摘要：本文對目前我國新型干法水泥窯純低溫余熱發(fā)電存在的主要問題進行了研究、分析、改造，其分析、研究、改造的過程及結(jié)論，在我國水泥工業(yè)工藝及裝備技術(shù)得以迅速發(fā)展、數(shù)百條日產(chǎn)數(shù)千噸級大型干法水泥熟料生產(chǎn)線陸續(xù)投產(chǎn)的情況下，對水泥生產(chǎn)企業(yè)建設(shè)余熱電站的決策及水泥窯純低溫余熱發(fā)電的運行有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：水泥窯；余熱發(fā)電；問題分析

一、水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)

即是在新型干法水泥生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中，通過余熱回收裝置———余熱鍋爐將窯頭、窯尾排出大量低品位的廢氣余熱進行回收換熱，產(chǎn)生過熱蒸氣推動汽輪機實現(xiàn)熱能———機械能的轉(zhuǎn)換，再帶動發(fā)電機發(fā)出電能，并供給水泥生產(chǎn)過程中的用電負荷。該項技術(shù)不僅大大提高了水泥生產(chǎn)過程中能源的利用水平，對于保護環(huán)境，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，提升產(chǎn)品的市場競爭力，起到了巨大的促進作用。同時該項技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，完全符合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

二、余熱發(fā)電工藝流程：純水由補給水泵打至凝汽器熱水井，與做功后的乏汽匯合，經(jīng)凝結(jié)水泵打入低壓閃蒸器出水集箱與出水匯合，然后通過鍋爐給水泵送入AQC鍋爐省煤器進行加熱，經(jīng)省煤器加熱后產(chǎn)生高溫高壓水分三路分別送到AQC鍋爐汽包、PH爐汽包和閃蒸器內(nèi)。進入兩爐汽包內(nèi)的水在鍋爐內(nèi)循環(huán)受熱，最終產(chǎn)生一定壓力下的過熱蒸汽作為主蒸汽送入汽輪機做功.進入閃蒸器內(nèi)的高溫水通過閃蒸技術(shù)產(chǎn)生一定壓力下的飽和蒸汽送入汽輪機第五級后做功，做過功后的乏汽經(jīng)過凝汽器冷凝后形成凝結(jié)水重新參與熱力循環(huán)。生產(chǎn)過程中消耗掉的水由純水裝置制取出的純水經(jīng)補給水泵打入熱水井。

三、影響發(fā)電量的幾個因素進行闡述和分析。

1、水泥生產(chǎn)系統(tǒng)與余熱發(fā)電系統(tǒng)配置的合理性

水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模和水泥生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)在水泥行業(yè)生產(chǎn)能力的大小，整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，但在實際生產(chǎn)中往往超過生產(chǎn)規(guī)模，提高生產(chǎn)能力的情況是很常見的，但能力的變化直接影響廢氣參數(shù)，這導(dǎo)致余熱發(fā)電系統(tǒng)的匹配問題。表面上，同一生產(chǎn)規(guī)模的生產(chǎn)線可能有不同的生產(chǎn)能力，這可能會受到許多因素的影響，如原燃料、海拔高度、設(shè)備選擇等。在余熱發(fā)電系統(tǒng)的分配上應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)計，以達到良好的效果，而不是一定的生產(chǎn)規(guī)模必須達到發(fā)電的數(shù)量，這只是一般的配置，而不是絕對的。

2，水泥生產(chǎn)過程的波動，水泥生產(chǎn)過程的正常波動。

不過，余熱發(fā)電系統(tǒng)也可以適應(yīng)更大的，但不規(guī)則的波動對余熱發(fā)電系統(tǒng)是非常不利的，如從篦冷機空氣干燥煤磨、煤磨操作不會完全同步與窯系統(tǒng)的運行，必須有與氣體溫度的浪費熱發(fā)電量的天然氣和煤磨排風(fēng)的變化。從理論上講，如果余熱發(fā)電系統(tǒng)與風(fēng)熱水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，保持2500 ~ 5000t/d為風(fēng)的余熱發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)模將有一個溫度16000 ~ 35000m3 /小時，約10℃的余熱發(fā)電系統(tǒng)的容量的系統(tǒng)平衡必須要應(yīng)對這種波動的措施，以及發(fā)電也將改變。在余熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)詳細地向鍋爐和汽輪機制造商提供這種波動的參數(shù)，并在系統(tǒng)設(shè)計中采取相應(yīng)的調(diào)整措施。然而，在實際生產(chǎn)操作過程中，系統(tǒng)的平衡不是絕對的，實際的操作是難以控制的。為了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，余熱發(fā)電系統(tǒng)是完全可能的，而水泥系統(tǒng)則是熱點問題，因此，最好讓煤廠利用窯尾余熱鍋爐出口的廢氣作為干燥熱源，從源頭上消除波動。

3\抽氣窯篦冷機。

從熱平衡的角度看，空冷器的冷端為冷端，相對溫度低，氣量大，排氣口受熱端加熱，相對溫度高，含氣量小。根據(jù)理論計算，余熱發(fā)電系統(tǒng)不與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)相競爭。從發(fā)電能力來看，低氣量、高溫度的廢氣產(chǎn)生量大于大容量和低溫廢氣的發(fā)電能力。所以對于冷機余熱發(fā)電的吸入口附近的熱端應(yīng)該更有利，可設(shè)置在吸入口的位置或附近的磨煤機的吸風(fēng)口的位置一般磨煤機，與傳統(tǒng)空氣泵的排氣通道中斷時，余熱發(fā)電系統(tǒng)的冷端。如果篦冷機上設(shè)有若干排風(fēng)口，廢氣可利用余熱發(fā)電，系統(tǒng)會比較復(fù)雜，增加投資和漏風(fēng)量。點、增加工藝布置和操作的難度；實際運行中，水泥生產(chǎn)系統(tǒng)也會產(chǎn)生波動，分段抽風(fēng)的控制很難把握，容易加大與水泥系統(tǒng)爭熱的概率。

4、余熱發(fā)電系統(tǒng)與智能系統(tǒng)的有效結(jié)合

所謂智能化控制系統(tǒng)，就是實現(xiàn)該領(lǐng)域的自動化控制，提升生產(chǎn)工作效率。對于生產(chǎn)工廠來說，就是利用智能化系統(tǒng)，縮減人工成本，降低相應(yīng)能耗，自動化生產(chǎn)，優(yōu)化各生產(chǎn)環(huán)節(jié)。讓企業(yè)時刻在最佳狀態(tài)下運行，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效益最大化。對于水泥余熱發(fā)電該項目來說，搭載智能化系統(tǒng)，由相關(guān)專家為其設(shè)計程序，實現(xiàn)無人式管理，最大量節(jié)省人工運營成本。水泥余熱發(fā)電項目的智能化系統(tǒng)，其優(yōu)勢使，實現(xiàn)水泥余熱發(fā)電全程計算機監(jiān)控，并時刻保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定。其次，相關(guān)專家為其設(shè)計該系統(tǒng)，確保系統(tǒng)始終保持穩(wěn)定狀態(tài)，實現(xiàn)節(jié)能最大化。實現(xiàn)全程無人監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)水泥余熱發(fā)電，遠程控制，一鍵檢測，線上監(jiān)控桿以及計算機智能調(diào)整等功能。對于提升水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)整體智能化，智能控制以及程序優(yōu)化，有重要幫助。其智能控制方面，主要為原水系統(tǒng)，實現(xiàn)了循環(huán)水池系統(tǒng)與原水箱水位的自動控制。純水制取系統(tǒng)與除鹽水水位控制系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，原水池的水位聯(lián)鎖控制可在中控制內(nèi)進行操作。其次，循環(huán)水系統(tǒng)排放水控制，對于循環(huán)水水位自動補位，循環(huán)水排污，自動凈化等，都可以通過DCS進行遠程控制，實現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)智能加藥或補水。第三，化水系統(tǒng)的自動化控制，該控制主要是實現(xiàn)計算機智能控制，無人值班，化水系統(tǒng)智能過濾正、反洗等原有需人工控制工序，均可以通過計算機編程而實現(xiàn)。各補水、排污等管道設(shè)置測流量裝置，實現(xiàn)流量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計；AQC及SP鍋爐設(shè)置自動取樣，通過水質(zhì)在線儀表實現(xiàn)汽水品質(zhì)在線監(jiān)測，實現(xiàn)自動排污和智能加藥功能。第四，油路系統(tǒng)的智能化，原有水泥余熱發(fā)電油路系統(tǒng)，調(diào)節(jié)、保安油路需有人工控制，效率及安全性能較差。運用智能化控制后，油路控制可實現(xiàn)智能化，汽機轉(zhuǎn)速及高壓油泵可實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)控制，輔助交流油泵、直流油泵以及潤滑系統(tǒng)可實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。有效降低因油壓不足造成的安全事故。

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