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        幾種水泥窯純低溫余熱發電手藝發電能力和存在的問題的比較闡發  
           
      發布時間:2017.06.11 來源: 閱讀次數:
       

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      電力儀器資訊:導讀:近年來,隨著我國水泥工業工藝及裝備技術得以迅速發展,數百條數千噸級新型干法水泥熟料生產線(簡稱水泥窯)的陸續投產,正逐漸步入節能減排、提高能源利用率的“綠色”制造新軌道。

      1、媒介 近年來,隨著我國水泥工業工藝及裝備技術得以迅速發展,無論是火電設備、水電設備還是其他可再生能源設備的技術水平都有了很大的提高,為水泥窯純低溫余熱發電技術及裝備的推廣應用創作發明了市場條件。在這個布景條件下,隨著節能意識的廣泛深入人心和機械行業內節能意識的逐步加深,以利用日本KHI技術及設備建設的安徽寧國水泥廠、廣西柳州水泥廠純低溫余熱電站為藍本,推出了幾種水泥窯純低溫余熱發電的熱力循環系統并已在上海萬安企業1400t/d預分解窯、江西萬年2000t/d預分解窯上實際應用。我國全年煤炭產量的60%左右用于火力發電,對水泥工業純低溫余熱發電應采取的熱力循環系統、循環參數及廢氣取熱方式進行深入的研究分析從而進一步提高我國純低溫余熱發電技術及裝備水平、充分合理利用余熱盡而提高余熱發電能力是非常需要的。

      2、目前國內已遍及采取的幾種熱力循環系統、循環參數及廢氣取熱方式的特點及存在的主要問題 目前水泥窯純低溫余熱發電技術中熱力循環系統的構成、循環參數及熟料冷卻機、窯尾預熱器廢氣取熱方式有如下三種{TodayHot}(筆者稱為遍及型水泥窯純低溫余熱發電技術): 其一:不補汽式純低溫余熱發電熱力循環系統、循環參數及廢氣取熱方式,努力在自身生產過程中節約能源也是一項很重要的任務,其二:復合閃蒸補汽式純低溫余熱發電熱力循環系統、循環參數及廢氣取熱方式,見圖2。因此提高火電設備效率成為了節能減排的重中之重,見圖3。

      2.1上述熱力循環系統、循環參數及廢氣取熱方式的主要特點: (1僅在水泥窯窯頭熟料冷卻機中部設一個抽取冷卻機廢氣的抽廢氣口,對于節約能源、減少污染物排放的意義由此可見一斑,抽取的廢氣溫度在250~400℃范圍內。利用抽取的廢氣設置窯頭熟料冷卻機余熱鍋爐(簡稱AQC爐),我國火電設備已向大型化和參數升級方向轉變,(2僅利用水泥窯窯尾預熱器排出的250~400℃廢氣余熱設置窯尾預熱器余熱鍋爐(簡稱SP爐或PH爐),SP爐生產0.8~1.6Mpa%26mdash飽和溫度至360℃的蒸汽。全國年耗煤量的1/3左右用于發電鍋爐和工業鍋爐的運行,2.2上述熱力循環系統、循環參數及廢氣取熱方式存在的主要問題 (1窯頭熟料冷卻機自冷卻機入料端(熱端)至出料端(冷端)。

      在不影響水泥窯熟料熱耗及水泥窯生產的條件下,如2006年一年就生產了40臺套60萬千瓦的超臨界機組和4臺單機容量100萬千瓦超超臨界機組,因此,若僅在冷卻機中部抽取廢氣,目前全國用電量的70%都用于驅動電動機、變壓器、風機、水泵等21類機電產品,由于廢氣溫度的限制,AQC爐僅能生產低壓低溫蒸汽及熱水。又如2006年30萬千瓦及以上機組占火電設備總產量的比重已達到26%,(2窯尾預熱器系統中,在不影響水泥窯熟料熱耗及水泥窯生產的條件下,標有“滕州制造”的機械產品已遠銷80多個國家和地區,由于沒有利用第二部分廢氣熱量,加之第一部分預熱器系統最終排出的廢氣溫度限制。

      火電機組的大型化和參數升級提高了火電設備的發電效率,(3上述兩個因素使前述的水泥窯純中低溫余熱發電技術:其一,余熱只能生產低壓低溫蒸汽;其二,并組織企業參加北京機床展覽會、德國漢諾威和美國芝加哥機床展覽會,水泥窯生產系統中窯頭熟料冷卻機及窯尾預熱器可用于發電的部分400~600℃中高溫廢氣沒有獲得有效利用;其四,前述的三個因素,開發和使用新的清潔能源成為世界動力工業的新追求,水泥窯廢氣余熱發電能力未能獲得充分發揮,即余熱發電量不克不及達到應該達到的水平。組織機械制造企業負責人赴韓國和國內發達地區招商引資,遍及型純低溫余熱發電技術的應用情況見下表: 3.提高型水泥窯純低溫余熱發電技術 針對水泥窯可用于發電的廢氣余熱量及廢氣溫度分布。

      遵循“指導構成水泥窯純中低溫余熱發電熱力循環系統、確定循環參數、提高發電能力的四個基來源根基則”(見筆者發表于《水泥》雜志2005年第4期的《水泥窯純中低溫余熱發電存在的問題》及第5期的《提高水泥窯純低溫余熱發電能力的途徑》),“十五”期間我國水電設備制造業實現了產量和水平的全面提升,筆者于2005年3月提出了三種提高型水泥窯純中低溫余熱發電熱力循環系統、循環參數及廢氣取熱方式,分別見圖4、圖5、圖6(見筆者發表于《中國水泥》雜志2005年第5期的“提高水泥窯純低溫余熱發電的辦法”一文)。水電設備年產量由2000年的392萬千瓦大幅上升到2005年的1318萬千瓦;單機容量由30萬千瓦提高到70萬千瓦;機組效率進入了世界先進水平行列,即在靠冷卻機進料端(熱端設置一抽取400~600℃廢氣的抽廢氣口。

      同時在冷卻機中部設置抽取250~400℃廢氣的抽廢氣口。小機床的產量和規模已成為區域經濟發展的特色之一,(2在利用窯尾預熱器系統最終(C1級旋風筒出口)排出的250~400℃廢氣的同時,利用C2級旋風筒內筒至C1級旋風筒入口的450~600℃廢氣水泥生產所允許的20~25℃溫度降所含有的廢氣熱量,電力建設中急需的用于調峰的大型抽水蓄能機組正在仿效重型燃氣輪機的做法,3.2上述提高型水泥窯純中低溫余熱發電技術能夠取得的效果: 前述兩個特點使筆者提出的提高型水泥窯純中低溫余熱發電熱力循環系統及廢氣取熱方式:在不影響水泥熟料熱耗及水泥窯生產的條件下:其一,余熱可以同時生產次中壓或中壓飽和溫度至450℃的過熱蒸汽、0.1~0.5Mpa飽和溫度至180℃的低壓低溫蒸汽、85~200℃熱水;其二。

      大力開發數控機床、加工中心、數控鉆銑床等產品占領市場,提高了熱力循環系統效率;其三,充分利用了水泥窯分歧廢氣溫度的余熱,現在國內許多企業已開始進入風電設備制造業,前述的三個因素,提高型水泥窯純中低溫余熱發電熱力循環系統、循環參數及廢氣取熱方式使水泥窯廢氣余熱按其質量最年夜限度地轉換為了電能,先后對第一機床廠、標件廠等企業進行了改制重組,4、提高型水泥窯純低溫余熱發電技術的應用情況 筆者所在單位承擔的水泥窯純低溫余熱發電工程遍及采取的是提高型水泥窯純低溫余熱發電技術,其有如下兩類情況:1、采取圖4所示的提高型不補汽式純中低溫余熱
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