水泥廠余熱發(fā)電余熱鍋爐工藝流程圖
我國水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)過近十余年的發(fā)展有了長足的進(jìn)步，現(xiàn)已接近國際先進(jìn)水平。誕生了多種各樣的并能滿足不同窯型要求的發(fā)電系統(tǒng)。最近，新疆一家水泥廠購買了鄭鍋股份2臺水泥窯余熱鍋爐，小編聽我司銷售人員說，客戶是對比了好幾家鍋爐廠才決定購買我們公司的水泥窯余熱鍋爐。以下是典型的水泥廠余熱發(fā)電余熱鍋爐工藝流程圖：
1. 廢氣回收系統(tǒng)：將水泥窯排放的高溫廢氣通過管道送至余熱鍋爐中進(jìn)行熱交換。
2. 余熱鍋爐：將廢氣中的熱量傳遞給循環(huán)介質(zhì)(水或蒸汽)，使其加熱并產(chǎn)生蒸汽輸出到汽輪機(jī)組中發(fā)電。
3. 污染物凈化系統(tǒng)：對廢氣進(jìn)行凈化處理，以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
4. 水循環(huán)系統(tǒng)：將冷卻水經(jīng)過冷卻器冷卻后再循環(huán)使用，并通過進(jìn)出口閥門調(diào)節(jié)水流量和壓力。
5. 蒸汽循環(huán)系統(tǒng)：將余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽送至汽輪機(jī)組中發(fā)電，然后重新循環(huán)使用。
6. 發(fā)電機(jī)組：將汽輪機(jī)組產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并通過變壓器升高電壓，輸出到電網(wǎng)中供電。
在實際應(yīng)用中，還需要根據(jù)具體情況選擇合適的余熱鍋爐類型、控制方式和參數(shù)設(shè)計，以實現(xiàn)最大的能源回收效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時，需要注意安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)，采取相應(yīng)的安全措施和監(jiān)測方法，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和排放達(dá)標(biāo)。
余熱鍋爐可以利用工業(yè)中制造的多種廢氣、廢料以及可燃物質(zhì)制造的熱量將水加熱到一定溫度，可以用來供暖，供熱和發(fā)電等。余熱鍋爐分好幾種，水泥窯鍋爐和玻璃窯鍋爐就是其中的兩種，同為余熱鍋爐它們都可以用在水泥廠嗎?二者之間有什么區(qū)別嗎?
水泥廠余熱發(fā)電余熱鍋爐工藝流程圖，2015年9月，鄭鍋的蒙古國15FKS項目正式進(jìn)入安裝階段。該項目設(shè)備是鄭鍋與南京凱盛設(shè)計院合作，作為當(dāng)?shù)刂袠?biāo)世界銀行的水泥廠發(fā)電項目的重要設(shè)備之一，與另外兩臺余熱鍋爐攜手供熱發(fā)電。
因為窯頭和窯尾的廢氣溫度較低，采用純低溫余熱進(jìn)行發(fā)電，對裝備和系統(tǒng)技術(shù)的要求較高。國外對于利用水泥窯低溫余熱進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)及裝備的研究與開發(fā)從上世紀(jì)六十年代即已開始，到七十年代中期，無論是熱力系統(tǒng)還是設(shè)備都已進(jìn)入應(yīng)用階段。據(jù)我們所知，技術(shù)較為成熟的是日本的幾家公司(如川崎公司)，他們開發(fā)研制的余熱鍋爐及中、低品位的混壓進(jìn)汽式汽輪機(jī)，經(jīng)數(shù)十個工廠多年運(yùn)轉(zhuǎn)實踐證明，技術(shù)成熟可靠并具有很大的靈活性。寧國水泥廠純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)就是日本川崎公司的技術(shù)和裝備的應(yīng)用工程。
水泥廠余熱發(fā)電余熱鍋爐工藝流程圖，廣東省某水泥廠4500t/d生產(chǎn)線配套9MW純低溫余熱發(fā)電，所配套余熱鍋爐設(shè)計進(jìn)煙風(fēng)溫度550℃，過熱器出口設(shè)計煙溫310℃，額定蒸汽量20t/h，進(jìn)口蒸汽溫度210℃，出口蒸汽溫度450℃。設(shè)備投運(yùn)2年以來，窯頭過熱器(型號為170AY01-2-1-0)積灰非常嚴(yán)重，該過熱器有上下兩層受熱面，下層為光管，上層為鰭片管。運(yùn)行2年半后，煙氣溫度因為積灰提高了15℃。每次停爐檢查都需要人工清理。圖1為運(yùn)行2年半后的光管和鰭片管的積灰情況。
結(jié)束語：在工業(yè)生產(chǎn)中，大量的余熱以多種形式排入大氣，造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。特別是中低溫350℃以下的余熱，雖然其品位較低，但數(shù)量很大。因此，余熱回收利用具有重要的現(xiàn)實意義，已成為節(jié)能領(lǐng)域的一個重要研究課題。為了提高系統(tǒng)的整體性能，首先要對余熱鍋爐進(jìn)行改造，使余熱鍋爐在換熱過程中的不可逆損失降到最低。所制造的高溫過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)的出力可為水泥廠自身供水。在污泥生產(chǎn)線和廠區(qū)生活用電量方面，積極實施節(jié)能減排措施。
