兩代水泥窯純余熱發(fā)電技術及相關問題比較研究

1、兩代水泥窯純余熱發(fā)電技術及相關問題比較研究兩代水泥窯純余熱發(fā)電技術及相關問題比較研究摘要：本文對目前我國新型干法水泥窯純余熱發(fā)電幾種熱力循環(huán)系統、循環(huán)參數、廢氣取熱方式的特點及發(fā)電能力進行了研究、分析、比較，其分析、研究、比較過程及結論，在我國水泥工業(yè)工藝及裝備技術得以迅速發(fā)展、數百條日產數千噸級大型干法水泥熟料生產線陸續(xù)投產的情況下，更加之作者提出的第二代水泥窯純余熱發(fā)電技術實際應用工程山水昌樂水泥有限公司2500td新型干法窯3.3

2、MW（汽輪機為1980年生產的NK3.02.4385舊機組）純余熱電站已于8月10日結束調試使水泥窯純余熱發(fā)電技術有了新進展相信本文對水泥生產企業(yè)建設余熱電站的決策及水泥窯純余熱發(fā)電技術、裝備的發(fā)展有指導意義。主題詞：水泥工業(yè)；余熱發(fā)電；發(fā)電能力；1、前言近年來，隨著我國水泥工業(yè)數百條大型干法水泥熟料生產線（簡稱水泥窯）的陸續(xù)投產，為水泥窯純余熱發(fā)電技術及裝備的推廣應用創(chuàng)造了市場條件。在這個背景條件下，目前國內具有水泥窯余熱發(fā)電工程設計

3、、技術開發(fā)能力的數家單位，以利用日本KHI技術及設備建設的安徽寧國水泥廠、廣西柳州水泥廠純余熱電站為藍本，推出了幾種水泥窯純余熱發(fā)電的熱力循環(huán)系統并已在上海萬安企業(yè)1400td、浙江三獅2500及5000td預分解窯等數條生產線上實際應用。考慮目前國內陸續(xù)投產的大型水泥窯技術及裝備的變化并結合國內火力發(fā)電設備設計制造現狀，對水泥工業(yè)純余熱發(fā)電應采用的熱力循環(huán)系統、循環(huán)參數及廢氣取熱方式進行深入的研究分析從而促進我國純余熱發(fā)電技術的發(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)電技術目前國內常用的水泥窯純余熱發(fā)電技術（暫且稱為第一代純余熱發(fā)電技術）有如下三種：其一：不補汽式純余熱發(fā)電技術，見圖1。其二：復合閃蒸補汽純余熱發(fā)電技術，見圖2。其三：多壓補汽式純余熱發(fā)電技術，見圖3圖3：多壓補汽式純余熱發(fā)電熱力循環(huán)系統及廢氣取熱方式上述三種技術沒有本質的區(qū)別，共同的特點：都是利用在窯頭熟料冷卻機中部增設抽廢氣口或直接利用冷卻機尾部廢氣出口的200～

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

6、情況。上述三種系統共同的問題是沒有很好利用熟料冷卻機的廢氣溫度，系統只生產低溫低壓蒸汽，余熱沒有按其溫度分布進行梯級利用，使得對于帶有5級預熱器水泥窯其余熱發(fā)電能力在保證滿足生料烘干所需廢氣溫度為210℃、煤磨烘干所需廢氣參數、不影響水泥生產、不增加水泥熟料燒成熱耗及電耗、不改變水泥生產用原燃料的烘干熱源、不改變水泥生產的工藝流程及設備的條件下，每噸熟料余熱發(fā)電量實際上不可能超過720kcalkg33kwh（實際熟料產量為5000td熱

7、耗為小于720kcalkg或者預熱器出口廢氣溫度小于330℃生料烘干溫度大于210℃時的發(fā)電功率不會大于7000Kw）。如果設計超過720kcalkg33kwh(7000Kw），或者是提高發(fā)電量而加大裝機容量（比如裝機容量為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）而增加蒸汽產量要么增加熟料熱耗以提高廢氣溫度而增加蒸汽產量要么實際熟料產量大于5000td。這