纯余热发电系统完全是使用水泥生产历程中爆发的余热发电，因此投资这种项目可带来如下利益:

1)余热发电系统运行用度少，仅消耗部分水和少量药品，增添少量治理职员，本钱约0.08元/kW•h左右，在不增添水泥烧成热耗的情形下，每吨熟料可发电25～40kW•h，可节约大宗电力用度，降低水泥产品本钱，提高企业的经济效益。

2)对电力主要的地区，可以缓解因供电缺乏影响生产的矛盾，发电自给率可达20%～30%。

3)建设用地可使用厂区逍遥，不需另外征地。项目的实验不会影响正常的水泥生产。

4)可为国家节约量的能源，镌汰情形污染。

1.水泥厂中温纯余热发电的点及工艺流程

在水泥厂，中温纯余热发电与中空窑余热发电差别，有其特殊性。1)中温纯余热发电仅用在带预热器的窑上且完全使用其余热发电;2)废气余热的品位较量低，废气温度一样平常在200～400℃之间;3)可使用的废气余热源在一个以上;4)余热发电设置的热力系统相对较重大;5)热力系统的压力品级相对较;6)单位发电量的装备体积和重量相对较大。因此，在系统的选择和设置、应用和投资剖析上都是一个新的课题。中温纯余热发电的基本工艺流程图见图1。

2.发电规模简直定

首先对工艺系统的余热量举行核算以便确定余热发电的规模。一样平常来说余热量取决于生产规模和生产工艺。关于统一种生产规模若接纳差别的生产工艺和装备，那么余热量也有较大的差别。一样平常中温纯余热发电系统的余热接纳分为两部分:其一是窑尾预热器出口的废气余热;其二是窑头冷却机出口的废气余热。

图1某2500t/d水泥厂余热发电工艺流程

关于窑尾余热一样平常生产工艺思量出预热器的废气余热部分接纳作为生料磨的烘干热源，多余部分经增湿除尘排放。若增添余热接纳装置，不可只简朴地接纳多余部分的废气余热，而要与生料磨系统综合起来思量，尽可能将温废气提供应余热锅炉，而将余热锅炉的排气送给生料磨，这样余热锅炉可以使用较的温差生产蒸气，接纳的热焓，锅炉的受热面小，耗钢量小，产气的压力品级相对较高，有利于提高整个系统的效率。我们曾对某厂窑尾的余热接纳作过较量，其效果见表1。

表1窑尾余热接纳情形

注:废宇量为标准状态下。

锅炉的排烟温度受到给水温度的限制，不可能很低，而生料磨的排气温度可到90℃左右。余热锅炉设在生料磨前，余热锅炉的排烟温度就是入生料磨的废气温度。这一温度简直定受两个条件的制约。1)入生料磨的质料综合水分;2)生料磨的操作风量。对此可通过生料磨系统的热平衡盘算来初定。然后兼顾思量余热接纳热力系统的蒸气参数，可确定余热锅炉的排烟温度，即可确定窑尾锅炉的余热量。若窑尾有煤磨系统也需一并思量。窑头冷却机的余热量的小除与生产规模有关外还与烧成热耗和冷却机的效率有关。一样平常是热耗，余热量小;冷却机热效率高，余热量少。篦冷机的余热接纳有下面三种形式:1)余风直接使用;2)中部抽气;3)带回热循环。三种形式划分见图2、图3、图4。

图2余风直接使用形式

图3中部抽气形式

图4带回热循环形式

从三种情形看种系统简朴，篦冷机无需刷新，但废气温度，温差小，余热锅炉体积，耗钢量;种系统简朴，接纳的废气温度，可减小锅炉体积和耗钢量，且生产的蒸气温度、压力均可提，但篦冷机需举行一定的刷新。第三种系统较重大，但余热接纳量可显着提。体接纳何种形式要凭证各个厂的现真相形确定。窑头篦冷机的形式及取气方法决议了窑头接纳的余热量。终凭证窑头窑尾的余热量可确定发电的规模。

3.系统的主要装备及系统设置

3.1余热锅炉

余热锅炉按安排形式可分为立式和卧式两种，按循环方法又可分为强制循环和自然循环。在中温纯余热发电系统中，一样平常设置两台余热锅炉，一台为窑尾锅炉通常称SP炉，一台为窑头锅炉通常称AQC炉。

SP炉设置在一级预热器和窑尾主排风机之间。废气温度一样平常在300～400℃之间，含尘量，一样平常为标准状态下50～80g/m3，废气的负压较。要求锅炉的换热原件不易积灰，受热面安排便于清灰，且锅炉的密封性能要优。接纳的安排形式一样平常凭证工厂的园地、粉尘的群集性等条件确定。卧式锅炉的点是烟气在炉中水平流动，受热面是蛇形光管，竖直安排上端牢靠在构架上，下端为自由端，并焊有振打装置之连杆，殊设计的振打装置对受热面按期振打，加之蛇形管为竖直悬吊在构架上，可使受热面坚持清洁无灰，从而包管了很的传热。由于事情介在蛇形管内上下游动，无法使用其重度差举行自然循环，以是接纳强制循环。锅炉下部用一内置式拉链机将灰运送至锅炉的一端经一锁风喂料机输出。立式锅炉的点是烟气在炉中笔直流动，受热面也接纳蛇形光管，但水平安排，分组接纳殊的挂件悬挂在构架上，分组设置振打装置，从上至下逐组振打，也能知足清灰的要求，但这种安排方法比起竖管的清灰清洁略差，以是在受热面的设置上要思量上述因素，以确保锅炉的率。但立式锅炉占地面积小，安排利便。

冷却机的废气虽然含尘量不大，标准状态下约10～20g/m3，但磨蚀性。以是AQC炉的设置分前置式和置式两种。前置式即AQC炉设在冷却机与电除尘器之间，这种设置一样平常还需加预除尘装置以减轻粉尘对AQC炉内的换热管磨蚀，因此系统阻力增添较多，但可以使用图3、图4流程。置式即AQC炉设在电除尘和窑头排风机之间，粉尘对调热管磨耗小，且系统阻力增添不大，但电除尘器必需密封性能优，漏风量小，热损失小。窑头粉尘为熟料颗粒，粘附性不强，以是AQC炉的结灰不严重，一样平常均选为立式锅炉。由于窑头的废气温度，量大，且对锅炉的排气无殊要求，应尽可能地接纳余热。为了增换热面积，强化换热，AQC炉的换热管应接纳螺旋翅片管或蟹形针管等能显着增添换热面积而又耐磨蚀的管形。

3.2汽轮发电机

用于余热使用的汽轮发电机的点是以汽定电，以是要求带负荷的能力可在较规模内波动，尤其是发电机的选型要思量能过设计发电量的15%左右。现在市场上可用于中温纯余热发电系统的汽轮发电机有两种:一种为单压系统的参数凝汽式汽轮机。点是系统简朴，适合3000kW左右的小机组。另一种为混压系统，除主蒸气入口外尚有一至两个补气口，并辅助接纳了热水闪蒸，用闪蒸的饱和蒸气混入汽轮机做功。点是系统较重大，但系统热效率较，适合6000kW以上机组。

3.3热力系统

在热力系统的设计上一样平常是凭证废气温度及废宇量经由合理设置来确定蒸气参数和蒸宇量，一样平常选用的汽轮机的参数较量。在余热锅炉设置上，对SP炉来说因出炉的废气还要用于质料的烘干，以是一样平常SP炉带汽包仅设置过热器和蒸发器。AQC炉的排烟无特殊要求，主要设置省煤器，也可带汽包设置蒸发器，有可能的情形下也可适当的设置过热器(如窑头接纳图3、图4流程)。余热锅炉的受热面的设置，终是凭证余热资源及产宇量设置的。以是各水泥厂之间不尽相同，一样平常余热锅炉接纳非标设计。由于系统用于水泥厂的余热发电，以是汽轮机必需带有前压调理装置，当机组在正常运行时，以汽轮机的入口压力作为主要控制参数，来调理机组输出功率以包管压力基本稳固，这种方法可顺应废气余热参数的转变，使整个系统有较的顺应性和可靠性。

4.注重事项

1)工艺系统的操作参数要提供准确，这些参数是余热接纳系统的设计依据。

2)对工艺系统中部分装备要举行核算。①窑头、窑尾风机因系统阻力增添，介质温度转变，运行工况点要举行转变，以是要对运行工况下的风性能力和装机功率举行核算，能力不敷的要接纳响应的步伐。②生料磨系统。在未思量余热发电系统以前，一样平常窑尾的废气作为生料磨的烘干热源热量都有富余，以是对生料磨系统密封要求不是很严酷;增添了余热发电系统，余热要做到限度的接纳，这就需要对生料磨系统增强密封，尽可能镌汰漏风。漏风量会爆发两方面的倒运影响:①提入磨的热风温度即提锅炉的排烟温度，锅炉可接纳的热量镌汰;②入磨的热风温度越低，生料磨的烘干效率越低，而磨尾的排风量随之增大，耗电量增添。

3)系统的总体设计上汽轮机房尽可能与窑尾锅炉靠近。而循环冷却水池的位置靠近汽轮机房，以镌汰热损失和自耗电。

4)增添余热发电系统，会对水泥生产工艺的一些操作参数爆发影响，要作适当调解。如窑头篦冷机的操作，生料磨系统的操作，窑头、窑尾风机、电除尘器的操作等。因此，要做优这一事情必需要有的水泥工艺职员认真协调生产系统和余热发电系统的关系，加入系统的设计和治理事情。调解优各自的操作，才华真正做到不影响水泥工艺的生产，并使余热发电系统率运行。

5.经济评价及投资剖析

纯余热发电系统完全是使用水泥生产历程中爆发的余热发电，因此投资这种项目可带来如下利益:

1)余热发电系统运行用度少，仅消耗部分水和少量药品，增添少量治理职员，本钱约0.08元/kW•h左右，在不增添水泥烧成热耗的情形下，每吨熟料可发电25～40kW•h，可节约量电力用度，降水泥产品本钱，提企业的经济效益。

2)对电力主要的地区，可以缓解因供电缺乏影响生产的矛盾，发电自给率可达20%～30%。

3)建设用地可使用厂区逍遥，不需另外征地。项目的实验不会影响正常的水泥生产。

4)可为国家节约量的能源，镌汰情形污染。

6.ptpt9大奖娱乐客户端水泥窑余热发电案例

唐山弘也水泥6MW余热发电项目

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