余热发电技术在我厂的应用及改进

　在传统的重工业范畴内，现代水泥工业的能耗大致列于中等偏高的位置。上世纪80年代，随着国家对节能工作的重视，水泥工业以发展新型干法窑为主，随着新型干法窑外预分解熟料生产线煅烧技术的发展，水泥工业节能技术水平有了长足的进步，高温余热在水泥生产过程中被利用，水泥熟料热耗已由原来的4600～6700kJ／kg，下降至3000～3600kJ／kg。但由于水泥熟料煅烧技术及目前国内节能技术水平的限制，大量中、低温余热仍不能被充分利用，由其所造成的能源浪费仍很大。如目前国内技术先进的窑外分解水泥熟料生产技术，生产过程中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排掉的350℃以下废气，其热量约占水泥熟料烧成系统总热量的35％以上。如何更进一步充分利用中、低品位的余热成为国内水泥工业需要解决的重要课题之一。

　　在新型干法窑外预分解生产技术的基础上，我们国家为进一步降低水泥生产能耗，节约能源，充分利用水泥工业的中、低温余热，将中、低品位余热转为电能并用于水泥生产。近几年，这项技术还在湖北葛洲坝水泥厂、河南七里岗水泥厂、黑龙江牡丹江水泥厂、杭州钱潮水泥集团、内蒙古西卓子山等水泥厂得到相继应用。吉林亚泰水泥有限公司12MW余热发电1＃机组（热电联供），在2001年建成投产，以下简述我公司余热发电技术在新型干法生产线的应用。

1主要技术方案

1.1联合发电厂房

　　由汽轮发电机房、补燃锅炉房、电站控制室、站用电力室、发电机及站用高压系统、全公司集中供热换热站，合建一座联合发电厂房。主要有：

　　汽轮机：采用单缸冲动式0.196MPa可调抽汽供热机组，容量为12MW，工作蒸汽参数为3.43MPa-435℃，抽汽口做为热电联供时的供热热源；汽轮机一段回热抽汽关闭，二段回热抽汽仍做为锅炉给水除氧的备用汽源；

　　发电机：用6.3kV空冷式发电机组，为适应汽轮机热电联供时发电功率的变化，发电机组容量设定为15MW；

　　补燃锅炉：采用细粒子、低循环倍率循环变化新技术，既可燃用劣质煤，又可以避免一般流化床锅炉易磨损、运转率不高的缺点。主要蒸汽参数为65（60）t/h～3.82MPa-450℃，补燃炉自蒸发量45t/h～60t/h。燃料为煤矸石，在配煤系统中采取加入石灰石措施，用于烟气脱硫。补燃锅炉通过调整受热面比例及蒸汽调温方式，能适应大范围的给水温度变化及外来汽的变化，可以稳定水泥窑生产的波动对电站稳定性的影响，同时，在水泥窑临时或短时停窑时余热电站仍正常运行，使电站与水泥生产系统的生产、运行互不影响，保证了电站系统及设备长期安全、有效地运行。

　　站用电力室：设集中电力室，电站启动时启动电源由电网供电，电站正常运行后，站用电既可由电网供电，也可由发电机直接供电；电站与电网通过总降压变电站6KV侧并网，运行方式为并网不上网。

　　电站控制系统：采用DCS计算机集中控制。

　　换热站：为满足全公司集中供热要求，在联合发电厂房内设集中换热站。

1.2余热锅炉

　　窑尾SP余热锅炉：在窑尾预热器废气出口与窑尾高温风机间废气管道增设余热锅炉。锅炉进口废气温度为339℃，出口废气温度为220－250℃，SP炉采用两段受热面，一段生产的蒸汽并入补燃锅炉，二段生产的高温热水为补燃炉给水，可以提高补燃锅炉给水温度，从而取消汽机一段抽汽。

　　窑头AQC余热锅炉：在窑头冷却机废气出口与冷却机电收尘器之间的管道上增设余热锅炉。该炉废气进口温度为193℃，出口温度为83－97℃。AQC炉分为两段，一段生产蒸汽为锅炉给水除氧，做为除氧器的热源取代汽机回热系统，使汽轮机取消回热循环（除氧抽汽为停窑备用）；二段生产大于83℃热水做为除氧器的给水。在保证除氧效果的同时提高了除氧器的给水温度，使余热得到了充分利用。

　　在两台余热炉的烟气连接管道上设有旁路烟道，在余热炉出现故障或熟料生产不正常时，解列余热炉，既满足了水泥生产的稳定运行又保护了余热炉的安全。通过旁路烟道阀门的调节作用，还可以使熟料生产及余热锅炉的运行达到理想运行工况。

1.3循环水冷却系统

　　该系统包括循环冷却水泵、冷却塔、循环水池及循环水管网。系统运行时，循环冷却水泵自循环水池抽水至各生产车间，供生产设备冷却用水，冷却过设备的水（循环回水）利用循环水泵继续循环使用。为确保该系统良好、稳定的运行，系统中增设了加药、加氯设备。

1.4化学水处理系统

　　处理流程为：自给水管网送来的自来水经过过滤器后进入清水箱，由清水泵送至阳离子交换器后经过二氧化碳器进入中间水箱，通过中间水泵送至阴离子交换器，出水为除盐水，进入除盐水箱，通过除盐水泵送给汽轮发电设备。处理后水值到：总硬度小于5μg/l，电导率小于10μs/cm，二氧化硅小于100μg/l。为满足锅炉给水PH值的要求，采用加氨处理。

　　锅炉汽包水质调整，按药液直接投放的方式由专设加药泵向汽包内投加Na3PO4溶液。

1.5 废气处理

　　本工程循环流化床锅炉其分离器对大于16μm的粉尘（烟尘）具有明显收集作用。大颗粒的烟尘经收集后，再经过电收尘器收尘后由引风机、烟囱排放。

1.6 燃料储存、破碎及输送

　　燃料（煤矸石、原煤、石灰石）入厂后，运到燃料储库，用抓斗桥式起重机送入料斗，经回转筛筛选后，粒径小于3mm的燃料经胶带输送机直接送至炉前仓，粒径大于3mm的送至破碎机进行破碎，然后再经胶带输送机送至炉前仓。

1.7 粉煤灰及炉渣处理

　　粉煤灰及炉渣因公司需要再利用，本工程将粉煤灰及炉渣分别进行处理，且采用干式除渣及除灰。炉渣由冷渣器经除渣拉链机送入渣仓后，用汽车运输到原料配料；粉煤灰用双仓连续输送泵，以气力输送的方法运至粉煤灰库，用于水泥配料。

2　主要设备选型

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摘自《中国水泥》2004年09月号