【佛山陶瓷网】海螺川崎余热发电技术介绍及推广概况

    海螺川崎余热发电技术介绍及推广概况

在2010国际水泥周之第六届纯低温余热发电国际峰会上，安徽海螺川崎工程公司副总肖艳做了题为《海螺川崎余热发电技术介绍及推广概况》的报告，以下为报告全文：

一、新型干法水泥生产线余热资源的分析

在新型干法水泥生产过程中，一般会产生两路废气余热：一路是窑头余热，指熟料在冷却机内冷却而产生大量的热空气。另一路是窑尾余热，指生料在预热器内与烟气对流换热，使得预热器出口存在着大量的余热烟气。

以5000t/d熟料生产线为例：

以2500t/d熟料生产线为例：

2、熟料生产线余热资源的分析

表一：熟料煅烧过程中的热耗分析

熟料线产能

单位

5000t/d

2500t/d

备注

熟料的形成热

kj/kg-cl

1700

1720

预期热器出口热焓

kj/kg-cl

736(320℃)

760(330℃)

可利用的 余热资源

冷却机排出的热焓

kj/kg-cl

460(290℃)

573(310℃)

窑系统幅射热损失

kj/kg-cl

200

220

其它热损失

kj/kg-cl

200

200

系统总热耗

kj/kg-cl

3296

3473

烧成热效率

%

51.58

49.52

余热占总热耗比例

%

36.3

38.4

熟料线的标煤耗

kg/t-cl

112.6

118.7

表二：余热资源的可利用率分析

熟料线产能

单位

5000t/d

2500t/d

备注

窑头锅炉入口热焓

kj/kg-cl

460

573

锅炉出口烟气热焓

kj/kg-cl

136(86℃)

144(90℃)

窑头可利用热焓

kj/kg-cl

324

429

窑头余热利用率

%

70.44

74.8

窑尾锅炉入口热焓

kj/kg-cl

736

760

锅炉出口烟气热焓

kj/kg-cl

450(200℃)

450(200℃)

窑尾可利用热焓

kj/kg-cl

286

310

窑尾余热利用率

%

38.9

40.8

3、熟料生产线余热资源的特点：

熟料生产线产生的余热资源具有流量大、品位低、含尘浓度高的特点。

熟料线产能

单位

5000t/d (实际5500t/d)

2500t/d (实际2800t/d)

备注

窑头锅炉入口废气流量

×104nm3/h

22

11.6

窑头锅炉入口废气温度

℃

360

360

窑头废气的含尘浓度

g/nm3

30

30

窑尾锅炉入口废气流量

×104nm3/h

33.8

17

窑头锅炉入口废气温度

℃

320

330

窑头废气的含尘浓度

g/nm3

80

80

二、水泥余热资源回收的必要性及需遵循的原则

1、 余热回收的必要性

1)通过回收余热可有效提高系统热效率，节约能源;

内 容

单位

5000t/d

2500t/d

备注

烧成系统原热效率

%

51.58

49.52

预热器出口热焓

kj/kg-cl

736(320℃)

760(330℃)

窑尾余热利用率

%

38.9

40.8

窑尾可利用热焓

kj/kg-cl

286

310

冷却机排出的热焓

kj/kg-cl

460(290℃)

573(310℃)

窑头余热利用率

%

70.44

74.8

窑头可利用热焓

kj/kg-cl

324

429

余热利用的总热焓

kj/kg-cl

610

739

余热回收后系统热效率

%

70.1

70.8

2)通过回收余热可改善收尘设备的工况，对于环保有两方面作用：

窑头锅炉：锅炉前设置了高效预收尘器，降低烟气的粉尘浓度，大大改善了熟料线原收尘器的工况条件下;

窑尾锅炉：采用卧式窑尾锅炉，其前置式灰斗结构及高效振打除尘方式，大大降低了锅炉出口烟气的含尘浓度;

2、余热回收需遵循的原则。余热回收既要保证在满足水泥生产工艺自身余热需要、不影响水泥窑的热工操作、不增加水泥熟料烧成热耗及电耗的前提下，最大限度的回收利用余热资源;又要合理梯级利用不同品位余热，充分发挥余热的作功能力。

三、海螺川崎余热发电的技术特点及技术指标

1、技术特点

1)适应性强：针对水泥窑生产过程中工艺状况的波动，采用了闪蒸热力系统技术，较好地解决了与水泥工艺状况波动的适应性，譬如：窑头烟温出现较大波动时，利用闪蒸器，通过自动调整锅炉给水流量，将最大限度的回收余热，提高系统的热回收效率，确保系统运行稳定。

2)热回收效率高：根据窑尾废气资源的特性，设计了窑尾卧式余热锅炉，良好解决了粉尘在受热面上的附着问题，提高了锅炉的换热效率;同时在锅炉蒸发器的设计中应用了具有世界领先技术的计算软件，对蒸发器下降管中设置的节流孔板孔径进行精确计算，实现各蒸发段给水流速的调节，保证了受热面内的水动力特性。在除尘方面也有出色的表现，入风口设置导流板及前置式灰斗，实现预除尘和烟气均布。受热面立面布置，不易积灰。

3)换热效率高

废气与过热蒸汽的传热端差只10-15℃，受热面设计合理，传热效率高。蒸发器下降管设置节流孔板，调节各段的给水流速，保证受热面内的水动力特性。

4)设计理念先进

针对水泥余热资源的特点：废气流量大，品位低，含尘浓度高，在满足水泥工艺正常运行的前提下，最大限度的回收余热，即坚持“以热定电”的设计理念。

热力参数的选择：如熟料生产线原料磨为管磨，要求原料的烘干温度≥230℃，ph锅炉的出口温度为220℃，锅炉的设计压力将提高到1.6mpa;而熟料生产线原料磨为立磨，原料的烘干温度只需200℃左右，ph锅炉的出口温度设计为195℃，锅炉的设计压力为0.789mpa。

非标汽轮机的开发：通流部分采用全三维通流设计的汽轮机内效率普遍达到82%以上，比采用常规通流设计效率要高出4%~5%左右，即在同等进汽条件下，发电量会增加4~5%，达到国际先进水平。其重点技术在于隔板采用焊接结构，确保静叶喉部面积、叶片高度、安装角满足设计要求;动叶带围带整圈联接，振动应力小，运行安全可靠;通流子午面光顺，具有更高的流动效率;新一代梳齿式汽封，以特有的扰流作用，最大限度的减少漏汽;叶片型线优化设计，确保汽轮机在大范围变工况时具有较高的效率;弯扭联合成型静叶栅设计，比直叶片损失降低25%以上，提高汽轮机的级效率。

5)可靠性好

自行开发的智能化集散控制系统，操作稳定可靠，劳动生产率高。如：dcs系统设置了多个pid自动控制回路等

6)接口技术方合理

根据对新型干法水泥工艺系统的认识理解，在余热发电系统与水泥工艺系统的接口中，根据不同的工艺装备，不同的能耗指标来确定合理取风位置，“量身定做”，避免取高温风与二、三次风抢风，增加煤耗，取到的风温过低，余热回收效率低。确保发电系统实现与水泥窑系统的有机结合。

2、典型生产线余热发电的技术指标、节能环保效益

熟料线产能

单位

5000t/d (实际5500t/d)

2500t/d (实际2800t/d)

备注

设计发电量

mw

9

4.5

相对窑的运转率

%

≥95

≥95

站用电率

%

≤7

≤7

吨熟料发电量

kwh/t

39.3

38.6

年发电量

万度

6840

3420

年运转7600小时

年创经济效益

万元

3180

1590

0.5元/度

年节约标准煤

万吨

2.46

1.23

360克标煤/度

年减少co2排放量

万吨

6.29

3.15

按烟煤二氧化碳排放系数87.41t-co2/tj计(资料来源:《中国温室气体减排技术选择及对策评价》)

四、技术优势在工程中的具体体现

1、安全性、高效性、环保性

首先，安全性方面该技术采用的是pid控制回路作用于气动调节阀实现自动调节，响应速度快，调节精度高，抗干扰能力强;自行开发的dcs集散控制系统，实现过程和逻辑控制，设置完善的报警和保护程序，确保系统安全稳定运行;当水泥窑工况波动时，闪蒸热力系统通过自动调整锅炉给水流量，避免热力系统“汽塞”事故发生。

第二点是高效性，体现在三个技术层面上，闪蒸热力系统技术，对水泥窑不稳定废气资源的适应性强，当窑工艺状况波动时，可最大限度的回收余热;高效余热锅炉，针对水泥余热资源的特点，合理设计，换热效率高;高效汽轮机，通流部分全三维优化设计，提高汽轮机内效率。

第三点突出在环保性方面，通过对主蒸汽完全旁路设计，不对外损失排放，节约水资源，降低噪音;锅炉水、化学水有组织达标排放;对噪音的控制措施：锅炉汽包、主蒸汽管道排空处均设置消音器。

2、工程服务体系、管控目标、技术服务

服务体系可分为三级管理体系，包括公司、工程部、项目部;以及四位一体方式，包括工程、设计、成套、品质。

管控目标则体现在安全、质量、进度三个方面，对于安全，要求重大安全事故为零;质量上强调符合国家标准，让用户满意;进度上需严格履行合同。

技术服务依托海螺集团的优势，建立了各种熟料生产线组合的发电培训基地，为业主提供水泥生产和余热发电的操作、管理等全方位的技术服务，使“以窑为主，四操合一”的操作思想落到实处。

五、技术成果、工程业绩

至目前，我公司已获得实用型专利 10项，进入实审阶段专利4项

工程业绩

发电机组已经建有112台套，水泥生产线160条，总装机容量1480mw;已建成机组65台套，装机容量998mw;并且在泰国、巴基斯坦及国内22个省、市、自治区分布。

在节能环保效益也取得了良好的成绩，全部投运后，每年可发电约112.48亿度，按照火力发电同口径计算，每年可节约标准煤约405万吨，减排二氧化碳约1037万吨。

水泥shuini相关"海螺川崎余热发电技术介绍及推广概况"就介绍到这里，如果对于水泥这方面有更多兴趣请多方了解，谢谢对水泥shuini的支持，对于海螺川崎余热发电技术介绍及推广概况有建议可以及时向我们反馈。

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