水泥窯余熱鍋爐實用教案

1、 水泥行業(yè)經(jīng)過一輪猛烈的擴張后，市場競爭進一步白熱化，生產(chǎn)成本的較小差別就可能成為水泥企業(yè)生死存亡的分界線。 采用余熱發(fā)電技術(shù)回收熟料燒成系統(tǒng)排放的廢氣余熱，是提高能源利用效率、降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本的一種非常(fichng)有效的辦法。目前國內(nèi)水泥窯低溫余熱發(fā)電技術(shù)和裝備的日益成熟，使該項技術(shù)將很快在全國范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。第1頁/共36頁第一頁，共36頁。1.1發(fā)展水泥窯余熱發(fā)電(fdin)技術(shù)的目的 1.1.1降低能耗、保護環(huán)境 1.1.2為“建設(shè)節(jié)約型社會、推進資源綜合利用”政策的推行提供技術(shù)支持 1.1.3符合清潔發(fā)展機制（CDM）項目的要求(yoqi) 1.1.4推進國家技術(shù)進步第2頁/

2、共36頁第二頁，共36頁。 余熱發(fā)電鍋爐利用水泥回轉(zhuǎn)窯的窯頭和窯尾的廢熱作為原料，使余熱鍋爐產(chǎn)生低壓(dy)蒸汽，蒸汽進入汽輪機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)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(huán)境污染得到了有效的改善。第3頁/共36頁第三頁，共36頁。第4頁/共36頁第四頁，共36頁。水泥(shun)窯余熱發(fā)電實物圖例第5頁/共36頁第五頁，共36頁。三大主機泵、閥等輔助設(shè)備4化水系統(tǒng)51汽輪機、發(fā)電機2 鍋爐1 1除氧器、凝汽器3 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)1 6控制系統(tǒng)1 7第6頁/共36頁第六頁，共36頁。 窯頭廢氣的特點：含塵量較少，粉

3、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(shè)置專門的除灰裝置，可以設(shè)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(shè)計的重點是如何降低粉塵集附對換熱效果的影響，需設(shè)置專門的除灰裝置，風速的選擇上要兼顧( jing)換熱效果和煙氣阻力（影響窯尾高溫風機的運行）。第7頁/共36頁第七頁，共36頁。窯頭窯頭AQCAQC鍋爐鍋爐(gul)(gul)第8頁/共36頁第八頁，共36頁。第9頁/共36頁第九頁，共36頁。第10頁/共36頁第十頁，共36頁。窯頭余熱窯頭余熱(y r)鍋爐剖面圖二鍋爐剖面圖二第11頁/共36頁第十一頁，共

4、36頁。窯尾SP鍋爐(gul)第12頁/共36頁第十二頁，共36頁。窯尾余熱窯尾余熱(y r)鍋爐平面圖鍋爐平面圖第13頁/共36頁第十三頁，共36頁。窯尾余熱窯尾余熱(y r)鍋爐剖面圖鍋爐剖面圖第14頁/共36頁第十四頁，共36頁。 汽 輪 機 是 一 種 以 蒸 汽 為 工 質(zhì) ， 將 蒸 汽 的 熱 能 轉(zhuǎn) 換 為 機 械 功 的 旋 轉(zhuǎn) ( x u n z h u n ) 機 械 。 第15頁/共36頁第十五頁，共36頁。汽輪機實物圖例第16頁/共36頁第十六頁，共36頁。第17頁/共36頁第十七頁，共36頁。 除氧器用來除去鍋爐給水(jshu)中溶解氣體，它不僅可以除去鍋爐給水(j

5、shu)氧氣，還可以除去其它的氣體，它也用以匯集主凝結(jié)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(jshu)品質(zhì)和水泵的安全運行。 方式： 化學(huxu)除氧 真空除氧 熱力除氧第18頁/共36頁第十八頁，共36頁。蒸汽空氣混合物化學補充水余汽凝結(jié)水主凝結(jié)水加熱蒸汽 給水123456空氣熱力(rl)除氧示意1除氧塔；2環(huán)形(hun xn)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 第19頁/共36頁第十九頁，共36頁。 組成：凝汽式汽輪機的凝汽設(shè)備通常由表面式凝汽器,抽氣設(shè)備,凝結(jié)水泵,循環(huán)水泵以及這些部件之間的連接管道組成. 任

6、務(wù)：(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(jié)成潔凈的凝結(jié)水作為(zuwi)鍋爐的給水循環(huán)使用. 簡單講，凝汽器的作用就是把乏汽凝結(jié)成水. 第20頁/共36頁第二十頁，共36頁。凝汽器實物圖例第21頁/共36頁第二十一頁，共36頁。 工業(yè)生產(chǎn)或制冷工藝過程中產(chǎn)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(nèi)與空氣進行熱交換,使廢熱傳輸(chun sh)給空氣并散人大氣。 第22頁/共36頁第二十二頁，共36頁。冷卻塔實物圖例雙曲線冷卻塔第23頁/共36頁第二十三頁，共36頁。3.63.6化學水處理系統(tǒng)化學水處理系統(tǒng) 化學水處理根據(jù)當?shù)鼗瘜W水處理根

7、據(jù)當?shù)厮此|(zhì)選擇水源水質(zhì)選擇 對于中低壓對于中低壓(dy)(dy)鍋爐，選用一級除鹽水鍋爐，選用一級除鹽水系統(tǒng)可以滿足絕大多數(shù)情況下的系統(tǒng)可以滿足絕大多數(shù)情況下的水處理。水處理。第24頁/共36頁第二十四頁，共36頁。 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(tǒng)和設(shè)備難以充分利用這部分余熱資源，必須開發(fā)(kif)針對水泥窯余熱特點的熱力系統(tǒng)。目前針對性強的、具有工業(yè)應(yīng)用價值的熱力系統(tǒng)有以下三種形式：單壓、閃蒸、雙壓三種方式；第25頁/共36頁第二十五頁，共36頁。 圖1 單壓不補汽式純低溫(dwn)余熱 發(fā)電系統(tǒng)及廢氣取其方式第26頁/共36

8、頁第二十六頁，共36頁。第27頁/共36頁第二十七頁，共36頁。第28頁/共36頁第二十八頁，共36頁。 在相同的條件下，單壓、雙壓、閃蒸三種系統(tǒng)中：單壓系統(tǒng)由于對140左右廢氣余熱不能充分吸收，發(fā)電能力最低。雙壓系統(tǒng)，由于設(shè)置了低壓蒸發(fā)器、低壓省煤器加熱器，排煙(pi yn)溫度能降到90左右，發(fā)電能力最高。閃蒸單級補汽系統(tǒng)，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(zhuǎn)換為電能，降低了系統(tǒng)的發(fā)電能力，另外，其給水泵電耗大，其廠用電多，系統(tǒng)供電量少，所以發(fā)電能力在單、雙壓系統(tǒng)之間。技術(shù)技術(shù)(jsh)比較比較第29頁/共36頁第二十九頁，共36頁。 以蒸汽參數(shù)來分，基本上有兩類：

9、一類為0.691.27MPa280340的低壓低溫(dwn)系統(tǒng)，一類為1.572.47MPa-325400的次中壓中溫系統(tǒng)。第30頁/共36頁第三十頁，共36頁。第31頁/共36頁第三十一頁，共36頁。 水泥窯余熱發(fā)電應(yīng)遵循的基本原則為：不影響水泥生產(chǎn)、不增加水泥熟料熱耗及電耗、不改變水泥生產(chǎn)用原燃料的烘干熱源、不改變水泥生產(chǎn)的工藝流程及設(shè)備。 目前水泥窯配套建設(shè)余熱電站，可以(ky)做到不增加水泥熟料熱耗及電耗、不改變水泥生產(chǎn)用原燃料的烘干熱源、不改變水泥生產(chǎn)的工藝流程及設(shè)備。但無論是利用第一代還是第二代余熱發(fā)電技術(shù)建設(shè)的余熱電站，余熱電站投入運行后對水泥生產(chǎn)總會是有一些影響的，這些影響有

10、的是正面有的是負面，而且兩代余熱發(fā)電技術(shù)對水泥生產(chǎn)的影響基本是相同的。第32頁/共36頁第三十二頁，共36頁。 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(y r)發(fā)電作為一個整體，通過用能協(xié)調(diào)優(yōu)化，追求整體能耗最小 3.加強熱力系統(tǒng)配置和優(yōu)化的研究 4.科學規(guī)范余熱(y r)發(fā)電評價指標 5.余熱(y r)發(fā)電模式多樣化 6.余熱(y r)回收利用形式多樣化第33頁/共36頁第三十三頁，共36頁。經(jīng)過二十余年的發(fā)展，我國水泥工業(yè)形成了若干種成熟、比較完善的余熱發(fā)電技術(shù)，可以滿足不同窯型的需要，為各水泥廠根據(jù)其不同的條件選擇不同的余熱發(fā)電技術(shù)提供了可能。上述各種余熱發(fā)電技術(shù)，在具體實施過程中應(yīng)慎重考慮諸如余熱鍋爐設(shè)備設(shè)計制造、熱力(r