應(yīng)盡量將余熱電站的操作臺設(shè)置在中央控制室內(nèi);若條件不允許,也應(yīng)充分考慮兩個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊和各種聯(lián)鎖和保護。要在操作規(guī)程中明確規(guī)定有關(guān)操作程序,以保證窯操作員和電站操作員的動作協(xié)調(diào),在保證熟料燒成系統(tǒng)熱工穩(wěn)定的前提下盡量提高發(fā)電功率,獲得最大的經(jīng)濟效益。
4、關(guān)于閃蒸水供熱和制冷
由閃蒸器排出的約120℃的熱水可以作為工廠冬季供熱、夏季致冷(吸收式)、職工生活設(shè)施等處的熱源,只需投入少量的管道、水泵的投資,可以節(jié)約大量能源和投資。企業(yè)在進行工廠規(guī)劃時,應(yīng)統(tǒng)一考慮,以達最佳的經(jīng)濟和社會效益。

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2024-10-30 17:26:25