问题15.关于减少余热浪费
现场回访看到,许多企业的节能意识还不能完全到位,存在大量的余热浪费问题。如某厂原料磨三道锁风器失灵的问题;某厂原料磨热风管道不保温的问题;某厂原料磨冷风阀常开的问题;某厂煤磨喂料系统不锁风的问题;某厂煤磨冷风阀常开的问题;某厂熟料带走热偏高问题;某厂C1本体及原有管道无保温或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,不同的是有的单位很严重,有的单位不太严重,但不管严重还是不严重,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,经初步计算三道锁风器每增加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;原料磨冷风阀每增加1%漏风,电量损失38kW;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或不保温每降低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。 结语
我国新型干法水泥生产工艺技术从70年代末开始,经历了20余年的发展,目前其技术与装备已很成熟,基本达到了点火下料之日,就是达标之时的水平。现在我国水泥窑余热发电技术方兴未艾,尤其是第二代余发电技术与装备处于日臻成熟时期,相信通过本次(西南区)水泥窑低温余热发电技术高级研修班,对第二代水泥窑余热发电技术与装备推广普及,一些企业将从中受益:少走弯路,或不走弯路,及早驶入发展快车道。研修班将为促进节能减排,发展循环经济起到一定的积极作用。
加强电站运行管理,提高发电能力
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作者:李山正 单位:山东山水集团创新水泥公司 [2009-7-16]
关键字:余热发电
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山东山水集团创新水泥公司建有1条2500t/d新型干法水泥熟料生产线,为充分利用水泥窑生产过程中排出的废气余热,节约能源、降低成本,我们委托大连易世达于2006年为其配套建设了一座装机4.5MW的余热电站。电站设计平均发电功率4250kW,于2007年6月并网运行。电站投入运行后,通过我们加强机组运行管理,发电功率的逐年提高。现就我们在余热发电系统运行管理经验总结如下,供与会的专家参考:
1.运行管理应遵循的基本原则 1.1水泥窑工艺为基础
水泥窑配套余热发电,热能通过余热锅炉取自水泥窑烧成余热。因此,窑系统稳定、高效、长期稳定运行是水泥窑余热发电的基础。为此,要求窑工艺从原、燃料进厂检验,生料配料,烧成控制,设备维修等工序加强提高,以适应发电系统的操作要求。如果烧成工艺不能稳定,设备运转率较低,则会造成发电机组并网解列频繁,严重影响发电效率和机组安全运行。
1.2余热发电技术是保障
水泥窑余热发电技术包含了水泥窑烧成控制技术、热力循环原理、锅炉热力技术、汽机做功原理、自动控制技术、励磁发电技术、水处理技术等多学科理论。每一位余热发电管理者都应当认真学习和实践这些理论基础,并灵活应用到机组发电过程中,以保障机组安全、稳定、高效运行。
1.3提高余热利用率是关键
在窑系统与发电系统正常运行的情况下,机组的发电效率,取决于旋窑及机组操作人员的操作调整,在保证窑工艺稳定的前提下,尽可能多的把余热热能输送到机组热力系统之中,以提高SP炉、AQC炉、ASH过热器的入口烟气温度、流量为基本原则,来提高机组效率。但从发展的观点来看,余热热能的取热方式,是提高余热利用率的重要环节。因此,余热取热方式的科学合理是大幅提高余热发电效率的关键所在。
2.窑系统与发电系统管理体制的建立
水泥窑余热发电,从窑系统到发电系统均以废气为介质进行热能的传递,其废气参数的品质对余热发电能力起着决定性的作用,而废气品质是由窑中控操作调整的。在窑系统不正常的情况下,中控操作以稳定水泥窑工艺为主,此时对废气参数的调整相对频繁,废气参数波动大,废气品质较差,发电量不稳定且很低;而当窑系统处于正常稳定的情况下,此时废气参数相对稳定,废气品质较好,发电量稳定且很高。因此提高电站发电能力,水泥窑是基础,相互配合是关键。
为密切窑系统与发电系统关系,达到相互配合,我们将发电系统与窑系统做为统一的整体来管理。具体做法是:
(1)是在管理制度上,制定了提高发电能力协作配合管理办法及将罚办法,实行层层目标管理责任制,将发电指标分解到每个人,不仅发电系统有指标,水泥窑系统也有指标。由于措施得利,较好地调动了广大职工生产积极性,消除了两系统的相互影响,促进两系统的高效平稳,保证了发电量的稳定。
(2)是在机构设置上,山水创新公司把窑中控与发电中控合并为一个部室,统一管理,统一协调,从根本上铲除相互推委,相互扯皮现象,从而理顺了关系,明确了责任,明确了目标,促进了水泥窑与发电系统健康发展。
3.运行参数的控制
3.1创新公司窑工艺对发电功率有影响的几个重要参数 a.高温风机转速:870~890r/min; b.过剩风机转速:570~590r/min; c.篦冷机篦速:一篦床:厚料层操作; 二篦床:薄料层操作;
d.一篦床前冷却风机转速:2800~3000r/min; e.窑产量:2800~3000t/d; f.C1出口温度:320~340℃;
3.2创新公司4.5MW机组发电工艺参数的控制要求 a.汽轮机真空度:-0.091~-0.094MPa 夏季控制:-0.091~-0.092MPa 冬季控制:-0.093~-0.094MPa
在汽轮机供汽参数一定的情况下,真空度提高0.001MPa,汽轮机可增加60kW的有功输出。
影响汽轮机真空的主要因素有:循环冷却水量和水温以及冷凝器换热管热阻。一般由循环冷却水量少和水温高带来的影响相对较小,也比较容易解决。一般冬季水温低,冷凝器换热充分,真空较高;一般夏季水温高,冷凝器换热不好,真空较低。因此夏季应适当增加冷却水量,以提高冷凝器换热能力,提高真空度。但是由冷凝器换热管热阻增高带来的影响比较大,也比较难处理。
冷凝器换热管热阻增高主要是凝汽器冷凝管积尘、积藻、结垢所致。解决办法通常是采取过虑和在循环水中填加稳定剂的办法,但是该办法只能缓解不能根除,随着时间的延续,在冷凝管束内壁上仍然积存了大量的粘性污物,且越来越厚,由于粘性污物的热传导性较差,因此冷凝器换热管的热阻越来越高,冷凝器换热越来越差,真空越来越低。为解决凝汽器冷凝管积尘、积藻、结垢问题我们采取了酸洗加胶球清洗处理措施。考虑胶球清洗运行成本低,操作简单,不需停机,效果较明显,因此我们主要采用胶球清洗方式清垢。采用胶球清洗措施后,污物得到清除,热阻降低,因此汽轮机真空度由清洗前的-0.086MPa提高至清洗后的-0.094MPa,发电能力由清洗前的4000kW提高至清洗后的4350kW,提高350kW,效果十分明显。
b.主蒸汽参数的控制管理 主蒸汽参数的运行范围:
压力:1.5~2.3MPa,正常情况下力争控制在上限2.0~2.3MPa; 过热度:320~400℃,正常情况下力争控制在上限360~400℃; 蒸汽流量:16~24t/h。
在主蒸汽参数的控制管理上,以稳定和提高过热度为主,以稳定和提高压力为辅。因为在一定的主蒸汽压力情况下,提高主蒸汽温度可以提高蒸汽的热焓值,降低汽耗率,提高发电能力。因此,在运行过程中应尽可能提高主蒸汽温度控制值。
至于主蒸汽压力控制,考虑到在一定的主蒸汽温度情况下,提高主蒸汽压力,锅炉的换热效率将下降。因此主蒸汽压力控制应通过方案优化进行确定。
4.主要采取的措施
为提高提高发电能力,我们重点采取了以下几项技术和管理措施: (1)是变更了振打装置的传动比,提高了SP锅炉的振打频率;
(2)是每天定期开启胶球清洗装置对冷凝器管束的污垢进行清洗,提高换热效率;
(3)是生料成分中加入3%粉煤灰,提高SP锅炉入口烟气温度;
(4)是通过改造提高了篦冷机中温取风口的取面面积;
(5)是在高、中温烟道上增设了联通管道,方便了高温风和中温风的调整,从而提高和稳定了AQC锅炉进口温度;
(6)是用耐磨陶瓷涂料代替原浇筑料,减小了浇注料厚度,增大了高温烟道的有效通风面积;
(7)是针对ASH过热器经常积灰问题,安装了蒸汽吹灰器,定期对过热器管束进行清理,保证了过热器的通畅和正常换热;
(8)是锅炉化学水处理采用了反渗透制水工艺,从而减小了锅炉排污造成的热能损失。
5.取得的技术和经济效果
通过采取以上技术及管理措施后,取得了明显效果。通过统计:2007年下半年平均发电功率为4056kW;2008年平均发电功率为4368kW,提高了312kW;2009年上半年平均发电功率为4610kW,相对2008年又提高了242kW;相对2007下半年提高了554kW。如按年运转7200h计算,年可增加发电量399万kWh;如每kW电价按0.5元计,年可节省电费支出近200万元,经济效益十分可观。
提高窑外分解窑纯低温余热发电量几项技术措施的
探索与实践
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作者:钱建荣 单位:浙江新都水泥有限公司 [2009-7-16]
关键字:余热发电
? 摘要:
一、窑头低温废气余热的循环利用
水泥窑实施纯低温余热发电项目后,在采用较先进的低温低压补汽系统情况下,窑尾余热锅炉(SP炉)的排烟温度可做到165℃左右,这部分废气中的余热大都用于原料(生料)磨作为烘干热源加于利用;窑头余热锅炉(AQC炉)在设置锅炉热水段后排烟温度可做到130℃左右,这部分废气与窑头篦冷机余风混合后的温度为110℃左右,一般经窑头收尘后排放。
如何利用窑头排放废气中的余热资源?理论上有使用低沸点工质换热后用于发电的方案,但其经济性和实用性尚需探讨;此外还有生产热水等方案。我们采用了易世达能源工程公司的方案,将窑头废气经篦冷机风机引回中温段,通过循环利用其热焓提高AQC炉的产汽量,方案示意如附图1。
本方案的要点在于将110℃左右目前难于利用的低温废气通过与篦冷机内的中温(500℃左右)熟料换热升温后加于利用,实现低温废气余热资源焓— 的转换。本方案在工程实践中已解决的问题有以下几点:
1、对熟料冷却尤其是出窑熟料骤冷要求的影响
篦冷机在预分解窑系统中作为一项重要的热工设备,主要完成对出窑熟料(1300℃左右)的冷却和回收热能两项任务。一般要求出篦冷机的熟料温度<65℃+环境温度;此外要求在篦冷机高温区段对出窑熟料实现骤冷,以阻止熟料矿物晶体的长大和其中阿利特矿物C2S由β型向γ型的转化。
分析出窑熟料在篦冷机中的运动和冷却过程,在推动型篦冷机(目前通常称第三/第四代)中,熟料在篦床上的冷却可划分为高中低温三个区段:其高温区主要实现对出窑熟料的骤冷并提高入窑和入炉的二、三次风温;中温区为热回收区:低温区实现对熟料的进一步冷却、降低出篦冷机的熟料温度。
分析篦冷机的风量分配关系:冷却用风由各段风机分别鼓入,风温为20℃左右,高中低温三个区段的进风量分别占总风量的31%、50%和19%左右。换热后出篦冷机的风量分配为;入窑二次风占15%左右(标况、风温1050℃左右);入分解炉三次风占22%左右(标