水泥窑纯低温余热发电技术与装备简介_水泥低温余热发电
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水泥窑纯低温余热发电技术与装备简介
一、前言
水泥生产过程需要消耗大量的能源和天然矿物，而这些资源是不可再生的，因此制约了水泥工业的可持续发展，降低水泥生产过程中原燃料的消耗是保证水泥工业可持续发展的最有效措施。水泥熟料煅烧过程需要较高的煅烧温度，消耗大量的天然矿石能源——煤炭，以目前先进的新型干法水泥窑为例，其单位熟料烧成热耗在2900～3300kJ/kg，但同时约占熟料烧成热耗30--40％的热量随废气从窑尾和窑头排入大气，而采用余热发电技术将这部分热量回收是一种非常有效的办法----
二、华效公司在低温余热发电方面的技术保障能力及业绩
公司简介
协作单位
公司技术力量及外聘技术顾问
相关工作业绩
三、水泥低温余热发电技术和装备：
设计思想
A冷却机中部开口，抽取较高温度的废气以提高发电能力。（由用户选择）
目前，•窑外分解窑所配套的篦式冷却机出口废气温度多在200℃左右，在这种温度下的热量品位较低，•很难进行动力回收，除非窑尾废气温度相当高的特殊情况，一般情况下要对冷却机进行相应的改造。由于从冷却机各段篦床上逸出的温度是不一样的，可以将这股废气人为地分为两部分，一部分是从冷却机中部逸出的，温度在300℃以上的中温废气，•利用这股废气进行余热动力回收是可行的；另一部分是从冷却机后部逸出的120 ℃左右的废气，这股废气基本上没有动力回收价值，而且与前一部分废气混合时降低了其热能的品位，使系统的可用能遭受很大的损失。因此，在冷却机原有废气出口前新开一抽气口，用以抽取冷却机中部逸出的气体进行余
热动力回收，原有抽气口抽取冷却机后部废气，两抽气口之间用挡墙相隔，压力的平衡用挡板实现。设置锅炉旁通烟道，以便锅炉停运时不影响水泥生产。锅炉出口废气与原抽气口的废气混合后进入电收尘，汇入水泥工艺流程。
B对预热器进行相应改造，由五级换热改为四级换热。
经过认真核算，可实施预热器的改造以提高发电能力，从而提高全厂整体的热利用效率（由用户选择）。
工艺流程
设备特点
PH炉形式的确定
PH炉有两种布置形式：一种为卧式，另一种为立式。
卧式炉主要优点有：不易积灰，清灰容易；定期除灰对水泥工艺控制影响小。
卧式炉主要缺点有：占地面积大；密封困难，漏风点较多，热效率相对立式炉较低。
立式锅炉主要优点：漏风点少、热效率较高、比较容易布置（可顺着窑尾风管布置）、占地面积较小。
立式锅炉主要缺点：在相同管束间距的情况下锅炉易积灰（特别是窑尾废气中的粉尘浓度较高）、耗钢量相对较大，定期除灰对水泥工艺控制影响较大。
锅炉的积灰主要与粉尘浓度和粉尘性质及受热面的布置水平有关，入炉废气中所含粉尘主要为生料粉，较为松散，通过机械振打可以达到清除积灰的目的。
通过以上比较和采取的措施，从尽量不影响水泥工艺系统的稳定运行出发，推荐PH炉采用卧式锅炉。
与单压、双压系统的比较
技术及装备的可靠性
四、对现有水泥生产设备的影响：
１、窑头电收尘：
对窑头电收尘的影响从以下几方面来分析：
⑴粉尘比电阻。电收尘的入口废气温度降低，对粉尘比电阻产生一定的影响。但仍处于电收尘器的运行允许范围内，对电收尘的收尘效率将产生一定的不利影响。
⑵入口粉尘浓度和粒径。冷却机废气在进入ＡＱＣ锅炉前要先经过预除尘器，一部分粉尘沉降下来，电收尘入口粉尘浓度大幅降低。若冷却机进行中部开口的改造，原抽气口处抽气量减少，局部气体流速降低，•对粉尘的携带能力大大降低，因此电收尘入口粉尘浓度也比不改造降低更多
⑶废气流量。通过电收尘的废气质量流量不变，由于废气温度的下降，使气体体积缩小，导致废气在电收尘器内流速减小，滞留时间延长，有利于收尘器的收尘效率。
因此，冷却机的改造和余热锅炉的投入将对窑头电收尘的收尘效果产生影响，如果调节得当，技术措施得力，可使收尘器出口粉尘浓度有一定的下降。
2、窑头排风机：
由于在冷却机前设置余热锅炉及相应进行冷却机的改造，废气全流程的阻力比原来增加约1.0kPa，•需要排风机提供更大的抽力。水泥厂的窑头排风机设计能力一般都有较大的余量，加上由于进入风机废气密度的增大，风机的输出风压而能够相应提高，一般来说可以适应改造后的工况，只需调整其工作点。如果风机能力不够，则需要根据情况更换风机或叶轮。
3、窑尾排风机：
由于在风机前加入一台ＰＨ锅炉，压力损失约增加1.0kPa，但由于进入风机废气密度的增大，提高了风机的输出压头，而且进入风机的废气含尘时量大大降低，故对窑尾风机影响不大，一般只需调整其工作点，不需更换风机。
4、原料磨烘干能力：
增设ＰＨ锅炉后，窑尾排风机入口风温降低，入原料磨的风温将有相同程度的下降，使原料磨的烘干能力受到不利影响，从而影响到原料磨的生产能力。只要保证PH炉的出口废气温度达到工艺要求，ＰＨ炉的投入对原料磨的生产能力影响不是很大，一般情况下可通过调整工艺参数来解决。在雨季入磨原料水分较高，影响到原料磨的生产能力时，则将原有的与ＰＨ锅炉并联的废气管道作为ＰＨ锅炉的旁通管道，综合考虑发电机出力和原料磨的生产，通过挡板的调节使部分废气通过旁通管道，减少ＰＨ锅炉的出力，以提高入磨风温，保证原料磨的生产。
5、其它：
由于废气温度的变化及漏风增加等因素，对煤磨、增湿塔、窑尾电收尘及风机等运行工况都有一定的影响，但影响较小，通过调整工艺参数即可解决。
综上所述，增设余热锅炉在技术上是没有问题的，除对冷却机
要做改造外，其它设备均只需做相应的工艺参数调整。从已建成的宁国水泥厂等厂家的运行情况来看，如果调整得当，对水泥生产能产生正面的影响。
五、经济评价：
六、合作模式
华效公司拥有雄厚的技术和资金实力，可根据用户的具体要求，提供不同的形式的服务。
1、项目总承包模式
用户与华效公司签订工程总承包合同，华效公司根据合同建设余热发电工程，用户按合同支付工程款，工程竣工通过验收后移交给用户。
2、合资建设模式
由用户、华效公司、电力公司及自然人设立余热发电公司，售电给电网或直接给用户，享受免税政策。
3、固定回报模式
由华效公司投资建议，在确定的时间内（如投产后回转窑运行时间达25000小时），发电收益归华效公司。合同到期后，工程产权过渡给用户。
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