水泥窑余热发电运行问题探析

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1、水泥窑余热发电运行问题探析；节能减排是我国乃至全球的一项长期战略，利用水泥生产过程中窑头、窑尾的废气余热，配置高效余热锅炉，实现水泥窑余热发电对于实现节能减排目标具有良好的经济效益和社会效益。论述了我国水泥工业余热发电技术的过去、现状及最新动态，对我国水泥窑低温余热发电运行存在的主要问题进行了研究、分析、改造，提出了适合我国国情的水泥窑余热发电运行技术。关键词：水泥窑；余热发电；水泥生产工艺水泥工业是耗能大户，其生产过程中有大量的中、低品位余热被排放掉。国内水泥纯低温余热发电技术经过近几年的发展，其水泥窑余热发

2、电运行系统的研究已取得很大进步。如何充分利用这些中、低品位的余热，是进一步降低水泥生产成本的关键。预计到2015年，国内水泥行业余热电站工程的需求将达到908条，水泥窑余热发电有着很大的发展潜力。1、水泥窑余热发电现状1.1、中空窑高温余热发电干法中空窑余热发电水泥厂，其水泥窑排烟温度为800℃～950℃、窑尾排烟量为2300～2500m3/t熟料，中空窑余热锅炉有卧式和立式，所配套的高温余热发电系统的发电能力为卧式炉140～l60kal"style="text-indent:21.0pt">80年代末至90年

3、代初，在解决了余热锅炉所存在的许多重大技术问题和难题后，吨熟料余热发电量大于170ksoNormal">1.2、预分解窑中低温余热发电预分解窑发电系统有两个基本类型：一是带补燃锅炉的低温余热发电系统；另一个是纯余热发电系统，分别见下图1、下图2。前者发电量大，经济效益可观，但投资较高，系统也较复杂；后者系统简单、投资少，且不增加能耗，但发电量较少，吨熟料发电量约30kal"style="text-indent:21.0pt">在我国，利用预分解窑系统窑头、窑尾废气余热生产低压蒸汽或高温水，再进人补燃锅炉，提供供

4、汽参数、增加发电能力的发电系统，这就是所谓带补燃锅炉的中低温余热发电系统。两种余热发电系统所用设备均已成熟，系统运行是有保障的，国内外已有许多成功运行的实例。加之我国政府对利用余热发电有明确的政策扶持，因此，在新型预分解窑上增设中低温余热发电系统，可为企业带来较好的经济效益。图1带补燃锅炉的低温余热发电系统图2不带补燃锅炉的纯低温余热发电系统1.3、纯低温余热发电纯低温余热发电是利用窑头、窑尾排放废气余热发电，无需消耗燃料。在预分解窑系统上加设纯中低温余热发电，能将水泥生产的综合热利用率从60％左右提高到90％

5、以上，经济效益明显。全国50%的新型干法熟料生产线配置了余热发电装置,每年可实现节电1.31010ksoNormal"style="text-indent:21.0pt">在我国，纯低温余热发电技术经过十几年的开发、研究和若干实际工程投产运行，无论是技术还是设备，已经实现国产化，总体上的技术水平已经赶上国际先进工业国家。2、发电运行问题及成因分析2.1、生产规模和生产能力不匹配在水泥行业实际生产中，超过生产规模、提高生产能力的现象是普遍存在的。水泥生产系统的规模应该是整个生产线的生产能力，生产能力可能会受到原燃

6、料、海拔高度、设备选型等诸多因素的影响，生产能力的变化又直接影响到废气参数，这就引出了余热发电系统的匹配问题。2.2、余热发电的波动性水泥正常生产过程是存在一定的波动性的，适当的波动余热发电系统是可以应对的，但较大的无规律性的波动对余热发电系统很不利。将水泥生产系统的热耗和发电量联系在一起进行衡量应该是必要的，实际生产运行过程中，余热发电系统完全有可能存在与水泥系统争热的可能性，一是水泥熟料的热耗是以单位熟料指标定义的，热耗指标是有差异的；二是生产规模与实际生产能力是有差异的，单位热耗指标会因实际生产能力的不同

7、而不同。2.3、篦冷机取风管道易磨损大部分运行的余热电站都是在现有生产线的基础上进行的技改，受现实因素的制约，取风管道的布置往往不是很合理。管道缩口和管道走向角度较小，窑头废气资源含尘量较大，强度较高，温度较高，导致篦冷机的取风管道很容易被磨穿。有的篦冷机的取风管道用了不到半年就已经被磨穿，再进行停窑改造对窑系统工况的稳定还是锅炉的效率，都造成了一定的影响。2.4、烟道阀门的使用寿命短窑头AQC锅炉烟道阀门易出现短寿现象。目前大部分窑头AQC锅炉篦冷机出风口烟道阀门采用碳钢或不锈钢。水泥窑运行时易出现料层太薄、

8、料层阻力变小、冷却风量增加、出现飞砂现象。温度高、硬度高的飞砂冲刷在阀板上，导致碳钢阀板或不锈钢阀板机械强度下降一半以上，当阀板被磨损掉后，往AQC锅炉烟气量增大，引起蒸发量增加，影响锅炉的正常运行，篦轮机出风口抢风，影响系统二次风、三次风调节，严重影响了熟料线的正常生产。2.5、并X运行政策落实上存在的问题水泥余热发电是一项非常有效的节能减排途径，国家在并X运行政策上给予了大力扶持，