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1、纯低温余热发电系统在我厂的建设与应用—、前言：1995年8月，日本国新能源产业技术综合开发机构（NEDO）与中国国家计委、国家建材局签订了水泥余热发电设备示范事业基本协定书，由日方无偿提供一套先进且成熟可靠的低温余热发电技术和设备用于中国现有水泥厂，通过科学论证和国内外专家的实地考察，日方提供的这套设备安装在宁国水泥厂4000t/d水泥生产线上，发电机装机容量为6480kW,设计年发电量为4087x104kWh,吨熟料发电能力为33.07kW.h/t。二、余热发电项目的主要技术特点:水泥厂余热资
2、源的特点是：流量大，品位低。以宁国水泥厂4000t/d生产线为例，PH（预热器）和AQC（冷却机）出口废气流量和温度分别为258550Nm3/h,340°C和306600Nm7h、238°C,其中部分废气用来烘干燃煤和原料。针对上述余热资源的特点，在热力系统的设计上采取以下技术措施：1、采用减速式两点混汽式汽轮机，利用参数较低的主蒸汽和来自闪蒸器的饱和蒸汽发电；2、设置具有专利技术的余热锅炉，能够充分利用余热资源；3、应用热水闪蒸技术，设置一台高压闪蒸器和一台低压闪蒸器，闪蒸出的饱和蒸汽混入汽轮
3、机做功；4、由于PH出口废气还要用于原料烘干，所以PH锅炉无省煤器，只设蒸发器和过热器，从而使出炉烟温达250°C,仍可用于原料烘干；5、AQC锅炉设计为立式自然循环锅炉，带汽包，烟气自上而下通过锅炉，锅炉自上而下布置过热器、蒸发器和省煤器,由于废气粉尘为熟料颗粒，粘附性不强，除尘方式采用自然沉降，另外为增大换热面积，强化换热效果，AQC锅炉的传热管设计为螺旋翅片管。PH锅炉采用卧式强制循环锅炉，带汽包，设蒸发器和过热器，烟气在管外水平流动，受热面为蛇形光管,设置机械振打装置来解决废气的粉尘附着
4、问题。再者，整个余热发电系统采用先进的DCS集散控制系统，系统的操作简便可靠，并设有完善的报警和保护程序，使整个发电工艺系统能够长期稳定运行。上述关键技术的解决，加上宁国水泥厂科学、严谨的内部管理机制，几年来系统的运行业绩表明，以上技术在宁国水泥厂余热发电系统取得了成功应用。三、主机设备运行状况介绍1、PH锅炉：原设计参数：入口废气温度为350°C,废气流量为258550Nm3/h,蒸发量19.3t/h,实际投入运行以来，由于窑系统提产及锻烧技术的提高，节能技术水平的长足进步，系统用煤和用风量控
5、制最优状况，实际运行主要参数一般在：入口废气温度为340~343°C,废气流量为200000Nm3/h,蒸发量大约在15~16t/h,即实际设备发挥的产能未达到设计水平。但五年来，由于PH锅炉运行工况稳定，经过锅炉检验部门每年进行的全面检查结论表明，锅炉本体运行后的状况良好，为整个发电系统的安全、稳定、高效运行奠定了良好的基础。2、AQC锅炉：原设计参数：入口废气温度为360°C,废气流量为165300Nm3/h,蒸发量自系统投入运行以来，AQC锅炉的入口废气温度（日平均值）为370-380°C
6、,废气流量达到200000Nm3/h,蒸发量17~18t/h左右，即AQC锅炉实际产能超出设计能力的50%,经中、日双方技术人员的技术论证,将发电机组有功输出从原设计的6480kW提高到7200kW,提高了系统运行的经济效益。近年来，通过锅炉检验部门对锅炉本体进行全面检查的结果表明，由于AQC锅炉长期工作在超设计参数的工况下，在高速高温含尘废气的作用下，钢的蠕变极限和持久强度将会下降，耐磨性大大降低，同时锅炉入口废气导流板设计不合理，导致废气直接冲刷受热面，加快了管道磨损,先后出现了四次AQC锅
7、炉过热器、蒸发器、省煤器管道穿孔爆管事故，分别有17根过热器管道、3根蒸发器管道、1根省煤器管道经过封堵后退出运行。根据AQC锅炉设备当前运行状况，一方面，纠正了入口废气导流板的位置，使高温含尘对受热面不产生直接冲击而磨损。另一方面，在操作上、在技术管理上密切关注AQC锅炉运行中的参数变化，并将国家规定的锅炉的检验周期缩短，请锅检部门及时进行检验，同时做好AQC锅炉大修的准备。3、汽轮发电机组：主蒸汽设计参数:入口蒸汽压力2.45MPa,入口蒸汽温度335°C,入口蒸汽流量31.93t/h,发电
8、机额定输出8100kVA,通过五年来的运行实绩表明，该设备的运行状况良好，无论是润滑油压、控制油压、振动、汽耗量、轴向位移、真空度、发电机前后端轴瓦温度、三相定子温度等参数均保持稳定。一方面，在运行中要求操作人员严格按照操作规程进行规范操作。另一方面，日方设计的汽轮机发电机组控制方式和保护设置十分可靠、完善，确保了系统设备的安全.稳定运行。自1998年3月开始实质性运转至2003年10月底，从统计数据表明，平均吨熟料发电量已达35.91kW.h/t,累积发电量已达2.9亿千瓦时，实现了系统安全、
