水泥窯純低溫余熱發電的若干問題

摘 要 隨著我國經濟與科技的快速發展，新型干法水泥窖純低溫余熱技術已經在水泥工業中廣泛的得到了應用。水泥窖純低溫余熱技術就是通過將在水泥煅燒過程中產生的廢物余熱轉化成電能之后，再重新運用于水泥生產的技術。該技術的出現大大的提高了能源的利用效率，有效地降低了水泥生產的能耗，對于水泥企業的發展有著非常重要的作用。但是，水泥窖純低溫余熱技術還不成熟，仍然存在一些問題。本文就水泥窖純低溫余熱發電的若干問題展開討論，為純低溫余熱技術的研究發展以及推廣應用提供有力的參考依據。

關鍵詞 低溫；余熱發電；問題

中圖分類號TM61 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）100-0098-02

近年來，我國的水泥工業在快速的發展，水泥熟料生產技術也在不斷地更新，為水泥生產提供了非常有力的手段。對于水泥生產而言，現在很多企業都引入了10000t/d、6000t/d、5000t/d、2500t/d等四條新型的干法水泥熟料生產線，通過對窖頭熟料冷卻熱量以及對窖尾排出的廢氣余熱進行發電利用，有效地增大了能源的利用率，降低企業投入成本。但是水泥窖純低溫余熱發電技術仍然存在一些問題，這在一定程度上制約了企業的發展。下面我們對該技術中存在的若干問題展開研究，為該技術的研究發展、推廣應用提供可靠的參考依據。

1現有汽輪機與主蒸汽參數存在不配套問題

當下，在工業企業中大部分都引入了10000t/d、6000t/d、5000t/d、2500t/d等四條新型的水泥生產線，這四條生產線均采用四級窖尾預熱器，其廢氣的溫度都在360℃～420℃范圍內，具有較高的溫度，這也就使得主蒸汽參數的選擇空間較大，也為選用標準汽輪機組提供了非常有利的條件。而對于五級或六級的窖尾預熱器而言，其廢氣的溫度在280℃～350℃范圍內，由于在水泥生產的過程中，其產生的蒸汽壓、發電能力以及相應溫度都較低，使得廢氣余熱的利用有很大的難度，這也就說明國內現有的汽輪機存在主蒸汽參數不配套的問題。

2熱力系統存在問題

在上述4條生產線中，都采用了SP爐、AQC爐水系統的串聯方式，不僅僅是其水系統采用串聯的方式，其蒸汽系統采用的也是串聯方式，這也就使得整個熱力系統存在以下問題：

1）SP爐、AQC爐都是對窖尾廢氣進行利用，在系統運行的過程中，一旦其參數出現波動，這兩臺爐就會相互影響，其運行調整也就變得十分困難；

2）由于該熱力系統采用的是串聯方式，這也就使得AQC爐在出現故障時，在系統中設定的安全系統就會啟動，使整個系統停止運行，同時，也會使得SP爐汽包對SP鍋爐直接進行冷水補給，這對SP鍋爐的安全運行以及使用壽命都會產生非常大的副作用；

3）對于200℃的廢氣余熱的回收而言，其一般采用AQC爐在其主蒸汽段排出的廢氣低于200℃的低溫廢氣設置生產熱水段在150℃～180℃范圍內，將該段熱水進行分級，對其進行閃蒸擴容處理，分出不同壓力的蒸汽，并將其補充到汽輪機中去的方式進行余熱回收。通過其機理可以看出，該種余熱回收方式對于汽輪機的要求非常高，而國內的汽輪機生產技術相對其要求而言還有一定的差距。同時，熱力系統具有一定的復雜性，這也就使得對其執行器與調節閥的要求非常高，使得串聯系統分級調整難度比較大。

3對低于200℃的低溫廢氣余熱利用存在問題

在生產系統中，為了有效地提高對于廢氣余熱的利用率，增大熱力循環系統的運行效率，其一般選取較高的主蒸汽參數。通常來講，主蒸汽壓力為1.0MPa時，其飽和溫度為183℃，由于其中存在換熱溫差，這也就使得廢氣在完成蒸汽過程后，其最低溫度也在185℃以上；而當主蒸汽壓力為1.6MPa時，其飽和溫度是203℃，在完成蒸汽工作后，廢氣的最低溫度高于205℃。通過分析可以得出，主蒸汽壓力增大，在生產主蒸汽之后，其廢氣的溫度也就越高。在水泥的生產過程中，根據要求可以看出，SP爐的排出廢氣溫度要在200℃左右，現用的SP爐滿足此方面的要求。而從AQC爐方面來說，通過其冷卻機的廢氣都是干燥的含塵空氣，其鍋爐面沒有低溫腐蝕的問題存在，同時也不能夠對通過冷卻機的廢氣余熱進行再利用。由此可以看出，要想使得廢氣余熱的利用率最大化，就要使得從AQC爐排出的廢氣溫度最低化。通過上文可以看出，我國對于廢氣余熱回收僅能夠達到185℃，這也就存在了廢氣余熱利用不充分以及能量浪費的問題。

4汽輪機組的問題

對于廢氣余熱進行發電利用而言，由于廢氣本身的溫度較低，其余熱量較大，為了使得將廢氣余熱的利用率達到最大化，就要求汽輪機組能夠同時將2～3個具有不同壓力等級的蒸汽通入汽輪機。但是，目前國產汽輪機組在這方面還存在缺陷，其問題主要有：首先汽輪機低壓進汽口沒有對調節配汽等機構進行充分的考慮，這也就使得其補汽的過程具有一定的難度，不能夠滿足因水泥窖產生波動而使得補汽量以及補汽參數產生變化的要求。其次是沒有對汽輪機低壓進氣口的通流結構進行相應的調整，仍然在汽輪機組中采用標準的通流結構。再其次是低壓進氣閥與主蒸汽進氣閥之間的保護、聯鎖、調節、控制關系沒有按照實際情況進行調節，這也就使得其生產安全性得不到保障。最后是在汽輪機運行的過程中沒有將低壓蒸汽進入汽輪機而使其尾葉沾染一定水分造成腐蝕等情況考慮在內，也沒有設立相應的除濕措施。在余熱回收系統中，汽輪機組的問題是其對于發電能力差距以及200℃以下的廢氣不能進行充分利用的主要因素之一。

5 電站系統與水泥生產系統的協調配合存在問題

在水泥生產企業一般都建設有相應的余熱電站，而為了使得資源的利用充分，就需要將水泥生產系統與電站系統進行協調配合。但是，目前我國的水泥生產企業在兩者之間的協調配合方面存在一些問題。在水泥廠中，對于已經投入生產的余熱電站而言，因為電站的運行與水泥生產的特點具有很大的差異，這也就使得在對其進行管理時，將其分為兩套獨立運行的系統，都由專業的人員對其進行管理。而在余熱鍋爐系統的運行過程中，其投入與解出都需要與窯的運行參數相配合，這也就使得窯的管理流程增加，使得兩者之間在運行過程中產生一定的矛盾。

6 結論

本文通過對水泥窯純低溫余熱發電的若干問題進行分析，為純低溫余熱發電技術的發展提供可靠的科學依據，促進水泥工業的發展。

參考文獻

[1]唐金泉.水泥窯純低溫余熱發電技術評價方法的探討[J].中國水泥，2009（12）.

[2]唐金泉.我國新型干法水泥窯純低溫余熱發電技術現狀[J].中國水泥，2010（10）.

[3]唐金泉，常子岡.水泥窯純低溫余熱發電的若干問題[J].水泥，2009（4）.

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