浅议水泥窑纯低温余热发电关键安装技术

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浅议水泥窑纯低温余热发电关键安装技术【摘要】目前,国内水泥窑纯低温余热发电建设项目每年都在增加，与国外相比,余热发电安装技术还存在很大差距。结合山东水泥集团淄博余热发电项目和平阴余热发电项目的实际工作经验和相关文献报道，就余热发电关键安装技术加以介绍。【关键词】水泥窑；余热发电；安装中图分类号：TM6文献标识码：A文章编号：水泥窑纯低温余热发电是指在新型干法水泥熟料生产线生产过程中，通过余热回收装置-余热锅炉将水泥窑窑头、窑尾排出大量的低温废气余热进行热交换回收，产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能向机械能的转换，从而带动汽轮发电机发电。1主要设备水泥窑纯低温余热发电安装工程主要设备有锅炉(窑头锅炉和窑尾锅炉)、汽轮发电机和其他附属设备。1.16 AQC余热锅炉窑头锅炉一般选用立式锅炉，简称AQC余热锅炉。AQC炉的设置分前置式和后置式两种。前置式AQC炉设在冷却机与电除尘器之间，这种设置一般还需加预除尘装置以减轻粉尘对AQC炉内的换热管磨蚀；后置式AQC炉设在电除尘和窑头排风机之间，粉尘对换热管磨耗小，系统阻力增加不大，电除尘器必须密封性能好，漏风量小，热损失小。1.2SP余热锅炉窑尾锅炉一般选用立式锅炉，简称SP余热锅炉。立式SP炉的特点是烟气在炉中垂直流动，受热面采用蛇形光管，水平布置，分组设置振打装置，从上至下逐组振打，能够满足清灰的要求，另外立式SP炉占地面积小，布置方便。1.3汽轮发电机余热发电汽轮发电机的特点是以汽定电，要求带负荷的能力可在较大范围内波动，发电机的选型要考虑能超过设计发电量的15%左右。目前用于中低温纯余热发电系统的汽轮发电机有两种：一种为单压系统的低参数凝汽式汽轮机。特点是系统简单，适合3000kW左右的小机组。另一种为混压系统，除主蒸气进口外还有一至两个补气口，并辅助采用了热水闪蒸技术，用闪蒸的饱和蒸气混入汽轮机做功。特点是系统较复杂，但系统热效率较高，适合6000kW以上机组。余热发电系统中其他设备有水处理设备、循环冷却设备和DCS控制设备。2锅炉安装与试验2.1锅炉安装2.1.16 AQC炉和SP炉为全钢结构构架，每个构件图号标识位置分布在柱、梁的腹板/翼板、钢板两端或两侧的醒目处。安装前应对各单独构件进行检查，超过规定时应予矫正；钢架安装在允许偏差范围内，柱子、梁的直线度约为长度的1/1000。2.1.2锅筒的安装锅筒安装前，检查锅筒内外壁有无划痕、挫伤等缺陷，深度＜2mm的缺陷，磨平光滑过渡即可；深度≥2mm的缺陷补焊磨平。2.1.3受热面的安装受热面管子应作通球检查，通球直径为0.70Dn，其中Dn为管子内径。在过热器、蒸发器、省煤器、自除氧受热面安装前，每片受热面管屏都应校平，管片安装应齐整、节距均匀。2.1.4管道和阀门的安装阀门均应逐个用清水进行严密性试验。排污疏水管道的安装应保证畅通，一般向水流方向倾斜不小于0.2%的坡度，且应尽量减少弯头。2.2水压试验锅炉的汽、水压力系统及其附属装置组装完毕后，应进行水压试验。水压试验水质和温度要求，在试验时，应使用质量好的试验用水，加入化学试剂应保证充分混合。水压试验应在环境温度高于5℃时进行。水压试验用的水应保持高于周围露点的温度以防锅炉表面结露，一般为20℃～70℃。6 （1）尽快地往锅炉内注水，以最有效地排除系统内空气；（2）所有的放气阀在锅炉注水时都应该开启以排尽空气；（3）水压试验压力升速一般不应超过每分钟0.3MPa；（4）锅炉充满水后金属表面结露应消除，当压力升至试验压力的10%左右时，应作初步检查，消除异常现象；（5）水压试验升至工作压力时，应进行全面检查，在试验压力下保持20分钟后降至工作压力再进行全面检查。检查期间压力保持不变，检查中无破裂、变形及漏水现象，则可认为水压试验合格。3汽轮发电机安装与调试3.1汽轮机安装3.1.1基础准备，基础混凝土表面应平整、无裂纹、孔洞、蜂窝、麻面和露筋等现象。基础表面标高偏差和地脚螺栓孔中心偏差满足要求。3.1.2汽缸与台板研制组合，清理检查台板、汽缸支承面及轴承座滑动面应平整、光滑。3.1.3汽缸组合就位，汽缸作好临时支撑，将后汽缸下半连同基架一起吊入，调整好横向水平，偏差不应超过0.20mm/m。中汽缸与前汽缸组合，水平接口不平值不超过0.03mm。汽缸下缸组合好后，进行上缸组合。6 3.1.4转子检查，清理检查转子的各个部分，转子叶片复环应无松动和损伤，镶装应平整，无凸出部分；镶装在轴上的汽封片应牢固，无歪斜和损伤情况。3.1.5汽缸扣大盖，汽轮机扣大盖前应完成相关工作并应符合要求。3.1.6轴承座扣盖，联轴器与罩壳最小间隙满足膨胀要求，不得摩擦，档油环外側档汽板与轴径向应有1～1.50mm的间隙。3.1.7发电机、励磁机安装，检查混凝土表面是否平整有无裂纹。轴承座油室油路应清洁畅通，灌煤油试验24小时后无渗漏现象，并按中心线进行轴承座定位。3.1.8空负荷试运行，机组通过首次冲转、启动升速直至3000转/分，对其机械性能进行检查考验。做机械危急保安器喷注油试验。做主汽门严密性试验。汽机各项检查完毕并确认正常。3.1.9汽机超速试验，电气试验结束后，汽机做各项检查，确认汽机可以并网。超速试验完成后，机组再次并网，进行72小时满负荷试运行，此间在负荷≥80％额定负荷时，完成汽机真空严密性试验。3.2.汽轮机冷态启动，汽轮机冷态启动参数和控制指标：主蒸汽压力：0.6～1.0MPa，主蒸汽温度：250℃以上，凝汽器压力：-0.04～-0.053MPa，润滑油压力：0.08～0.145MPa，润滑油温度：35～45℃，高压油6 压：0.885MPa，高压缸差胀+3.0～-2.0mm，汽缸上、下温差小于35℃。冲转转速到500r/min后，手动脱扣一次，确认动作正常。3.2.1并网和带负荷暖机，机组转速稳定在3000rpm，发电机油系统、空冷系统等工作正常，即可做发电机并网操作。分析金属温度变化情况，维持2～3MW负荷，连续运行4～6小时后解列。解列后机组重新并网至额定负荷运行。4总结本文对水泥窑纯低温余热发电关键安装技术进行了详细介绍。新型干法水泥窑生产线采用余热发电技术，可以减少粉尘排放、减少SO2排放、减少NO排放，可使降低水泥熟料成本。水泥企业充分利用余热发电，即可以最大限度满足企业终身的用电需求，减少外购电量，又可以降低水泥制造成本，提高经济效益，是水泥工业发展的趋势。我国作为世界最大的水泥生产和消费大国，能源紧缺，应充分利用水泥窑余热发电技术，开发水泥余热发电市场注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。6