水泥窑余热发电工艺设计的思路初探

[摘 要]随着我国的发展，所需要的电量越来越大，因此，许许多多形式的发电被人们发现，而现在本文主要讲的是水泥窑余热发电。随着我国的科学技术的发展，水泥窑余热发电的技术也在不断的发展，所以，水泥窑余热发电得到了广泛的推广和应用，不同工程项目投产后的实际效果也有所不同。

[关键词]余热发电 水泥窑 工程设计 优化措施

中图分类号：TQ172.622.22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0136-01

1.前言

可以说水泥这一行业是一个耗能大户，并且水泥行业也是一个浪费大户，即使利用最先进的技术对水泥余热进行处理，但是仍有很多的低温余热被白白排放，因此，有效利用余热是非常重要的。而利用水泥窑余热进行发电，是符合我国节能减排的政策，既有效的利用了水泥窑余热，又对我国的发电事业有帮助。因此，我国的大部分水泥厂纷纷建设了余热发电工程，发出的电既可以自己使用，也可以对外输出，供给其他用户使用。随着实践的时间越来越长，积累的经验非常丰富，使得水泥窑余热发电技术越来越好，这是一个很好的发展。虽然余热发电技术得到了快速发展，但是也是会因为各种因素，导致余热发电所得到的发电效果不是很理想。

对于我国来说，利用水泥窑余热进行发电的技术起步的比较晚，导致了我国对于利用水泥窑余热发电的技术不是很了解，对水泥窑余热的特点认识的不到位，只能够在小型的火力发电站中吸取经验，并且结合引进的国外的技术，建立针对我国水泥窑余热特点的发电工程。慢慢的从水泥窑余热发电厂中积累经验，在不断的完善水泥窑余热发电技术，这样我国的水泥窑发电技术越来越好，余热发电工程发展的越来越好。

2.水泥窑余热发电优化设计原则

为了使得水泥窑余热发电工程更好的发展，需要对水泥窑余热发电进行优化，但是优化是要遵循一定的原则的：第一，水泥窑是主线，而余热发电系统只是依附于主线的一项辅助工程，因此，在发展余热发电时，不能够对水泥窑这一主线生产产生影响。第二，发展余热发电工程主要是为了不使水泥窑的余热白白浪费而兴起的，因此要保持节能减排这一政策，不能够以增加热耗来提高发电量，所以，使用增加水泥窑煤耗或者是抽取三次风等方式，来提高余热的温度是非常不可取的。第三，应遵循以热定电的原则，也就是水泥窑提供多少余热就发多少电。第四，在调送余热时，要以不影响水泥窑这一主线的前提下，在将余热竟可能多的调送到余热发电系统中，用来发电。第五，利用先进的技术提高余热发电系统的转化率，这样就可以使得水泥窑和余热发电系统同步工作，将水泥窑排放的余热能够在第一时刻转化为电能。

3.水泥窑余热发电优化措施

3.1 充分利用水泥窑余热措施

为了优化水泥窑余热发电工程，重分利用水泥窑余热是非常重要的，我国经过不断的实践，总结出一些有利于增加余热利用率的方法：第一，双压技术。双压技术的原理就是利用不同的温度的烟气来产生不同压强的蒸汽，这样就可以实现烟气余热的梯级利用的目的，这一技术是由中信重工首先发明的。并且经过很多水泥窑余热发电的实践后，采用双压技术后真的对于充分利用余热得到了很大的提高，从而使得余热发电系统的发电量也得到了很大的提高。由此可知，双压技术是非常有效的。第二，优化煤磨取风工艺。实际上煤磨运行是非常繁琐的一项工序，不仅要用高温的热风将原料吹干，并且还需要对窑头锅炉中的烟气进行降温，一般采用的方法就是渗入冷空气，使得窑头锅炉中的烟气温度降低，这样就造成了高温烟气的浪费。因此就需要对煤磨取风工艺进行优化，使得余热的利用率提高，增加发电量。而在优化这一工艺时，所采取的的方法是：从篦冷机尾部排烟管道中抽取一部分低温烟气，然后将进入窑头锅炉中高温烟气的一小部分与低温烟气混合，这样就可以满足煤磨正常用风的要求，并且大大减少了高温烟气的浪费。第三，窑头锅炉排烟循环再利用。窑头锅炉排出的烟气的温度一般都在100摄氏度左右，锅炉排烟是将烟气通过除尘装置排放带大气中，这样就造成了余热的浪费，而将这些余热循环再利用，是充分利用余热的具体表现。可以在窑头排风机和篦冷机下冷却风机人口之间连接循环风管道，将排入大气中的烟气利用起来，可以增加余热的利用率，增加发电来量。但是窑头排烟循环风在利用并不是完善的，其同样存在着弊端，就是冷却风机功耗提高，但是这些功耗的损失远远小于增加的发电量带来的利益，因此，这一弊端可以忽略。第四，窑筒体辐射热利用。水泥回转窑筒体由于内部中持续的高温，使得本身的温度也是相当高的，一般都在300-400摄氏度左右，这就使得窑筒体时刻向周围低温度的环境中辐射热量，因此回收利用这些热辐射也是充分利用余热的具体表现。

3.2 提高余热发电系统效率措施

为了优化余热发电系统工程，提高余热发电系统效率时非常重要的，经过我国不断的实践总结出一些提高余热发电系统效率的发放：第一，优化篦冷机取风工艺。水泥窑在排放余热时，都是通过篦冷机来排放的，而当余热在篦冷机的管道中排除的过程中使得大量的余热浪费，当到达尾部是，温度一般都较低，并且很不稳定，因此为了避免浪费，提高余热发电系统效率，就需要对篦冷机取风工艺进行优化。优化的方法是，可以在篦冷机的中部设立取风口，使得篦冷机中的高温烟气直接用于发电，这样就大大的提高了余热发电系统的效率。第二，公共过热器。水泥窑余热发电系统就是利用高温的水蒸气来进行发电，因此，条水蒸气的温度或是增加压强都会使得余热发电系统的效率提高。因此可以将低温的水蒸气引入窑头锅炉中过热，增加水蒸气的温度，从而提高余热发电系统的效率。

除以上两种方法之外，还有提高凝汽器真空度、合理布局工艺流程、加强窑尾锅炉清灰效果和窑头沉降室沉降效果、采用新型热力除氧提高给水品质、防止锅炉管道中的结垢等方法，都可以提高余热发电系统的效率。

3.3 降低余热发电厂用电措施

为了优化余热发电系统工程，降低余热发电厂用电是非常重要的，经过我国的不断实践，总结出一些降低余热发电厂用电的方法措施：第一，双曲线自然通风冷却塔。自然通风冷却塔对于一些小型的余热发电系统更具优势，通过对采用双曲线自然通风冷却塔和机力通风的一系列比较，可以得知采用双曲线自然通风冷却塔比机力通风更具有优势。第二，水轮机冷却塔。水轮机冷却塔适用于产量较低的水泥窑余热发电站。这样可以节省余热发电厂的用电。

除以上两种方法外，还有其他方法可以降低余热发电厂用电，例如：采用变频电机、采用新型热力除氧等。

4.结束语

随着我国在水泥窑余热发电系统这一方面上的不断实践，使得我国对于水泥窑余热发电技术有了进一步的认识，对水泥窑余热发电这一系统所需要的知识更加了解。这就使得我国水泥窑余热发电这一事业在不断的发展，使其能够得到更多的效益。

参考文献

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