水泥窑纯低温余热发电技术评价方法的探讨

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1、水泥窑纯低温余热发电技术评价方法的探讨　中国水泥网[2007-4-11]　　收藏本页　　打印本页一、前言    近年来，随着我国水泥工业工艺及装备技术得以迅速发展，数百条数千吨级新型干法水泥熟料生产线（简称水泥窑）的陆续投产，为水泥窑纯低温余热发电技术及装备的开发、推广、应用创造了市场条件。在这个背景条件下，目前国内具有水泥窑余热发电工程设计、技术开发能力的数家单位，推出了几种水泥窑纯低温余热发电的热力循环系统并已在水泥工业陆续推广应用。自2001年至2006年，水泥行业利用国产设备和技术在数十条1200t/d级、2500t/

2、d级、5000t/d级水泥窑上配套建设了装机容量分别为2.0MW、2.5MW、3.0MW、4.5MW、6.0MW、7.5MW、9.0MW的纯低温余热电站，形成了国产成熟的水泥窑纯低温余热发电技术及装备，为我国水泥工业节能降耗、提高经济效益、形成循环经济提供了技术手段。    目前在开发、应用水泥窑纯低温余热发电技术及装备过程当中有许多新的情况产生，例如：从装机容量上，同样是5000t/d级的水泥窑，水泥生产条件、废气参数条件也类似,但装机容量确有6.0MW、7.5MW、9.0MW等多种；从蒸汽参数上，有0.69～1.27MPa

3、—280～340℃、1.57～2.47MPa-325～400℃等多种；从实际发电能力上，有的宣称2500t/d窑装机已达6000KW或发电功率已超过4000KW,有的宣称5500t/d窑发电已达9300KW等；从宣传上，一些设计、承建单位为说明自己有先进的水泥窑纯低温余热发电技术从而有很高的发电量，采用不报熟料热耗、利用三次风或其它水泥生产用的高温气体来发电、在发电机功率表上做手脚、低报熟料实际产量等不正当手段进行宣传。由于上述新情况的产生，同时也由于为了规范水泥窑纯低温余热发电技术及装备的研究、开发、工程设计、工程建设工作，

4、目前制定科学的水泥窑纯低温余热发电技术评价方法是十分必要的。 二、目前水泥行业已经推广应用的几种纯低温余热发电技术    目前水泥行业已经推广应用的几种纯低温余热发电技术，以蒸汽参数来分，基本上有两类：一类为0.69～1.27MPa—280～340℃的低压低温系统，一类为1.57～2.47MPa-325～400℃的次中压中温系统。对于0.69～1.27MPa—280～340℃的低压低温系统，其热力系统构成有如下三种模式：其一：单压不补汽式纯余热发电技术，见图1。 其二：复合闪蒸补汽纯余热发电技术，见图2。其三：多压补汽式纯余热

5、发电技术，见图3   技术要点：利用水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气设置一台窑尾预热器余热锅炉（简称SP锅炉）、利用水泥窑窑头熟料冷却机排出的400℃以下废气设置一台熟料冷却机废气余热锅炉（简称AQC炉）、两台锅炉设置一台蒸汽轮机、发电系统主蒸汽参数为0.69～1.27MPa—280～340℃。    上述三种技术没有本质的区别，共同的特点：都是利用在窑头熟料冷却机中部增设抽废气口或直接利用冷却机尾部废气出口的400℃以下废气及窑尾预热器排出的300～350℃的废气余热；最重要的特点是采用0.69～1.27MPa-280

6、～340℃低压低温主蒸汽。区别仅在于：窑头熟料冷却机在生产0.69～1.27MPa-280～340℃低压低温蒸汽的同时或同时再生产0.1～0.5MPa-饱和～160℃低压低温蒸汽、或同时再生产85～200℃的热水；汽轮机采用补汽式或不补汽式汽轮机；复合闪蒸补汽式适用于汽轮机房与冷却机距离较远的情况而多压补汽式适用于汽轮机房与冷却机距离较近的情况。对于1.57～2.47MPa—325～400℃的次中压中温系统，其热力系统构成有如下两种模式：其一：冷却机多级取热纯余热发电技术，见图4。其二：冷却机多级取热及循环风纯余热发电技术，见

7、图5。    技术要点：利用水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气设置一台窑尾预热器余热锅炉（简称SP锅炉）或同时利用窑尾C2级预热器内筒设置过热器；利用熟料冷却机排出的400℃以下废气设置一台熟料冷却机废气余热锅炉（简称AQC炉），或者通过改变窑头熟料冷却机废气排放方式：利用熟料冷却机排出的部分360℃以下废气设置一台AQC余热锅炉、利用熟料冷却机排出的部分500℃以下废气设置一台熟料冷却机废气余热过热器（简称ASH过热器）；将AQC炉排出的废气部分或全部返回冷却机，窑头熟料冷却机冷却风采用循环风方式；利用两台锅炉或者增设的

8、余热过热器设置补汽式蒸汽轮机，发电系统主蒸汽参数为1.57～3.43MPa—340～435℃、补汽参数为0～0.15MPa—饱和～160℃。 三、研究、开发、应用纯低温余热发电技术应注意的几个原则性问题3.1研究、开发、应用水泥窑纯低温余热发电技术应遵循的基本原则水泥窑纯低温