預(yù)分解窯余熱發(fā)電系統(tǒng)配置的合理性探討及技術(shù)方案

　　按國(guó)家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，新型干法窯系統(tǒng)廢氣余熱要進(jìn)行回收利用，鼓勵(lì)采用純低溫廢氣余熱發(fā)電。在水泥生產(chǎn)過(guò)程中將排出的廢氣余熱用于發(fā)電已成為水泥工廠設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)。怎樣將余熱發(fā)電系統(tǒng)與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行合理組合，優(yōu)選設(shè)計(jì)方案，最大限度地回收熱量是設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)，也是生產(chǎn)企業(yè)十分關(guān)注的問(wèn)題。本文就預(yù)分解窯余熱發(fā)電系統(tǒng)配置的合理性進(jìn)行探討，并對(duì)我院的技術(shù)方案進(jìn)行介紹。  

　　1、水泥生產(chǎn)系統(tǒng)與余熱發(fā)電系統(tǒng)配置的合理性  

　　1.1、水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模與生產(chǎn)能力水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模應(yīng)該是整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，但在水泥行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中往往超過(guò)生產(chǎn)規(guī)模、提高生產(chǎn)能力的情況是很普遍的，而生產(chǎn)能力的變化又直接影響到廢氣參數(shù)，這就引出了余熱發(fā)電系統(tǒng)的匹配問(wèn)題。表面看是同規(guī)模的生產(chǎn)線，其生產(chǎn)能力可能不相同，其中可能會(huì)受到原燃料、海拔高度、設(shè)備選型等諸多因素的影響。在配置余熱發(fā)電系統(tǒng)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)才能取得好的效果，而不是某一生產(chǎn)規(guī)模就必須達(dá)到多少發(fā)電量，這只是一種大致的配置，而不是絕對(duì)的。也不是達(dá)不到多少發(fā)電量就是技術(shù)落后，超過(guò)了多少就是技術(shù)先進(jìn)，這種說(shuō)法既不科學(xué)、也不全面。  

　　1.2、水泥生產(chǎn)過(guò)程的波動(dòng)性水泥生產(chǎn)過(guò)程的正常波動(dòng)，余熱發(fā)電系統(tǒng)也是可以適應(yīng)的，但較大的無(wú)規(guī)律性的波動(dòng)對(duì)余熱發(fā)電系統(tǒng)很不利，如煤磨需要從窯頭篦冷機(jī)抽風(fēng)用于烘干時(shí)，煤磨的運(yùn)轉(zhuǎn)不會(huì)與窯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)完全同步，必然存在煤磨抽風(fēng)時(shí)和不抽風(fēng)時(shí)供余熱發(fā)電的氣體量與氣體溫度的變化。從理論分析來(lái)看，如果余熱發(fā)電系統(tǒng)不與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)爭(zhēng)風(fēng)爭(zhēng)熱時(shí)，要保持系統(tǒng)的平衡，對(duì)2500～5000 t/d規(guī)模的余熱發(fā)電系統(tǒng)供風(fēng)會(huì)有16000～35000Nm3/ h 的風(fēng)量差和10℃左右的溫差。余熱發(fā)電系統(tǒng)必須要有應(yīng)對(duì)這種波動(dòng)的措施，而且發(fā)電量也會(huì)有所變化。在設(shè)計(jì)余熱發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)將這種波動(dòng)的參數(shù)詳細(xì)提供給鍋爐和汽輪機(jī)的制造商，并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采取相應(yīng)的調(diào)整措施。但在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)平衡也不是絕對(duì)的，實(shí)際操作也很難控制得恰倒好處。為了保持系統(tǒng)穩(wěn)定，余熱發(fā)電系統(tǒng)完全有可能存在與水泥系統(tǒng)爭(zhēng)熱的問(wèn)題，因此，最好讓煤磨使用窯尾余熱鍋爐出口的廢氣作為烘干熱源，從源頭上消除這種波動(dòng)。  

　　1.3、窯頭蓖冷機(jī)的抽風(fēng)口位置 

　　從熱量平衡的角度分析，如果篦冷機(jī)抽風(fēng)口靠冷端，相對(duì)溫度低、氣量大；抽風(fēng)口靠熱端，相對(duì)溫度高，氣量也小一些。按理論計(jì)算，在余熱發(fā)電系統(tǒng)不與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)爭(zhēng)熱的前提下，從發(fā)電量看，氣量低、溫度高的廢氣發(fā)電量大于氣量大、溫度低的廢氣發(fā)電量。所以用于余熱發(fā)電的篦冷機(jī)抽風(fēng)口應(yīng)向熱端靠近更為有利，可布置在一般煤磨抽風(fēng)口的位置或靠近煤磨抽風(fēng)口的位置，而常規(guī)的冷端抽風(fēng)口只作為余熱發(fā)電系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)的排氣通道。如果在篦冷機(jī)上設(shè)很多個(gè)抽風(fēng)口同時(shí)抽氣用于余熱發(fā)電，會(huì)使系統(tǒng)很復(fù)雜，會(huì)增加投資、增加漏風(fēng)點(diǎn)、增加工藝布置和操作的難度；實(shí)際運(yùn)行中，水泥生產(chǎn)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，分段抽風(fēng)的控制很難把握，容易加大與水泥系統(tǒng)爭(zhēng)熱的概率。 

　　1.4、余熱發(fā)電系統(tǒng)與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的熱量平衡     

　　余熱發(fā)電系統(tǒng)是否與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)爭(zhēng)熱的問(wèn)題一直存在著一些爭(zhēng)議，首先是考核機(jī)制不明確，是否爭(zhēng)熱應(yīng)以什么原則為標(biāo)準(zhǔn)，只有在考核原則明確的前提下才能界定是否存在爭(zhēng)熱的問(wèn)題。但在工業(yè)生產(chǎn)中要保證絕對(duì)不爭(zhēng)熱，理論上是可以的，實(shí)際做起來(lái)會(huì)很難，只能是將這種情況控制在一定指標(biāo)范圍之內(nèi)即可認(rèn)為是合理的。  

　　將水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的熱耗和發(fā)電量聯(lián)系在一起進(jìn)行衡量應(yīng)該是必要的，但水泥熟料的熱耗是以單位熟料指標(biāo)定義的，這里存在兩個(gè)問(wèn)題：一是設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)熱耗指標(biāo)的要求都是一個(gè)范圍，如2000、4000t/d、4000t/d及以上等，并沒(méi)有對(duì)生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行細(xì)分，如果要細(xì)分，熱耗指標(biāo)是有差異的；二是生產(chǎn)規(guī)模與實(shí)際生產(chǎn)能力是有差異的，這個(gè)問(wèn)題在前面已經(jīng)討論過(guò)。因此，除了熟料熱耗外，還應(yīng)該考慮水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)能力，單位熱耗指標(biāo)會(huì)因?qū)嶋H生產(chǎn)能力的不同而不同。此外，生產(chǎn)能力相同，使用的燃料不同也會(huì)使熟料熱耗發(fā)生變化。所以要制定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)有很大難度，具體項(xiàng)目要具體分析，不能—概而論。  

　　具體對(duì)某一個(gè)項(xiàng)目而言，要衡量余熱發(fā)電系統(tǒng)  配置是否合理，除了余熱發(fā)電系統(tǒng)本身的效率外，還應(yīng)看其與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的匹配是否合理，應(yīng)該將  水泥系統(tǒng)實(shí)際生產(chǎn)能力、熟料熱耗、發(fā)電量聯(lián)系在一起進(jìn)行考核。比如，在余熱發(fā)電系統(tǒng)沒(méi)有投入運(yùn)  行時(shí)考核水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，這時(shí)的實(shí)際生產(chǎn)能力與熟料熱耗有一對(duì)應(yīng)指標(biāo)，同時(shí)還有一個(gè)長(zhǎng)期運(yùn)行指標(biāo)，  如連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月的平均指標(biāo)；然后投入余熱發(fā)電系統(tǒng)之后，生產(chǎn)能力、熱耗、發(fā)電量也有一個(gè)對(duì)應(yīng)  指標(biāo)，也同樣連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月，可得到月平均指標(biāo)。這時(shí)將未投運(yùn)余熱發(fā)電系統(tǒng)與投運(yùn)余熱發(fā)電系統(tǒng)的  指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，就基本可看出余熱發(fā)電系統(tǒng)是否與水泥系統(tǒng)爭(zhēng)熱。當(dāng)然，余熱發(fā)電系統(tǒng)本身的因素也  會(huì)影響發(fā)電量，如鍋爐的效率、汽輪機(jī)的效率、系統(tǒng)綜合效率都應(yīng)作為發(fā)電量指標(biāo)的考慮因素。 

　　1.5、盡量充分利用廢熱 

　　多數(shù)水泥廠排出的廢熱都來(lái)自窯系統(tǒng)，單獨(dú)設(shè)  烘干系統(tǒng)的比較少，窯系統(tǒng)的廢熱排出點(diǎn)主要還是窯尾預(yù)熱器出口和冷卻機(jī)出口，設(shè)備表層的散熱如果要回收，其技術(shù)上可行，但投入與收益是不相稱的，重點(diǎn)還是應(yīng)該考慮將廢氣中的熱充分回收利用。 

　　余熱鍋爐的廢氣進(jìn)氣溫度是水泥生產(chǎn)系統(tǒng)決定的，窯尾鍋爐的排氣溫度要考慮原燃料烘干所需要的熱量，其排氣溫度一般都在200℃以上，從熱源上沒(méi)有更多可挖掘的余地。而窯頭鍋爐的排氣經(jīng)處理后排空，已不再使用，其熱量應(yīng)考慮充分回收，當(dāng)然溫度盡量低些更好，但又必須受到一些條件的約束和限制。 

　　1.5.1、露點(diǎn)溫度

　　如果僅看露點(diǎn)溫度，窯頭鍋爐的排氣溫度應(yīng)高于露點(diǎn)溫度10～20℃即可，若氣體中含硫，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，因此，應(yīng)以酸露點(diǎn)溫度為準(zhǔn)，但在窯頭篦冷機(jī)廢氣中基本可以不考慮S03的含量，主要以水露點(diǎn)溫度為準(zhǔn)。  

　　1.5.2、節(jié)點(diǎn)溫差     

　　在確定鍋爐排氣溫度時(shí)還不能只考慮氣體的露點(diǎn)溫度，還需要考慮余熱鍋爐中蒸發(fā)器入口處廢氣的溫度與選定壓力下的飽和水溫度之間的差值(稱為節(jié)點(diǎn)溫差)，隨著節(jié)點(diǎn)溫差的減小，鍋爐的排氣溫度也會(huì)相應(yīng)地減小，這將有利于提高鍋爐的熱效率，但同時(shí)也增大了鍋爐的換熱面積和阻力損失，相應(yīng)增加鍋爐的投資費(fèi)用。此外，選定壓力越高，飽和水溫度也越高，同樣影響到節(jié)點(diǎn)溫差。顯然，節(jié)點(diǎn)溫差是不能為零的，否則鍋爐的換熱面積將增為無(wú)窮大，這也是不現(xiàn)實(shí)的。因此節(jié)點(diǎn)溫差應(yīng)有一個(gè)合理的值，這也可以解釋單壓系統(tǒng)的排氣溫度總是高于相應(yīng)雙壓系統(tǒng)的排氣溫度。由于鍋爐的排氣溫度與投資費(fèi)用相矛盾，設(shè)計(jì)需要尋求其最佳點(diǎn)，并作為選型依據(jù)，這也是進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化需要做的工作。 

　　1.5.3、系統(tǒng)差異    

　　當(dāng)分別采用單壓、雙壓、閃蒸系統(tǒng)時(shí)，熱回收率不同，當(dāng)然雙壓系統(tǒng)的熱回收率高一些，。同時(shí)投資也增加，操作維護(hù)的難度都加大，選擇時(shí)需要綜合考慮，不僅僅是只考慮多回收熱量。從計(jì)算比較來(lái)看，雙壓系統(tǒng)比單壓系統(tǒng)發(fā)電量增加大約1.5％～1.9％，機(jī)組熱效率增加約1.7％。在常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)中三壓系統(tǒng)比雙壓系統(tǒng)機(jī)組熱效率增加約O.6％，可更多地回收熱量，而在純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中廢氣溫度低，不適合采用三壓系統(tǒng)，且經(jīng)濟(jì)性也不佳，采用雙壓系統(tǒng)已經(jīng)足夠了。閃蒸系統(tǒng)的熱回收率則處于單壓與雙壓系統(tǒng)之間，但投資較省，其經(jīng)濟(jì)性有一定優(yōu)勢(shì)。  

　　1.6、對(duì)系統(tǒng)合理配置的建議     

　　在配置余熱發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，不能簡(jiǎn)單將水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模作為余熱發(fā)電系統(tǒng)配置的條件，其生產(chǎn)能力要考慮實(shí)際增產(chǎn)幅度和相應(yīng)的熱耗指標(biāo)，如果不能預(yù)期生產(chǎn)能力增長(zhǎng)幅度，建議按正常生產(chǎn)規(guī)模富余10％考慮。  

　　在窯頭篦冷機(jī)抽風(fēng)點(diǎn)處，以不影響窯系統(tǒng)正常使用、不與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)爭(zhēng)熱量的情況下，應(yīng)提高抽氣的溫度，若保持熱平衡不變，抽氣量會(huì)減少，發(fā)電量會(huì)增加。即篦冷機(jī)的抽風(fēng)點(diǎn)應(yīng)盡可能向熱端移動(dòng)，可靠近煤磨抽風(fēng)點(diǎn)或共用煤磨抽風(fēng)口。在考慮系統(tǒng)布置時(shí)，盡量使煤磨烘干的熱源從窯尾鍋爐出口抽取。  

　　選擇余熱發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)結(jié)合熱量回收率、經(jīng)濟(jì)性、操作維護(hù)的難度綜合考慮，特別是系統(tǒng)中窯頭鍋爐的省煤器布置有多種組合方案，且可考慮帶除氧的布置，對(duì)熱量的充分回收會(huì)有不同的效果。  

　　充分與鍋爐和汽輪機(jī)的設(shè)備制造商進(jìn)行技術(shù)溝通，平衡不同行業(yè)之間的差異，也是優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行的前提。 

　　2、技術(shù)方案 

　　2.1、熱力系統(tǒng)方案 

　　2.1.1、單壓系統(tǒng)     

　　單壓系統(tǒng)的窯尾鍋爐排氣需要提供給水泥生產(chǎn)系統(tǒng)作為烘干用熱源，因此排氣溫度不能太低，故窯尾鍋爐只設(shè)蒸發(fā)器和過(guò)熱器，蒸發(fā)器給水由窯頭鍋爐的省煤器加熱后供給。窯頭鍋爐排氣溫度要保證在系統(tǒng)中不結(jié)露和節(jié)點(diǎn)溫差合理的前提下盡可能低，故窯頭鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器、過(guò)熱器組成，省煤器加熱后的熱水同時(shí)作為窯尾和窯頭蒸發(fā)器的給水。窯頭窯尾鍋爐同時(shí)生產(chǎn)一種壓力的過(guò)熱蒸汽，混合后進(jìn)入汽輪機(jī)，汽輪機(jī)排氣經(jīng)凝汽器凝結(jié)成水由凝結(jié)水泵輸送到除氧器，除氧后再由給水泵加壓送回窯頭鍋爐的省煤器重新循環(huán)。  

　　該系統(tǒng)主機(jī)包括兩臺(tái)余熱鍋爐、一套凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。   

　　(1)、SP余熱鍋爐：在窯尾設(shè)置SP余熱鍋爐，利用預(yù)熱器C。筒出口廢氣作為熱源，鍋爐僅設(shè)置蒸汽段，生產(chǎn)1.35 MPa、約310～320℃的過(guò)熱蒸汽，與窯頭AQC余熱鍋爐生產(chǎn)的過(guò)熱蒸汽混合后送入汽輪發(fā)電機(jī)組，出SP余熱鍋爐廢氣溫度降到200～220℃，供生料粉磨或煤磨烘干使用。  

　　(2)、AQC余熱鍋爐：在窯頭設(shè)置AQC余熱鍋爐，利用篦式冷卻機(jī)中部抽取的廢氣(約360～380℃)作為熱源，余熱鍋爐分為蒸汽段和熱水段運(yùn)行：蒸汽段生產(chǎn)1.35MPa、340～360℃的過(guò)熱蒸汽，與窯尾SP余熱鍋爐生產(chǎn)的過(guò)熱蒸汽混合后送人汽輪發(fā)電機(jī)組；熱水段生產(chǎn)的170～185℃熱水作為AQC余熱鍋爐蒸汽段及SP佘熱鍋爐的給水，出AQC鍋爐廢氣溫度降至100℃左右。

　　(3)、汽輪發(fā)電機(jī)組：配置凝汽式汽輪機(jī)組一套。      

　　整個(gè)工藝流程是將40℃左右的化學(xué)水經(jīng)過(guò)除氧器除氧，由鍋爐給水泵加壓進(jìn)入AQC鍋爐省煤器，將水加熱成170℃左右的熱水。加熱后的水分成兩部分，一部分進(jìn)入AQC鍋爐鍋筒，另一部分進(jìn)入SP鍋爐鍋筒，然后依次經(jīng)過(guò)各自鍋爐的蒸發(fā)器、過(guò)熱器產(chǎn)生1.35MPa、340℃和1.35]VIPa、310℃的過(guò)熱蒸汽，匯合后進(jìn)人汽輪發(fā)電機(jī)組做功，作功后的乏汽進(jìn)入凝汽器，冷凝水和補(bǔ)充化學(xué)水經(jīng)除氧器除氧再進(jìn)行下一個(gè)熱力循環(huán)。SP鍋爐出口廢氣溫度在220℃左右，用于烘干生料或煤。 

　　2.1.2、雙壓系統(tǒng)     

　　雙壓系統(tǒng)的窯尾鍋爐排氣需要提供給水泥生產(chǎn)系統(tǒng)作為烘干用熱源，因此排氣溫度不能太低，故窯尾鍋爐只設(shè)蒸發(fā)器和過(guò)熱器，蒸發(fā)器給水由窯頭鍋爐的高壓省煤器加熱后供給。窯頭鍋爐排氣溫度要保證在系統(tǒng)中不結(jié)露和節(jié)點(diǎn)溫差合理的前提下盡可能低。為了加大熱利用率，窯頭鍋爐分為兩段，分別由高壓省煤器、蒸發(fā)器、過(guò)熱器和低壓省煤器、蒸發(fā)器、過(guò)熱器組成，高壓省煤器加熱后的熱水同時(shí)作為窯尾蒸發(fā)器和窯頭高壓蒸發(fā)器的給水。窯頭低壓省煤器加熱后的熱水供窯頭低壓蒸發(fā)器使用，窯尾鍋爐及窯頭鍋爐高壓過(guò)熱器同時(shí)生產(chǎn)一種壓力的過(guò)熱蒸汽，混合后進(jìn)人汽輪機(jī)人口段。窯頭低壓過(guò)熱器生產(chǎn)壓力較低的過(guò)熱蒸汽，并單獨(dú)進(jìn)入汽輪機(jī)的中段。汽輪機(jī)的排氣經(jīng)凝汽器凝結(jié)成水由凝結(jié)水泵輸送到除氧器，除氧后一部分水由高壓給水泵加壓送回窯頭鍋爐的高壓省煤器重新循環(huán)，另一部分水由低壓給水泵加壓送回窯頭鍋爐的低壓省煤器重新循環(huán)。該系統(tǒng)主機(jī)包括兩臺(tái)余熱鍋爐、一套補(bǔ)汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。    

　　(1)、SP余熱鍋爐：在窯尾設(shè)置SP余熱鍋爐，利用預(yù)熱器C。筒出口廢氣作為熱源，鍋爐僅設(shè)置蒸汽段，生產(chǎn)1.6]lPa、310～320℃的過(guò)熱蒸汽，與窯頭AQC余熱鍋爐生產(chǎn)的過(guò)熱蒸汽混合后送入汽輪發(fā)電機(jī)組，出SP余熱鍋爐廢氣溫度降到200～220℃，供生料粉磨和煤磨烘干使用。  

　　(2)、AQC余熱鍋爐：在窯頭設(shè)置AQC雙壓余熱鍋爐，利用篦式冷卻機(jī)中部抽取的廢氣(約360～380℃)作為熱源，余熱鍋爐分為高壓蒸汽段、低壓蒸汽段和熱水段運(yùn)行：高壓蒸汽段生產(chǎn)1.6/VIPa、340～360℃的過(guò)熱蒸汽，與窯尾SP余熱鍋爐生產(chǎn)的過(guò)熱蒸汽混合后送入汽輪發(fā)電機(jī)組；低壓蒸汽段生產(chǎn)0.351VIPa、185℃的過(guò)熱蒸汽，熱水段生產(chǎn)的145℃熱水作為AQC余熱鍋爐蒸汽段及SP余熱鍋爐的給水，出AQC鍋爐廢氣溫度降至90℃左右。  

　　(3)、汽輪發(fā)電機(jī)組：配置補(bǔ)汽式汽輪機(jī)組一套。 

　　整個(gè)工藝流程是將40℃左右的化學(xué)水經(jīng)過(guò)除氧器除氧，由鍋爐給水泵加壓進(jìn)入AQC鍋爐省煤器，將水加熱成145℃左右的熱水。加熱后的水分成兩部分，一部分進(jìn)入AQC鍋爐鍋筒，另一部分進(jìn)入S‘P鍋爐鍋筒，然后依次經(jīng)過(guò)各自鍋爐的蒸發(fā)器、過(guò)熱器產(chǎn)生1.61VIPa、340℃，0.35 MPa、1 85℃，1.6]VIPa、3 10℃的過(guò)熱蒸汽，1.6MPa的過(guò)熱蒸汽匯合后作為主蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組做功，0.35MPa、185℃的過(guò)熱蒸汽作為補(bǔ)汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組做功，作功后的乏汽進(jìn)入凝汽器，冷凝水和補(bǔ)充化學(xué)水經(jīng)除氧器除氧再進(jìn)行下一個(gè)熱力循環(huán)。SP鍋爐出口廢氣溫度在220℃左右，用于烘干生料或煤。 

　　2.1.3、分析     

　　(1)、雙壓系統(tǒng)窯尾鍋爐的蒸發(fā)量比單壓系統(tǒng)低，因?yàn)槭芨G頭鍋爐低壓蒸汽段的限制，給水溫度不能過(guò)高，為了保證窯尾鍋爐出口廢氣溫度220℃，只能降低窯尾鍋爐的蒸發(fā)量。   

　　(2)、雙壓系統(tǒng)窯頭鍋爐出口廢氣溫度比單壓系統(tǒng)低，因此窯頭鍋爐的蒸發(fā)量要高些。     

　　(3)、正如前文所述，雙壓系統(tǒng)比單壓系統(tǒng)發(fā)電量略高。但是雙壓系統(tǒng)比較復(fù)雜，而且低壓補(bǔ)汽受窯頭波動(dòng)影響比較大。因此，最好能夠結(jié)合水泥企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)狀況考慮，如果水泥生產(chǎn)中窯頭工況波動(dòng)小，推薦采用雙壓系統(tǒng)，以保證較高的發(fā)電量，節(jié)約能源；如果水泥生產(chǎn)中窯頭工況波動(dòng)大，推薦采用單壓系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)安全可靠。 

　　2.2、除氧系統(tǒng)方案 

　　2.2.1、真空除氧     

　　真空除氧器是一種使水在真空下低溫沸騰，脫除水中的氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等氣體的設(shè)備。一般在30～60℃溫度下進(jìn)行?？蓪?shí)現(xiàn)水面低溫狀態(tài)下除氧(在60℃或常溫)，對(duì)熱力鍋爐和負(fù)荷波動(dòng)大而熱力除氧效果不佳的蒸汽鍋爐，均可用真空除氧而獲得滿意除氧效果。 

　　真空除氧能利用低品位余熱，可用射氣抽汽器加熱軟化水，又能分級(jí)及低位安裝，除氧可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)。當(dāng)負(fù)荷在40％～120％范圍內(nèi)變化時(shí)，除氧效果都能達(dá)標(biāo)。對(duì)于低壓蒸汽鍋爐，其給水含氧量≤0.05吼即可符合要求，真空除氧器能滿足要求。 

　　2.2.2、熱力除氧     

　　熱力除氧的工作原理即利用蒸汽對(duì)水進(jìn)行加熱，使水達(dá)到一定壓力下的飽和溫度，即沸點(diǎn)。這時(shí)除氧器的空間充滿著水蒸汽，而氧氣的分壓力逐漸降低為零，溶解于水的氧氣將全部逸出，以保證給水含氧量合格，同時(shí)還能去除其他的氣體。低參數(shù)的小型電站采用的是大氣式除氧器，工作壓力0.02MPa，工作溫度104℃，給水含氧量≤0.015吼。合理設(shè)計(jì)的熱力系統(tǒng)，在余熱電站中使用熱力除氧器的同時(shí)，可以使AQC鍋爐出口的廢氣溫度≤100℃，余熱利用效率還有所提高。 

　　2.2.3、化學(xué)除氧     

　　化學(xué)除氧是利用容易和氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的一些藥劑，使之與水中溶解氧化合而達(dá)到除氧目的?；瘜W(xué)除氧能夠徹底除去水中溶氧，但不能除去其他氣體?，F(xiàn)在常用的化學(xué)藥劑是聯(lián)氨(N2H)，它不僅能除氧，還可提高給水的pH值，同時(shí)還可在管道內(nèi)表面形成一層保護(hù)膜。 

　　2.2.4、分析     

　　(1)、從除氧效果來(lái)說(shuō)，熱力除氧好些；但是對(duì)于低壓蒸汽鍋爐，真空除氧的出水含氧量也可以滿足運(yùn)行要求；化學(xué)除氧理論上能夠徹底除去水中溶氧，但是要消耗藥劑，后期運(yùn)行費(fèi)用上升。  

　　(2)、真空除氧是負(fù)壓、常溫狀態(tài)運(yùn)行，而熱力除氧是正壓、高溫狀態(tài)運(yùn)行，化學(xué)除氧則是常壓常溫狀態(tài)運(yùn)行。真空除氧和化學(xué)除氧相對(duì)安全些，但是熱力除氧在火電行業(yè)經(jīng)過(guò)多年的檢驗(yàn)，只要正確使用，安全性是毋庸置疑的。

　　(3)、熱力除氧運(yùn)行中沒(méi)有機(jī)械部件，只有水和蒸汽換熱，需要消耗蒸汽，導(dǎo)致發(fā)電量有所減少。真空除氧和化學(xué)除氧的輔助設(shè)備都需要電機(jī)帶動(dòng)，增加了耗電量和出故障的機(jī)率。  

　　(4)、大氣式除氧器工作溫度104℃，真空除氧和化學(xué)除氧的工作溫度30～60℃，較低的工作溫度更有利于鍋爐給水泵的正常運(yùn)行。   

　　(5)、綜合考慮，幾種除氧方式各有利弊，如果鍋爐廠家要求給水質(zhì)量達(dá)到《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，則推薦采用化學(xué)除氧；如果鍋爐廠家只要求給水質(zhì)量達(dá)到《工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，則推薦采用真空除氧；如果企業(yè)對(duì)發(fā)電行業(yè)的管理和運(yùn)行比較熟悉，則推薦采用熱力除氧。. 

　　3、結(jié)束語(yǔ)      

　　經(jīng)過(guò)不斷的努力，我院已具備了提供各種規(guī)模水泥廠余熱發(fā)電系統(tǒng)的能力，在預(yù)分解窯余熱利用方面實(shí)現(xiàn)了水泥生產(chǎn)系統(tǒng)與余熱發(fā)電系統(tǒng)的科學(xué)合理的配置，并結(jié)合具體工程條件將優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案成功地運(yùn)用到了3000t/d和5 000t/d熟料水泥生產(chǎn)線上。