浅谈水泥低温余热发电厂几种电气节能降耗方法

摘 要：目前水泥低温余热发电厂的几种节能降耗的方法主要是依据循环参数、热力循环系统、废气取热的节能方式，通过对目前水泥发电厂的电气特点和其发电能力的分析比较，得出了几种有效的电气节能方法。今年来，随着我国的水泥工业工艺和装备技术的飞速发展，为了满足国内使用水泥的需要，大量的大型干法水泥熟料生产线投产使用，来生产大量的水泥供国民经济建设和国防建设使用，对低温余热发电厂的节能降耗的发电技术、装备的研究有着重要的意义，下面本文将讨论低温余热发电厂几种电气节能降耗方法。

关键词：水泥；低温余热；发电厂；节能降耗；方法

中图分类号：TE256+.7 文献标识码：A

1 水泥余热发电厂电气概述

1.1 供电的要求

对电源的要求：以项目的供电电源为220kV变电所的供电110kV单塔双回路架空进厂区的总降厂区中高电压等级为10kV主变容量为25000kVA。保安电源主要是由工厂自设柴油发电机来解决。

1.2 对配电系统的要求

一般的原料磨配电站都是单母线分段结线的结构，在这其中，两路的电源都是来自总降压站的，在正常情况下两路电源是同时供电的，并且母联柜是断开的，如果有一路电源发生了故障，母联柜就会自动合上，变换成另一路电源来给整个配电站进行供电，发电厂窑头的配电站是由单母线不分段结线结构构成的，这两路电源也同样是引自总降压站，如果有一路正常工作，那么另一路就其备用电源的作用，石灰石破碎配电站一般是单母线不分段的结线结构，一路电源来自总降压站的。

2 目前水泥行业已经推广应用的几种纯低温余热发电技术

以蒸汽参数来分，基本上有两类：一类为0.789～2.27MPa-270～350℃的低压低温系统，一类为1.67～3.63MPa-350～445℃的次中压中温系统。

0.699～1.37MPa-260～350℃的低压低温系统

2.1 热力系统模式

对于0.699～1.37MPa-260～350℃的低压低温系统来说，这种热力系统的构成大体上可以分为三种模式：第一种是复合闪蒸补汽纯余热发电模式；第二种是单压不补汽式的纯余热发电模式；第三种是多压补汽式纯余热发电模式。

2.2 热力系统的技术要点

第一，发电系统的主蒸汽参数是：温度为260到350℃，压力为0.699到1.47MPa。第二，是利用PC窑的窑尾预热器排出的低于三百六十度的废气来设置一台窑尾预热器余热锅炉（简称SP锅炉），还利用PC窑的窑头熟料冷却机排出的低于六百度的废气设置一台熟料冷却机废气余热锅炉；并把这两个锅炉设置为一台蒸汽轮机。这两种技术没有太大的区别，它们有共同的特点，其共同的特点是：都利用了在窑头熟料冷却机中增设的抽废气口，也都利用了冷却机尾部废气出口低于四百度的废气和窑尾预热器排出的废气余热，两者最重要的共同特点是都采用了压力为温度为260到350℃、0.699到1.47MPa的低压低温主蒸汽。

3 提高型水泥窑纯低温余热发电技术

3.1 上述热力循环系统、废气取热方式和循环参数的主要特点

3.1.1 改变原有抽取窑头熟料冷却机的废气方式，也就是在靠冷却机进料端布置一个可以出去四百度左右的废气抽废口，另外，还要必须在冷却机的中间部位安装一个可以抽取二百八十度左右的抽废气口。并根据废气的温度利用AQC炉生产1.7～3.92Mpa次中压或中压饱和温度至450℃的过热蒸汽也可同时生产0.2～0.6Mpa饱和温度至190℃的低压低温蒸汽、95～300℃热水。

3.1.2 在窑尾利用预热器系统的时，可以非常有效的排出二百四十度到四百度的废气，并且还可以用C2级旋风筒内筒至C1级旋风筒入口的四百五十度到七百度的废气水泥生产通过的三十五到五十度的废气热量。

3.2 上述的提高型水泥窑纯中低温余热发电技术可以取得的效果是前述的两个特点。在不影响水泥熟料热耗的情况下，水泥窑的生产条件是：第二，余热可同时生产次中压或者是中压饱和的温度至五百五十度左右的过热蒸汽、0.2到0.6Mpa的饱和温度至二百度低压低温蒸汽、九十度到三百度的热水；第一，提高型热力循环系统能够运用中压中温或者是次中压中温参数，来提高了热力循环系统的工作效率；第四，本技术最大限度的利用了水泥窑不同位置的废气温度余热，并根据废气的余热温度分布实现了热量阶梯利用；第四，前面所说的三个因素，提高型水泥窑纯中低温余热发电热力循环系统、废气取热方式和循环参数，造成了水泥窑废气余热按其质量充分地转换为电能，所以，提高型水泥窑纯中低温余热发电技术比传统的余热发电技术的发电效率高出了很多，进而造成了提高型低温余热发电技术的快速发展。

4 提高型水泥窑纯低温余热发电技术的应用情况

水泥窑纯低温余热发电工程普遍采用的是提高型水泥窑纯低温余热发电技术，其有如下两类情况：

4.1 采用提高型不补汽式的纯中低温余热发电技术，在浙江省湖州市兴宝龙建材有限公司的1900t/d新型干法水泥生产线上建设了装机容量为4.0MW的纯低温余热电站，该电站是实验性项目，现在已进入设备安装阶段。

4.2 其它余热发电工程：河南省杜山集团有限公司2600t/d新型干法窑5.5MW、济源昌乐水泥有限公司2600t/d新型干法窑6.3MW、上海创新水泥有限公司2600t/d新型干法窑5.5MW、河南洛阳水泥有限公司2600t/d新型干法窑6.5MW、安徽山水水泥有限公司1900t/d+3000t/d新型干法窑6.5MW纯低温余热电站采用的提高型多压补汽式纯中低温余热发电技术，前述工程将分别于2010年陆续投入生产运行。目前在做设计的其它水泥生产企业3300t/d级、4000t/d级新型干法窑纯低温余热电站同样采用的纯余热发电技术，当浙江省湖州兴宝龙建材有限公司6.0MW实验型余热电站投入生产运行并积累相应经验后，将着力推广余热发电技术。

结语

电厂是一次能源消耗大户，一次能源是不可再生的资源，节约是国家的基本国策，节能降耗是国家的长远方针。节约能源，保护环境，是我国长期的重大方针，也是全世界所关注的重要课题，水泥低温余热发电节能降耗方法不仅为国家提供了电能还有效的节约了国家资源。

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