提高1400KW！水泥厂余热发电效率提升分享！

发布时间：

2022/06/16

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2022年是实施“十四五”规划承上启下之年，是国企改革三年行动的收官之年，也是央企加快发展、追赶超越的关键之年，各大水泥企业积极贯彻集团战略要求和管理原则，凝心聚力持续推进企业高质量发展，以优异的成绩喜迎党的二十大召开。

　　水泥行业各企业积极响应“双碳”政策，推进传统建材产业深入节能降耗系统升级。尤其是水泥厂配套的余热发电系统，运行到现在，或多或少都存在一些亟需升级改进的地方。

　　某水泥企业一条设计产能4500t/d新型干法熟料生产线。生产线配套纯低温余热系统于2014年6月投产，余热发电系统配置为：窑头AQC锅炉(立式单压)+窑尾SP锅炉(立式单压)+汽轮发电机组;窑头窑尾锅炉产生的过热蒸汽混合后送入汽轮机发电机组发电。

　　由于熟料生产条件的改变，余热电站自投产以来各个参数指标远低于设计值，目前余热发电功率仅有7.1MW左右，远低于设计发电功率9.0MW。

　　为提高实际发电能力、节约能源、减少环境热污染、进一步降低产品生产成本，企业委托大连九五高科新能源发展有限公司，对熟料烧成与余热电站系统进行诊断查缺，在尽量利用原有设备设施的前提下对余热电站系统进行优化升级改造。

　　九五高科技术人员对烧成系统与余热发电系统进行热工标定后，根据生产线的标定数据对烧成系统热平衡、篦冷机配风系统、余热发电系统热平衡，三大系统进行分析计算，诊断主要问题如下：

　　1、由于篦冷机配风及窑头取风系统不合理，进入窑头窑头锅炉废气温度偏低(330℃)、废气量不足(191000Nm³/h)，导致窑头锅炉产汽量偏低。

　　2、窑头锅炉结构不合理，导致锅炉内部管束积灰、堵灰现象严重，锅炉排烟温度远高于设计值，且锅炉进出口压差较大。

　　3、窑尾锅炉排烟温度偏高(226℃)，锅炉热效率偏低，产汽量偏低(约18 t/h)。针对以上问题九五高科进行了如下优化改造：

01 冷机配风及窑头取风系统优化改造

　　1.1通过对篦冷机篦板的配风计算、篦板的风载及风压分布进行分析，目前篦冷机配风不合理，需更换4台篦冷机冷却风机。(如下图)

　　1.2通过烧成系统热平衡与篦冷机冷却风机配风系统计算，精准控制篦冷机零压面位置，对篦冷机取风口进行优化设计，确保窑系统用风的前提下，尽可能取篦冷机温度较高的热风。(如下图)

　　1.3采用热风循环技术以提高篦冷机锅炉取风口废气温度及废气量，并优化篦冷机配风，以实现在不影响正常水泥工艺、熟料热耗、电耗的前提下最大程度提高余热发电量。

　　1.4对篦冷机冷却风机配风、二次及三次风、窑尾预热器用风系统及余热发电系统进行操作优化调整。

02 窑头锅炉降阻增容改造

　　现有AQC锅炉受热面的结构设计不合理，锅炉容易形成顽固性堵灰，且积灰很难清除，造成锅炉换热效率下降、锅炉进出口压差增大。另外,由于熟料生产线进行过提产降耗改造，改造后进入窑头锅炉的废气量与废气温度均有较大增加，原有锅炉内废气流速过高、锅炉阻力大，换热管束易发生磨损导致爆管。通过优化锅炉内部受热面结构，重新对过热器、蒸发器、省煤器进行热力计算，将受热面调整为顺列布置结构，增加锅炉传热面积，降低废气流速。该结构具有低阻、不易积灰，且即使发生积灰也可以实现人工清除等优点。