LOGO水泥窯余熱發電鍋爐簡介材科0906班

陳飛翔1.發展背景水泥行業經過一輪猛烈的擴張后，市場競爭進一步白熱化，生產成本的較小差

別就可能成為水泥企業生死存亡的分界線。采用余熱發電技術回收熟料燒成系統排放的廢氣余熱，是提高能源利用效率、

降低產品生產成本的一種非常有效的辦法。目前國內水泥窯低溫余熱發電技術和裝備

的日益成熟，使該項技術將很快在全國范

圍內得到廣泛應用。1.1發展水泥窯余熱發電技術的目的1.1.1降低能耗、保護環境1.1.2為“建設節約型社會、推進資源綜合利用”政策的推行提供技術支持1.1.3符合清潔發展機制（CDM）項目的要求1.1.4推進國家技術進步1.2水泥窯余熱發電的工作過程余熱發電鍋爐利用水泥回轉窯的窯頭和窯尾的廢熱作為原料，使余熱鍋爐產生

低壓蒸汽，蒸汽進入汽輪機驅動發電機發

電。這樣窯頭和窯尾的廢熱得到了有效利

用，一來可以降低工廠用電，使制造水泥

的本錢下降，二來減少了CO2等氣體的排放，環境污染得到了有效的改善。水泥窯余熱發電實物圖例三大主機泵、閥等輔助設備4化水系統5汽輪機、發電機21鍋爐1除氧器、凝汽器3循環冷卻水系統61控制系統712.發電系統主要組成部分2.1余熱鍋爐的設計窯頭廢氣的特點：含塵量較少，粉塵為熟料顆粒，磨礪性強但附著性不強，因此窯頭鍋爐不必設置專門的除灰裝置，可以設計擴展受熱面以加強換熱能力。窯尾廢氣的特點：含塵量較高，粉塵即生料，磨礪性不強但有一定的附著性。因此窯尾鍋爐設計的重點是如何降低粉塵集附對換熱效果的影響，需設置專門的除灰裝置，風速的選擇上要兼顧換熱效果和煙氣阻力（影響窯尾高溫風機的運行）。窯頭AQC鍋爐熱鍋爐平

圖鍋爐剖面圖一窯頭余熱鍋爐剖面圖二窯尾SP鍋爐窯尾余熱鍋爐平面圖窯尾余熱鍋爐剖面圖LOGO汽輪機是一種以蒸汽為工質，將蒸汽的熱能轉換為機械功的旋轉機械。2.2汽輪機汽輪機實物圖例機房剖面圖3.3除氧器除氧器用來除去鍋爐給水中溶解氣體，它不僅可以除去鍋爐給水氧氣，還可以除去其它的氣體，它也用以匯集主凝結水、補充水、各種疏水、鍋爐連排擴容蒸汽、汽輪機門桿漏汽、外來汽水等各項汽水，并要保證給水品質和水泵的安全運行。方式：化學除氧真空除氧熱力除氧熱力除氧示意1—除氧塔；2—環形滴水盤；3—圓形滴水盤；4—蒸汽分配器；5—余汽冷卻器；6—給水箱3.4凝汽器組成：凝汽式汽輪機的凝汽設備通常由表面式凝汽器,抽氣設備,凝結水泵,循環水泵以及這些部件之間的連接管道組成.任務：(1)在汽輪機排汽口建立并維持高度真空;(2)將汽輪機的排汽凝結成潔凈的凝結水作為鍋爐的給水循環使用.簡單講，凝汽器的作用就是把乏汽凝結成水.凝汽器實物圖例3.5冷卻塔工業生產或制冷工藝過程中產生的廢熱,一般要用冷卻水來導走。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換,使廢熱傳輸給空氣并散人大氣。冷卻塔實物圖例雙曲線冷卻塔●3.6化學水處理系統化學水處理根據當地水源水質選擇對于中低壓鍋爐，選用一級除鹽水系統可以滿足絕大多數情況下的水處理。4.常用的余熱發電熱力系統水泥窯廢氣余熱的特點是流量大、品位低，廢氣溫度大多在350℃以下，因此采用普通火電廠的熱力系統和設備難以充分利

用這部分余熱資源，必須開發針對水泥窯

余熱特點的熱力系統。目前針對性強的、

具有工業應用價值的熱力系統有以下三種

形式：單壓、閃蒸、雙壓三種方式；單壓系統是指窯頭余熱鍋爐和窯尾余熱鍋爐產生相近參數的主蒸汽，混合后進入汽輪機●●圖1單壓不補汽式純低溫余熱發電系統及廢氣取其方式雙壓系統是指余熱鍋爐生產較高壓力和較低壓力的蒸汽，分別進入汽輪機的高、低壓進汽口。閃蒸系統是指鍋爐產生一定壓力的主蒸汽和熱水，主蒸汽進入汽輪機高壓進汽口，熱水經過閃蒸，

生產低壓的飽和蒸汽，補入補汽式汽輪機的低壓

進汽口在相同的條件下，單壓、雙壓、閃蒸三種系統中：單壓系統由于對140℃左右廢氣余熱不能充分吸收，發電能力最低。雙壓系統，由于設置了低壓蒸發器、低壓省煤器加熱器，排煙溫度能降到90℃左右，發電能力最高。閃蒸單級補汽系統，雖然冷卻機廢氣余熱被充分利用，但由于閃蒸器的出水焓未能全部轉換為電能，降低了系統的發電能力，另外，其給水泵電耗大，其廠用電多，系統供電量少，所以發電能力在單、雙壓系統之間。技術比較5.目前水泥行業已經推廣應用的幾種純低溫余熱發電技術以蒸汽參數來分，基本上有兩類：一類為0.69～1.27MPa—280～340℃的低壓低溫系統，一類為1.57～2.47MPa-325～400℃的次中壓中溫系統。6.對水泥生產的影響

水泥窯余熱發電應遵循的基本原則為：不影響水泥生產、不增加水泥熟料熱耗及電耗、不改變水泥生產用原燃料的烘干熱源、不改變水泥生產的工藝流程及設備。目前水泥窯配套建設余熱電站，可以做到不增加水泥熟料熱耗及電耗、不改變水泥生產用原燃料的烘干熱源、不改變水泥生產的工藝流程及設備。但無論是利用第一代還是第二代余熱發電技術建設的余熱電站，余熱電站投入運行后對水泥生產總會是有一些影響的，這些影響有的是正面有的是負面，而且兩代余熱發電技術對水泥生產的影響基本是相同的。7.水泥窯余熱發電的發展方向1.加大研究力度，提高對熱源特性的把握2.熟料燒成和余熱發電作為一個整體，通過用能協調優化，追求整體能耗最小3.加強熱力系統配置和優化的研究4.科學規范余熱發電評價指標5.余熱發電模式多樣化6.余熱回收利用形式多樣化8.結語經過二十余年的發展，我國水泥工業形成了若干種成熟、比較完善的余熱發電技

術，可以滿足不同窯型的需要，為各水泥

廠根據其不同的條件選擇不同的余熱發電

技術提供了可能。上述各種余熱發電技術，在具體實施過程中應慎重考慮諸如余熱鍋

爐設備設計制造、熱力系統