南京某公司水泥余热发电总包工程经验浅谈

南京某公司水泥余热发电总包工程经验浅谈一、南京某环保保能源有限公公司余热发电电指导思想(1)

在不影响水水泥生产的前前提下最大限限度地利用余余热；(2)在技术术方案上统一一考虑回收利利用水泥生产产线窑头熟料料冷却机及窑窑尾预热器的的废气余热；；冷却机采用用中部抽风，合合理设计中部部抽风口，有有条件的地方方设余风再循循环。(3)在生产产可靠的前提提下，积极推推广先进技术术。尽可能采采用先进的工工艺（热力系系统）技术方方案，降低投投资与运行成成本，扩大客客户的经济效效益；(4)采用成熟熟、可靠的工工艺和装备，坚坚决克服同类类型、同规模模项目中暴露露出的问题坚坚持推成出新新、创新发展展；(5)余热电电站主、辅机机的过程控制制采用自动化化程度高的集集散型计算机机控制系统；；二、南京某环保保能源有限公公司热力系统统优化设计原原则（1）

过热蒸汽产产量最大化。对对于中低温余余热利用，关关键在工艺和和设备的允许许范围内充分分利用余热，并并使设备的效效率最高，使使余热发电量量最大化。对对于低参数汽汽轮发电机组组而言，影响响其发电量的的是三个主要要参数：过热热蒸汽的流量量、压力和温温度，其中流流量对发电量量起决定性影影响，压力和和温度对热能能转化为电能能的总效率有有影响，但其其对发电量的的影响远小于于流量对发电电量的影响。（2）

高过热蒸汽汽温度。过热热蒸汽温度高高除可以通过过提高过总效效率来提高发发电量外，还还可以提高汽汽轮机运行的的安全性。受受传热效率和和锅炉制造成成本的影响，必必须保持过热热蒸汽同烟气气之间有适当当的温差。（3）

合适的汽包包工作压力。考考虑在换热过过程中，蒸发发受热面内汽汽水混合物的的温度不变，而而烟气同汽水水混合物之间间传热温差窄窄点一般在20～30℃，汽水混合合物的温度直直接受压力的的影响，所以以选择合理的的压力水平可可以提高蒸汽汽产量并合理理布置受热面面。根据具体体的余热资源源条件来确定定单压或双压压（甚至多压压）系统。（4）

充分降低废废气温度。受受窑尾废气要要用于烘干生生料的工艺限限制，一般窑窑尾废气温度度只能降至210～250℃左右；窑头头余风可以充充分降低，但但降低过多则则造成传热温温差小使得换换热面积布置置过多，使锅锅炉造价提高高，同时吸收收过多的低品品质热量也无无法有效提高高发电量，所所以窑头余风风的降低以满满足为窑头和和窑尾余热锅锅炉提供足量量的汽包给水水即可。根据据热量分配和和能量平衡计计算，窑头余余风降至90～100℃左右即可满满足要求。可可以根据客户户要求，进一一步利用窑头头余热资源来来供热或制冷冷。三、南京某环保保能源有限公公司的技术优优势1、有专业的的设计和咨询询资质，可进进行项目建议议书及可行性性研究报告的的编制；可承承担各种规模模的水泥生产产线的热工标标定；2、有国家强强制要求的从从事电力工程程设计所必备备的电力工程程乙级设计资资质；有压力力容器和压力力管道设计资资质的技术人人员；有来自自水泥和电力力行业的设计计、工程管理理、运行的专专业队伍；3、有丰富的工工程设计经验验和完善的技技术服务体系系；：3.1可快速速完成余热利利用系统的优优化设计方案案；可提出完完整的余热锅锅炉、汽轮发发电机的订货货技术规格书书，并配合锅锅炉厂进行锅锅炉的方案设设计；3.2可配合合当地电力部部门完成接入入系统的方案案设计；3.3可快速速、准确的完完成指导工程程设计和建设设的基本设计计，并编制有有参考价值的的工程概算；；3.4可快速速、精确的完完成施工图设设计工作，并并提供现场技技术服务工作作；3.5可根据据建设方的要要求，提供设设备成套供货货的服务，既既有利于加快快工程设计进进度，同时有有利于降低设设备的采购费费用；3.7可提供供拟建电站的的运行、管理理及技术人员员的培训服务务。3.8可提供供经验丰富的的电站工程建建设和管理技技术人员配合合安装单位的的安装工作；；可提供经验验丰富的专家家团队进行调调试和试运行行的技术指导导工作；四、如何理解“吨熟料发电电量”我们已经设计的的水泥生产线线余热发电关关键数据一览览表，这些水水泥线全部为为带五级预热热器的新型干干法窑。企业名称生产线规规模系统配置及装机机容容量计算吨熟料发电电**5000t/dd单压系统，900000kW33.4kWWhh/t.CCll2500t/dd单压系统，400000kW32kWh//tt.Cl2500t/dd单压系统，400000kw31.52kkWWh/t..CCl5000t/dd双压系统，755000kw33.49kkWWh/t..CCl2×2500tt//d单压系统，800000kw32.47kkWWh/t..CCl2500t/dd单压系统，400000kw32.38kkWWh/t..CCl1300t/dd＋＋2500tt/d单压系统，755000KW38kWh//tt.Cl2×2500tt//d单压系统，800000KW32kWh//tt.Cl1500t/dd单压系统，200000KW30.4kWWhh/t.CCll3000t//dd单压系统，455000KW36kWh//tt.Cl*计算吨熟料发发电指计算平平均发电功率率除以实际小小时平均产量量

从从上述数据统统计表发现，这这些水泥线的的计算吨熟料料发电量大部部分在30～34kWWh/t.CCl之间，另有有三条线如佳佳木斯鸿基和和中联南阳的的计算吨熟料料发电量达36～38kWWh/t.CCl。上述所有有的水泥线余余热发电的热热量来源都是是来自窑尾和和窑头，窑尾尾要考虑从余余热锅炉出来来的烟气满足足生料烘干的的需要。窑头头采用中部抽抽风，冷却机机冷却效果好好的生产线考考虑采用余风风再循环。佳佳木斯鸿基和和中联南阳的的计算吨熟料料发电量高的的原因是这三三条线的窑尾尾一级筒出口口烟气温度和和窑头冷却机机的中部抽风风温度明显高高于其他生产产线。

由由于不同的水水泥生产线的的热耗不同，原原料和燃料也也各不相同同同，运行水平平不同，这些些因素直接影影响了窑尾排排烟温度和窑窑头余风温度度不同。所使使用的装备如如生料磨不同同，要求烘干干生料的温度度不同，一般般来讲，立磨磨要求较低的的烘干温度，中中卸磨要求较较高的烘干温温度，当然，气气候、环境、原原料含水量等等因素也影响响了烘干生料料的温度。上上述诸多因素素多最终的余余热发电量都都产生影响，窑窑尾排烟温度度和窑头余风风温度越高，余余热发电量越越多；要求烘烘干生料的温温度越高，余余热发电量越越少。又有些些生产线冷却却机热效率很很低，余风温温度相当于其其他正常冷却却机从中部抽抽风的温度，高高达350℃，其风量就就大得多，该该余风发电量量也就大得多多。因为是余余热利用，不不同条件的生生产线“吨熟料发电电量”是有差异的的。因此我们们认为，“吨熟料发电电量”并不能准确确反映余热发发电设计水平平和装备水平平的高低；相相对“吨熟料发电电量”而言，“吨熟料发电电量/吨熟料煤耗耗量”能更准确地地反映余热发发电设计水平平和装备水平平的高低，但但是，由于“吨熟料煤耗耗量”的准确计量量比较困难，用“吨熟料发电量/吨熟料煤耗量”来反映余热发电设计水平和装备水平的高低，在实际操作时有一定困难。五、某水泥有限限公司5000tt/d生产线余热热发电总承包包工程案例某水泥有限公司司始建于1978年，现有新新老两条水泥泥生产线，老老线日产水泥泥熟料3700吨，新线系国产5000tt/d新型干法水水泥熟料生产产线。其配套套余热发电工工程分两期建建设。我公司司此次总承包包项目为一期期5000tt/d新型干法水水泥熟料生产产线配套纯低低温余热发电电项目。为最最大限度地节节省建设投资资，设计中统统一规划了二二期工程的建建设，主厂房房、化水系统统一次建成，各各专业预留了了二期工程的的接口以及扩扩展的空间。生生产设备原则则上采用国产产设备，整个个余热电站设设计遵循“技术先进、生生产可靠、节节约投资”的原则。工工程有以下几几个设计特点点：1、余热利用充充分经热工标定和系系统优化，设设计参数如下下表所示：设计参数数熟料产量550000t/ddAQC参数SP参数烟(风)流量((Nm3/h)200000322000烟(风)入炉温温度(℃)380320烟(风)出炉温温度(℃)122206过热蒸汽温度((℃℃)355295过热蒸汽流量((tt/h)19.523.0过热蒸汽压力((MMPa)1.181.18汽机进汽流量((tt/h)42.5汽机进汽温度((℃℃)315汽机进汽压力((MMPa)1.05汽轮发电机汽耗耗((kg/kWWh)≤5.5发电机输出功率率((kW)7730

在热热力系统的确确定上，尽管管双压系统和和闪蒸系统在在热利用效率率上较单压系系统提高大约约3～5％，但单压压系统由于其其系统简单，设设备运行可靠靠，投资省而而得到广泛采采用，其国内内使用业绩表表明，技术成成熟可靠。在在技术论证阶阶段，本项目目采用双压或或闪蒸系统所所产低压蒸汽汽（2～3bar）产量不足足主蒸汽的10%，受到目前前国产汽轮机机产品设计的的限制，其最最终发电效果果并不明显高高于单压系统统。因此本项项目热力系统统在与业主充充分协商的情情况下，我们们最终采用单单压系统。

对对于低参数汽汽轮发电机组组而言，影响响其发电量的的是三个主要要参数：过热热蒸汽流量、压压力和温度，其其中流量对发发电量起决定定性影响。在在热力系统的的优化设计上上，我们首先先谋求过热蒸蒸汽产量最大大化，窑头和和窑尾余热锅锅炉共计产过过热蒸汽42.5tt/h，其中选取取窑头余热锅锅炉过热蒸汽汽压力为1.18MMPa，温度为355℃，选取窑尾尾余热锅炉过过热蒸汽压力力为1.18MMPa，温度为295℃，采用特殊殊设计具有混混汽均汽功能能的分汽缸，使使窑头窑尾过过热蒸汽在分分汽缸混合，汽汽机进汽压力力1.05MMPa，温度315℃。窑头窑尾尾余热得以充充分利用。2、余热锅炉

窑头头窑尾余热锅锅炉均采用立立式布置，自自然循环。窑窑头余热锅炉炉由二级省煤煤器、蒸发器器和过热器组组成，自然通通风清灰。窑窑尾余热锅炉炉由省煤器、五五级蒸发器和和过热器组成成，振打清灰灰。窑头余热热锅炉低温省省煤器同时为为窑头余热锅锅炉和窑尾余余热锅炉提供供热水。为提提高窑头的高高温热源，避避免为提高热热效率而产生生大量低温热热水，窑头余余热锅炉我们们采用了中部部抽风带余风风再循环方式式，将锅炉进进风温度提高高至380℃。此外，因因熟料冷却机机的废气中含含有对锅炉换换热面磨蚀性性较强的熟料料微粒，为保保证窑头余热热锅炉的使用用寿命，提高高余热利用率率，在进窑头头余热锅炉之之前的管路上上设置了预收收尘装置。3、低参数汽轮轮机

汽轮轮机选用汽耗耗低的高效率率低品位热能能利用汽轮机机，通过专门门数值模型的的三维计算来来指导低参数数汽轮机通流流部分和末级级叶片的设计计。主要是用用合理的通流流系统和特殊殊末级叶片来来提高末级蒸蒸气的含湿量量，以此来提提高汽轮机内内效率，降低低汽耗。本项项目的一个主主要目标是将将设计工况下下的汽轮机汽汽耗降低到5.5kgg/kWh左右，同时时汽轮机辅助助系统中采取取措施确保较较低的排汽压压力，如增大大凝汽器换热热面积、增加加凝汽器胶球球清洗装置、对对循环水进行行处理等，来来保证汽轮机机汽耗低、热热效率高的性性能。汽轮机为纯凝式式，采用带机机力通风冷却却塔的循环供供水系统，无无回热抽汽，整整个系统配置置一台真空除除氧器。4、水工系统

原水采采用地下水，水水质的碱度和和硬度都高，循循环水系统加加酸加药进行行处理，提高高极限碳酸盐盐浓度，提高高浓缩倍率，循循环水系统设设置旁滤装置置，减少排污污损失。锅炉补给水采用用反渗透+混床工艺，便便于加强锅炉炉水质管理，减减少再生次数数，节约运行行成本。锅炉炉给水为一级级除盐水，可可以减少锅炉炉排污量来增增加发电量。5、电气及自动动化余热发电采用并并网但不上网网原则，热工工控制部分采采用分散控制制系统，继电电保护装置采采用微机型。

一一期工程5000tt/d水泥熟料干干法生产线配配套纯低温余余热发电系统统，年运行时时间7000h，计算吨熟熟料发电量33.7kWh，年发电量5411××104kWh，年供电量4924××104