冷端智能运维系统：水泥余热发电增效的新阶梯

为寻觅可持续发展的未来，中国水泥行业从曾经的重污染工业不断摸索，优胜劣汰，脱胎换骨，一步步迈向了节能环保的发展道路。余热发电技术则是水泥行业面向绿色发展道路上历史性的一步。十余年来，中国水泥窑余热利用技术经过飞速发展，如今已非常成熟，位列国际先进水平，但水泥企业对于新科技的探索和管理的精准是永无止境的，即使技术成熟，其中仍有些许不足需要去完善。

水泥余热发电技术是利用水泥生产过程中窑头窑尾排放的废气余热进行回收利用，通过余热锅炉产生蒸汽带动汽轮发电机发电的技术，其主要分为几大系统。一是余热锅炉锅炉，作用是利用废气余热生产蒸汽；二是汽轮机，由余热锅炉产生的蒸汽进行驱动。三是发电机，即在汽轮机的驱动下产生电力。

目前而言，保持汽轮机系统的循环冷却系统的高效运行是余热发电技术的一大难点。循环冷却系统的作用是冷却凝汽器内的蒸汽乏汽，保持汽轮机的真空度。一般而言，在设计的范围值内，汽轮机的真空度则越高，整个机组的运行效率也就越高。保持汽轮机维持在较好的真空度上是水泥余热发电，甚至于所有电厂运行管理中非常重要的环节。

但是，水泥低温余热发电在水泥厂中属于辅助车间，相较而言基础环境较为恶劣，比如循环水质硬度高，水泥灰尘进入水中导致大量的硅酸盐反应物粘附在凝汽器管换热管壁上等。除此之外，由于大量的水泥余热发电系统为水泥生产线建成后新建的设施，存在着一些先天运行条件不足的情况，运行过程中可能出现凝汽器换热效率不足，真空严密性较差，冷却塔换热效率不达标等问题，都对水泥窑余热发电系统的高效运行带来了副面的影响。

针对水泥行业余热发电系统运行过程中容易出现的问题，重庆环际低碳节能技术开发有限公司专门开发出冷端智能运维系统，取得了良好的应用效果。

据了解，冷端智能运维系统（简称CIMS）目前只运用于水泥行业余热发电方面。一般而言，CIMS系统能为余热发电系统增效5%~10%。以一台9MW余热发电机组为例，运用此系统，在同等条件下，每吨熟料发电量增加2~4度电，一年可以多发600万度电，相当于300万元的经济效益。

冷端智能运维系统的核心概念是围绕设备及系统的运行管理推出一整套系统解决方案。例如，当此系统检测发现了凝汽器换热效率不足时，就要及时给凝汽器加入新装置来强化换热效率，并提高水量；当发现系统检测发现真空系统运行不利时，就会调整相应的真空系统工作方式，使之达到相应的要求；当发现由于循环水质恶劣超过国家标准时，系统会自动改变循环水的加药配方及加药量，并调整循环水补水及排污的运行方式；当气温降低时，自动调节循环水水量以节省运行电耗指标等。该系统包括了改造、监测与运行等所有的环节。从原因入手，进行专业的评估，改造相应的设备，并维持良好的运行状态，给客户提供全面的解决方案，彻底解决冷端系统效率低下造成的机组运行效率不佳的问题。

目前，CIMS已经创造了数起成功案例。获得了非常显著的效益，成功增加余热发电量5%以上。若技术持续进行开发，系统运用，增效发电量至10%也可以轻松达成。

水泥余热发电技术发展至今，锅炉传热技术和汽轮机研发技术已经非常成熟，进一步的提高的空间较小且成本较高，而目前冷门端系统的优化和改善确能以相对较小的成本带来巨大的收益。经过官方考核和数据筛查，国内三分之二的水泥企业余热发电系统存在应用CIMS系统的空间。

然而，目前对于大部分水泥厂来说缺少足够的人力专门进行余热发电冷端系统系统系统评估及优化，致使很多水泥厂忽视了余热发电系统可能存在的巨大的提高空间，所以CIMS系统的推广运用是尤为重要的，是国内水泥余热发电效率发展的革新阶梯。