浅析低温余热发电系统的优化

1、浅析低温余热发电系统的优化摘 要：低温余热发电技术在我国水泥、钢铁、冶金、石化等行业得到了广泛的应用，技术措施日趋成熟，但由于 由于种种制约因素的存在，绝大多数余热电站的实际发电能 力与理论设计指标存在一定的差距低温。余热发电系统的优 化运行是提高余热利用率和发电量不可忽视的主要因素，成 为了增加发电效率的关键。本文分析了若干制约余热利用率 和发电量提高的因素，并提出了相应的优化措施，以期为余 热发电的达标提供参考借鉴。关键词：低温余热发电；优化；余热利用率；发电量 随着我国经济的持续高速发展，对能源的需求量与日俱 增，但能源的短缺和价格上涨问题已成为了世界性的难题， 如何破解这道难题成为了保

2、持经济稳定增长的突破口。节能 减排是实现能源合理、有效利用的有效途径，低温余热发电 技术正是适应这一政策而发展起来的新兴技术。所谓低温余 热发电是指利用中低温的废气产生低品位蒸汽来推动低参 数的汽轮机组做功发电的技术，它的研制及成功应用不仅可 以最大限度地满足企业用电的需求，减少外购电量，节约能 源，提高经济效益，降低成本，而且不会额外的产生废气、 废渣、粉尘、有害气体等物质，是开展资源综合利用、节约 能源、环境保护、实现经济可持续发展的有效措施。低温余 热发电技术在我国水泥、钢铁、冶金、石化等行业得到了广 泛的应用，技术措施日趋成熟，但由于由于种种制约因素的 存在，绝大多数余热电站的实际发电

3、能力与理论设计指标仍 存在着一定的差距。低温余热发电系统的优化运行是提高余 热利用率和发电量不可忽视的因素，笔者现将若干制约余热 利用率和发电量提高的因素分析如下，并提出了相应的优化 措施，以期为提高低温余热发电的工程质量提供参考借鉴。一、汽轮机、发电机振动 一般来说，汽轮机和发电机的振动量越小越好。但是生 产中有的汽轮机、发电机虽然符合运行要求，但振动明显， 其原因多数是由于操作不当引起。 因此，对于已投运的系统， 加强维护和精心操作非常重要。应严格按照规程要求，设置 科学合理的参数。润滑油的质量和温度对汽轮机、发电机振 动有一定的影响，汽轮机和发电机在正常运行中由于各种原 因，常会出现油质

4、恶化现象，造成系统振动。生产中汽轮机 和发电机的油质应符合 CB2537-81 的规定，温度以维持在 3545 C左右为宜，当蒸汽参数较低汽轮机负荷不大时应调 高油温，达到额定参数时应适当降低油温。二、SP炉高温风机跳停生产中SP炉若出现长时间积料，除了不正常下料外，还会引起高温风机塌料，影响高温风机正常运行，常会导致振动值偏高而自动停机。 因此，SP炉在启用前应将锅炉内的 电焊条及铁件等杂物清理干净，否则杂物将SP炉下料螺旋闸阀堵塞，造成炉内积料，在振打清灰时扬起大量粉尘，骤 然增加了高温风机的负荷，导致高温风机过流跳停；因窑尾 回灰潮湿，黏度大，易于结皮棚料，在正常运行时，巡检人 员应经常

5、检查螺旋闸阀是否下料通畅。三、废气阀门泄漏 废气阀门是低温余热发电与生产线连接的关键辅机设 备，直接关系到整个系统运行的可靠性以及废气的利用效率。 目前大部分废气阀门都设计为三轴和五轴百叶阀，阀板设计 为三叶或五叶，其优点是受热面积小，不易变形，变形后也 不会卡死，还能进行调节，阀板轻，力矩比较小，但受到熟 料粉尘的磨损后，叶片之间的空隙逐渐增大泄漏量也随之增 大，导致系统调节精度无法保证，余热损失，并影响锅炉检 修时间及安全。因此，阀门可采用单片式设计，单片式泄漏 率小，调节精度比较好，在阀板不变形的情况下，采用单片 式优于百叶式，并对其的迎风面涂抹耐磨陶瓷涂料，阀轴位 置用碳化钨耐磨焊条加

6、固。阀板采用箱式结构，且厚度在 l2 毫米以上，设置合理的加强筋，具有机械强度高、受热不易 变形的特点。加强对锅炉内部导流板或防磨假管的检查，及 时更换磨损的导流板防止气流偏斜。四、沉降室回灰温度过高沉降室是消除烟气中大颗粒物的一种重力式除尘器,其是利用了浮力原理而将烟气中的灰尘沉降下来的。沉降室可 以有效地减少进入锅炉的熟料粉尘量，减轻灰尘对余热锅炉 的影响，保障余热锅炉的安全运行，延长余热锅炉的寿命。 沉降室的除尘效率一般在 60%以上。但由于由于窑头废气温 度一直偏高，最高可达到 460 C,沉降室回灰温度过高极易 导致拖轮轴承缺油和拉链机的变形。因此，生产中应注意提 高熟料的结粒和冷却

7、效果，以适当降低废气温度；加强与巡 检的沟通，控制取风温度不超过 420 C时，超温时及时调整 冷风阀的开度。在负压表管段上部，可以增加耐磨气流导向 折流板，以改变烟气流动方向，防止熟料颗粒磨损表管，提 高沉降室的收尘效率。在无法拓宽沉降室宽度的情况下，可 以通过增加其长度来延长了烟气在沉室中的停留时间，提高 烟气中挥发成分及粉料在沉降室的燃烧效率。五、防止返送电形象 返送电形象的出现主要是由于原料磨系统装机容量所 占比例较大，在原料磨系统停止生产时所出现的现象。当原 料磨设备检修或避免峰价电停磨时，就会造成余热电站所发 的电返送至电网，带来较大经济损失。设计时一定要确定线 电缆载流量是否能够

8、承受，电缆容量是否足够，在允许的情 况下要尽量提高发电机总降开关所在母线的用电功率，以稳 定余热电站发电机出力。要科学合理调度水泥线大容量设备 的避峰时间，及时与余热发电操作人员沟通，采取根据设备 避峰实际需要提前降低发电负荷的办法来保持发电与用电 负荷的平衡，确保余热电站投入运行时不会出现返送电情况。六、冬季防冻做好冬季低温余热发电设备防冻措施，可以使各种设备 管道、热工仪表等能正常工作，降低设备的闲置率，提高热 能的综合用效率，保证余热电站设备的安全和正常运行。未 进行防冻或防冻措施不到位的，轻则导致系统热效率降低， 重则设备及管道仪表内部结冰，造成锅炉管道仪表等冻裂、 冻坏。要根据具体情

9、况进行防冻设计，通过经济分析比较确 定科学合理的防冻措施。锅炉增设取暖设施，汽轮机汽机本体及范围内管道用岩 棉进行保温，管道可使用成型保温材料进行保温。运行及检 修人员人员要加强对流量变送器的巡视检查，包括变送器阀 门及接头是否有漏汽点，要及时发现及时处理；检查外围设 备的防护罩及保温棉是否齐全，保证设备、表管不被冻坏； 对锅炉和汽机侧临近门窗部位的设备加强巡视，发现有冷风 直接吹至设备，及时关闭好门窗，防止表管冻后影响参数测 量；加强汽水系统压力测点的巡视工作，做到设备巡视不留 死角；检查室外的流量、液位变送器是否有防雨帽、防雪帽， 并将设备接线做好防寒处理。七、电站冷却水的回收利用进行余热

10、发电内部系统冷却水回收利用，可以节约发电 耗水成本。中材节能股份有限公司滁州子公司通过技术改造， 把射水箱的溢流水全部回收至循环水池再利用，每年可节约 原水 6000 吨，节约资金 10 万元，并且使得电站汽轮机保持 了较为经济的真空度，有效降低了发电水耗、汽耗。参考文献：1 何衍庆，俞金寿工业生产过程控制M 北京：化学工业出版社， 20042 朱祖培水泥科技论文选预分解窑的产量和热工指 标分析，水泥生产节能问题 /水泥生产中的余热发电等 M 北 京：中国建材工业出版社， 2007， 13 张 健,巴太斌 .提高水泥厂纯低温余热电站发电潜力 的几点体会J河南建材，2011,3.4 唐金泉 水泥窑纯低温余热发电技术评价方法的探讨J.水泥工程，20