我公司余热发电现状和整改措施v

2020-03-03 13:15:29 来源：范文大全收藏下载本文

我公司余热发电现状和整改措施

我公司余热发电工程由成都建材设计院有限公司总程包，系统工艺采用第一代纯低温余热发电技术（单压不补汽热力循环系统），

该系统在相同热耗的情况下吨熟料发电量较低，我公司两台机组投产以来在三条熟料生产线都正常的情况下瞬时发电量最高达19300KW（当时每台锅炉入口烟温正常）,三条线平均热耗低于3140Kj/t，吨熟料达到31KW。以上说明整个余热发电系统正常，达到了第一代单压不补汽热力循环系统的要求（在吨熟料热耗3140Kj/t情况下发电量28~34KW），但系统还需在原有基础上进行优化整改，造成目前吨熟料平均发电量偏低的主要原因是水泥窑系统热工工况不稳，废气温度达不到设计值，致使锅炉出力不足，从而导致发电量不高，现分部说明如下。

一、煤磨对余热发电系统的影响

水泥生产过程的正常波动对余热发电系统来说也是可以适用的，但较大的无规律性的波动对余热发电系统很不利，如煤磨需要从窑头篦冷机抽风用于烘干时，煤磨的运转不会与窑系统运转完全同步，必然存在煤磨抽风时和不抽风时供余热发电系统的烟气量与烟气温度的变化。从理论分析来看，如果余热发电系统不与水泥生产系统争风争热时，要保持窑系统的平衡，对2500~5000t/d规模的余热发电系统供风会有16000~35000㎡/h的风量差和10℃左右的温差。这种变化在窑系统实际操作中很难控制的恰到好处,必然存在余热发电系统与水泥窑系统争风争热的现象，为了保持窑系统的稳定余热发电系统势必造成发电量会大幅波动，所以为了保持水泥窑系统和发电系统的相对稳定，一般将煤磨用风取之窑尾余热锅炉出口，从源头上消除这种波动。而我公司煤磨用风取之窑头冷却机，并且我公司煤磨用的是管磨相对立磨来说烟气所需温度要求较高。针对我公司实际情况采取如下措施：由于发电取风点和煤磨取风点位置较近，实际操作中，便存在着煤磨与发电抢风现象，煤磨系统通风阻力明显小于发电系统通风阻力，也有利于煤磨抢风，操作上在保证原煤烘干的情况下，尽量减少煤磨用风，增加发电风量，建议在以后的技改中，煤磨取风以三段低温余风为主（将煤磨收尘器前的冷风阀接管道至篦冷机尾部旁路阀下），现有取风点只做调节，既可以满足煤磨风温、风量需求，又增加了发电风量，提高了发电量，有利于余热的充分利用。又因为三号线煤磨用风直接从锅炉入口取之，系统争风现象更是严重，二号和三号煤磨之间有联通，可以互为备用，所以应尽可能的多开二号煤磨，减少系统争风现象提高发电量。

二、窑系统的影响

三个窑系统一直保持高产运行，但熟料烧结不是很好，结料不均匀，大快料、细料较多，篦冷机料层波动大，换热效果较差，

二、三次风温不稳定，也造成窑头废气温度波动，窑头AQC锅炉入口温度波动大，波动区间250~450℃之间，废气温度的波动又影响了风量的稳定，致使AQC锅炉出力不够。针对目前系统运行状况分析，熟料结料较差，主要受配料影响，入窑生料硅酸率和饱和比偏高，操作上要适当增加窑头喂煤量，提高烧成温度，加大系统排风，降低窑内还原气氛。在熟料结料较差的情况下，篦冷机不宜厚料层操作，我公司生产线篦冷机的主要特点就是高穿透性和低阻力，熟料结料差，透气性差，降低了冷却风的穿透力，影响了熟料和冷却风的热交换，因此。厚料层操作只有在结料较好的情况下进行。树立一体化操作思路，余热发电运行后，运行系统便又窑、原料、煤磨、发电组成，窑操作时要逐步树立窑、磨、发电一体化操作思路，窑操作时要考虑到发电，要尽量保证发电量，提高发电温度尤其是稳定窑头废气温度，发电操作时要考虑到窑，如在窑头出现正压时，要适当打开窑头旁路挡板，减小通风阻力，满足窑安全运行需要，磨操作时也是如此，不能专注操磨，要考虑发电和窑运行状况。

三、篦冷机操作与管理

篦冷机作为熟料烧成过程中重要机组，担负着熟料冷却和热量回收任务。

1300℃左右不同粒径的高温熟料从喂料端进入冷却机并平铺在篦床上，在篦板推力的作用下向出料端移动，在移动过程中篦下冷却空气源源不断地通过篦板穿过料层，与热物料进行热交换，热交换结果是熟料被冷却，空气被加热。熟料的冷却可近似地看作为一维不稳态冷却过程，过程中冷却时间基本一定，冷却风量基本一定，因不同时段的传热温差不同，传热速度也不一样，开始阶段非常快，以后迅速减慢，前1/3时间段几乎完成了全部换热量的60～70%。由于出窑熟料的温度、液相量、颗粒级配、比热、产量、布料均匀性时常变化，而传热又对熟料温度、液相量、颗粒级配、比热、料量、布料等非常敏感，因此前期传热特点是快速而多变。

由于影响因素多，操作参数相关性差，因此熟料冷却只能模糊控制。这种控制对熟料烧成影响不大。但对窑头余热锅炉影响却十分大，表现比较明显的是，窑工艺状况虽未发生异常，但进AQC炉的却做出了较大的反应。为减弱上述影响，可通过以下操作解决。

1.密切关注二次风温、三次风温及其它们的温差。一般出窑熟料物性参数变化对二次风温影响不大，但对三次风温影响较大。此时可通过观察三次风温和三次风温与二次风温差值变化来判定窑况的改变，并及时采取应对措施。一般当三次风温升高或三次风温与二次风温差值变小时，可减慢篦速，或减小鼓风风压，或减慢篦速和减小鼓风风压同时进行。反之，当三次风温降低或三次风温与二次风温差值变大时，可加快篦速，或增加鼓风风压，或加快篦速和增加鼓风风压同时进行。 2.密切关注各风室鼓风机的风门开度、转速及电流。目前操作员只注意鼓风机的风门开度和转速，却忽视了鼓风机的电流。因为当出窑熟料物性参数发生变动后，各风室通风阻力将会发生微弱的变化，进而引起鼓风量变化，因此风机电流或风机功率将有所变化。当电流或功率有减小趋势时，应有意识的开大风门或增大转速，并将电流或功率控制在更高的参数值上。反之，当电流或功率有增高趋势时，应有意识的减小风门或降低转速，并将电流或功率控制在更低的参数值上。

上述操作应与三次风温或三次风温与二次风温差值变化相兼顾，操作中尽量采用调风量的办法，最好不要调篦速，调篦速会导致更多因素变化，使篦冷机更难控制。篦速控制要与下料量和窑速保持一致。

3.加强篦板使用与维护，做到同室同期，严禁同室新老混用，尤其是高温室和中温室。我们知道不同龄期的篦板，孔隙率不同，新篦板孔小，老篦板孔大，同用一个室会导致上风不均匀，熟料冷却不好，废气温度降低，热效率下降。

4.加强配料，加强均化，加强热工检测，定期对计量设备进行标定，稳定窑的热工制度。

5.定期开门检查篦冷机内熟料结粒情况，布料情况，红河情况等。

四、关于生料磨操作调整

生料制备一般都采用烘干兼粉磨工艺，按主机设备不同分为管磨生料制备系统和立磨生料制备系统。

该系统可使最大入磨水分5%的配合物料，经烘干后达到出磨水分0.5%。所需热源由窑尾C1筒提供，废气温度通过预增湿调整到入磨要求温度。一般管磨烘干用风较少，但要求烘干温度较高，一般为250～280℃，控制出磨废气温度80℃；而立磨烘干用风较多，但要求烘干温度较低，一般为210～250℃，控制出磨废气温度90℃。

考虑原料入磨系统均使用了回转卸料锁风装置，漏风较少；再有实际入磨物料水分不高，一般在2.0～3.5%之间，因此实际入磨温度：管磨为190～230℃；立磨为180～220℃。出磨温度：管磨为80℃；立磨为90℃。所需烘干用出C1出口废气需阶段增湿降温后再入磨。当由SP余热锅炉降温取代阶段增湿降温后，由于前者含水量极少，后者含水量较高。因此同样温度条件下的废气，前者干燥能力较强，后者较差。换句话说，对同样烘干能力废气，前者废气温度较低，后者温度较高。根据经验，出SP余热锅炉温度调整为：

管磨为170～210℃；立磨为160～200℃。出磨控制温度调整为：管磨为70℃；立磨为80℃。

五、关于煤磨热风管道改造与操作调整

煤磨烘干热源一般取自篦冷机中部靠前位置，提取温度一般为300～400℃，而煤磨烘干用废气温度一般为200～250℃，因此热风在入磨前需配入大量冷风。这样将造成大量高品位余热资源浪费，为减少浪费，增加收益，一般采取高低温风搭配的办法加以解决。高温风仍从原取风口提取，低温风从原余风排出管道抽取。两股热风汇合后入磨，两股热风调整由中控员通过遥控设在两股热风管道上的电动蝶阀来完成（将煤磨收尘器前的冷风阀接管道至篦冷机尾部旁路阀下）。

控制参数：

高温风：300～400℃ 高温阀：55～28% 低温风：120℃ 低温阀：45～72% 入磨风：200～250℃ 出磨风：70℃

六、关于减少余热浪费

我公司的节能意识还不能完全到位，存在大量的余热浪费问题。如原料磨回转卸料器失灵的问题；原料磨热风管道系统漏风和保温不佳的问题；煤磨喂料系统不锁风的问题；煤磨冷风阀常开的问题；熟料带走热偏高问题；C1本体及原有管道保温不符合要求问题等。由于上述问题普遍存在，余热浪费的问题也就普遍存在，只要有浪费损失，势必要牺牲另一部分余热来加以弥补，最终将导致余热发电量降低。以5000t/d水泥窑为例，经初步计算锁风装置每增加1%漏风，电量损失38kW；原料磨热风管道每增降温1℃，电量损失为19kW；煤磨喂料系统每增加1%漏风，电量损失3.5kW；煤磨冷风阀漏风每增加1%，电量损失3kW；熟料带走热每提高10%，电量损失124.6kW；C1本体及原有管道保温不规范每降低1℃，电量损失40kW。

防止余热浪费的措施都很简单，基本是保温问题和防止漏风问题，难点是点多、面广、量大，一时难以全面解决，但是只要我们重视节能，推广节能，鼓励节能，在节能上打歼灭战和持久战，余热浪费将逐渐减少，最终将完全消除，届时余热发电量将会得到进一步提高。

七、余热锅炉随窑启动问题

余热锅炉一般是待窑启动后再启动，也可以随窑一起启动。

1、锅炉随窑启动

1)AQC炉可随头排风机启动而启动时，锅炉进出口挡板全开，旁路挡板全关，篦冷机风量全部经过AQC炉，此时风温约50℃，上升速率小于80℃／MIN，可满足AQC炉升温的需要，待达到并汽条件时可并入系统。篦冷机风量和风压可以用头排风机入口挡板进行调整。 2)SP炉随窑点火而同时启动时，需改变传统的启动方法。通常启动时烟气通过预热器顶部排入大气，这样既不经济，也不环保。窑点火到投料需要较长时间，可以充分利用窑升温时间，对SP炉进行预热升温。点火前启动窑尾排尘风机，烟气经过预热器、余热锅炉、增湿塔、窑尾排尘风机进入袋除尘器，通过烟囱排入大气。这种方式对窑的影响主要有：

①必须控制预热器出口压力为零，否则会造成窑头火焰后移，预热器出口温度高，油耗增大；

②高温风机蜗壳可能会由于风速低而积灰；

③袋除尘器因为烟气温度低造成结露；

④尾部灰粒细，流动性差，温度低时易造成系统堵塞；

⑤启动时需启动尾排风机，耗电大；

⑥控制不当，造成投料时间延长。

2、余热锅炉与窑的相互影响

1)AQC炉投入后会造成除尘器入口温度低、负压大和头排风机电流大，应及时调整入口挡板，保持窑头负压，避免负压过大，造成燃烧器回火。

2)AQC炉受热管受高速含尘烟气的冲刷与磨损，会导致穿孔和爆管的事故。一旦事故发生，应积极采取措施，防止水流入拉链机，造成熟料结块。

3)由于篦冷机料层有波动，导致AQC炉进口废气温度波动很大，产生的蒸汽压力和温度变化也很大。采用窑头掺冷风的方法，虽能降低废气温度，但不经济。建议操作上采取稳定烟气温度的措施，避免发生金属蠕变和浇注料的脱落，影响机组负荷。

4)SP炉的启停和入炉烟气量的调节涉及到窑系统工况的波动和窑尾高温风机电流的波动。SP炉启停操作和风量调节时，原则上只要保持C1出口负压和温度不变，就不会影响窑系统的稳定。实现这一原则的重要手段是SP炉进出口挡板、旁路挡板及窑尾高温风机液力偶合器三者的协调操作。启停锅炉和调节入炉烟气量由中控窑操作员操作，由于高温风机入口温度会降低，风机出力会增大，引起出C1负压及高温风机电流的变化，所以应视窑尾高温风机电流变化情况缓慢操作，及时调节高温风机，让窑系统稳定。高温风机液力偶合器控制目标是：在尽量维持C1出口负压稳定的同时，高温风机电流不超过额定值。

5)预热器出口至余热锅炉入口的管道进行外保温，减少散热量；堵塞漏风，提高锅炉人口废气温度。

6)AQC炉启停应注意除尘器入口温度控制在100～200℃，严禁超过260℃。必要时调整冷风阀。

7)SP炉启停时及时调整增湿塔喷水量，注意塔后温度。SP炉废气出口温度应根据立磨及入磨原料水分来确定，可通过锅炉进出口挡板及旁路挡板进行调整。

8)窑头及窑尾拉链机启动时，窑头斜拉链及窑尾二合一拉链机必须运行，以免造成系统堵塞。

9)SP炉振打投入时会引起气体含尘浓度变化而导致窑尾排风机工况突变，甚至风机因气体含尘浓度过高而过载跳停。

10)若窑运行，而锅炉长期停运，由于余热锅炉入口挡板关闭不严密，会导致SP炉下部积灰。

3、启动和运行调整原则

1)余热锅炉运行应不影响水泥生产，所以锅炉启动和维护必须坚持“副业服从主业，主业兼顾副业”的原则，既要保证产业安全，也要保产业的经济。

2)统筹兼顾，安全第一，保证窑及余热锅炉稳定。 3)首先满足水泥生产过程中原料烘干对余热的需求，其次是最大限度的回收剩余余热。

我公司余热发电现状和整改措施

余热发电

余热发电行业现状分析报告