水泥窑纯低温余热发电的若干问题

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1、水泥窑纯低温余热发电的若干问题中国水泥网[2005-11-11]  来源:杭州易达工程技术有限公司唐金泉 　打印该页　收藏该页一、前言   随着水泥工业工艺及装备技术水平的提高，近几年内，我国新型干法水泥生产技术得到了飞跃式的发展，其不但通过技改、新建投产了百数十条2500t/d级、5000t/d级、6000t/d级及10000t/d级新型干法水泥熟料生产线，同时，水泥生产的综合能源耗也降低至：热耗为每公斤熟料3010kJ～3560kJ、电耗为每吨水泥85kWh～95kWh。对于上述规模的新型干法水泥熟料生产线，通过窑头熟料冷却机及窑尾预热器排出的

2、可回收并用于发电的废气余热（不含水泥生产过程中原燃料烘干而回收利用的废气余热）,其所占水泥熟料总耗热量的比例也降低为22%～27%，两部分废气温度降至了350℃以下。  上述规模的新型干法水泥熟料生产线的综合能耗有了较大幅度的降低，但由于水泥窑规模的扩大，窑头熟料冷却机及窑尾预热器排出的废气余热量仍然很大,以5000t/d水泥熟料生产线为例：窑头熟料冷却机排出的废气：约310000Nm3/h—200~250℃，排掉的废气热量约折标准煤3.059t/h；窑尾预热器排出的废气：约320000Nm3/h—320~350℃，扣除水泥生产过程中原燃料烘干所需

3、的约200℃废气余热外，排掉的废气热量约折标准煤2.318t/h。   上述两部分被排放掉的热量，根据其温度,理论上具有约8827kW的发电能力，占水泥生产总耗电的40～43%。   水泥生产的特点，一方面消耗相当数量的电能，另一方面又有大量的废气余热被排放掉，因此，研究、开发、推广应用低温废气余热发电技术，将水泥熟料煅烧过程中产生的低温废气余热转换为电能而回用于水泥生产，对于进一步降低水泥生产综合能耗、节约能源、提高水泥生产企业经济效益有十分重要的意义。二、我国纯低温余热发电技术应用现状   我国开展新型干法水泥窑低温废气余热发电技术及装备的研究

4、、开发、推广应用工作始于1989年，经过多年的努力，目前形成了二种低温余热发电技术：其一为带补燃锅炉的技术，自1992年，利用此项技术，国内共计有22家水泥厂、37条新型干法水泥窑（一条5000t/d、一条4000t/d，其它为700～2500t/d的新型干法水泥窑）建设、投产了27台总装机366MW的带补燃锅炉的低温余热电站；其二为纯低温余热发电技术，自1996年，利用此项技术，国内共计有4家水泥厂、3条新型干法水泥窑、1条预热器窑投产了4台总装机19.48MW的纯低温余热电站。   作者将专文介绍我国带补燃锅炉的低温余热发电技术及装备情况，本文

5、仅通过跟踪研究分析已投产的四个纯低温余热电站的生产运行情况，提出国内纯低温余热发电技术及装备所存在的若干问题，供同行参考、讨论。   国内上述四个水泥厂的纯低温余热电站具体情况如下：   1、水泥窑规模、电站装机、余热取热方式、蒸汽参数   四个水泥厂水泥窑规模、电站装机、余热取热方式、蒸汽参数情况见表1。   表1：四个水泥厂的水泥窑规模、电站装机、余热取热方式、蒸汽参数表水泥生产厂海螺宁国广西柳州江西万年上海万安备注水泥窑规模四级预热器-4000t/d四级预热器-3300t/d四级预热器-2000t/d四级预热器-1350t/d万安为预热器窑电

6、站装机6．48MW7.5MW3MW2.5MW投产年份1997200419972003设计计算发电功率6.48MW6.7MW2.8MW1.8MW实际运行发电功率~7.2MW~5.3MW1.7~2.2MW~1.7MW平均技术及装备来源电站整套设备均为日本KHI系统、余热锅炉技术及关键部件为日本KHI，其它(包括汽轮机组)为国产国产国产360~380℃360~420℃380~420℃350~380℃预热器排出的废气温度冷却机废气温度200~250℃220~280℃220~270℃220~250℃电站投产前窑尾预热器余热锅炉SP炉及取热方式1台，预热器排出

7、的废气进SP炉，SP炉排出的200℃左右废气经高温风机后再烘干物料、收尘1台，预热器排出的废气进SP炉，SP炉排出的200℃左右废气经高温风机后再烘干物料、收尘1台，预热器排出的废气进SP炉，SP炉排出的240℃左右废气经高温风机后再烘干物料、收尘1台，预热器排出的废气进SP炉，SP炉排出的210℃左右废气经高温风机后再烘干物料、收尘冷却机废气余热锅炉AQC炉1台1台1台1台冷却机废气余热取热方式冷却机中部补开抽风口，其抽出的风进AQC炉，风温为350～370℃,抽风量为总废气量的50%左右。冷却机尾部排掉的废气量下降为50％左右,温度降为180℃

8、以下。AQC炉排出的废气与冷却机尾部排出的废气混合后进窑头原有收尘器.冷却机中部补开抽风口，其抽出的风进AQC炉，风温为3