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水泥工业纯低温余热发电的技术与装备

文章出处:澳润机械人气:-发表时间:2015-07-20 00:00:00【
摘要 : 我国水泥工业的建设规模和技术水平有了长足的进步,“上大改小、结构调整”战略的实施,更使得我国水泥工业的建设规模由1 000t/d、2 000t/d快速发展到5 000t/d、10 000t/d,水泥熟料的热耗也由4 000kJ/kg左右降低到2 700~3 300kJ/kg。但水泥工业是一个传统的高能耗行业,就目前国内最先进的水泥生产工艺,仍然有大量的350℃以下的低温余热不能被完全利用,其浪费的热量约占系统总热量的30%左右。因此,回收水泥生产工艺过程中的低温余热,用来供热或发电,具有非常现实的节能和环保意义。

我国水泥工业的建设规模和技术水平有了长足的进步,“上大改小、结构调整”战略的实施,更使得我国水泥工业的建设规模由1 000t/d、2 000t/d快速发展到5 000t/d、10 000t/d,水泥熟料的热耗也由4 000kJ/kg左右降低到2 700~3 300kJ/kg。但水泥工业是一个传统的高能耗行业,就目前国内最先进的水泥生产工艺,仍然有大量的350℃以下的低温余热不能被完全利用,其浪费的热 量约占系统总热量的30%左右。因此,回收水泥生产工艺过程中的低温余热,用来供热或发电,具有非常现实的节能和环保意义。


1 低温余热和资源综合利用电站的技术和装备

水泥的生产,需要消耗大量优质的自然矿产资源,还需掺杂一定量的混合材,在同时消耗大量煤炭和电力等优质能源的时候,也伴有大量被排放而浪费掉的低温余热资源。


近来,受电力供应紧张和电价持续上涨的影响,许多地方的水泥生产单位面临运转率不足和经济效益下滑的困难局面。因此,在国家资源综合利用产业政策的鼓励 下,同时结合天津水泥工业设计研究院成熟的资源综合利用技术及国内成熟的电站设备,多家水泥生产单位建设了能够充分利用水泥生产线排放的低温余热,再加上 适当的补燃,燃用热值小于12 550kJ/kg的劣质燃料的资源综合利用电站。
   这样的电站建成后,水泥生产线排放的低温余热可基本被回收和利用,在补燃量一定的条件下,电站单位发电量的煤耗和单位发电量的成本得到了大幅度的降低;循 环流化床补燃锅炉还可以有效的利用工程建设所在地的煤矸石等劣质煤资源,所产生的灰、渣又可全部回用于水泥生产,做到零排放;电站生产的电力可直接供给水 泥生产使用,并减少了输配电系统的有功损耗。


2 纯低温余热电站的技术及装备

相对于补燃型的资源综合利用电站而言,利用水泥窑纯低温余热所建设的余热电站不配置任何的燃烧设备,所以也不增加任何的烟气、粉尘和废渣的排放点,因此,具有更好的节能和环保效果。


由于窑头和窑尾的废气温度较低,采用纯低温余热进行发电,对装备和系统技术的要求较高。国外对于利用水泥窑低温余热进行发电的技术及装备的研究与开发从 20世纪60年代开始,到70年代中期,无论是热力系统还是设备都已进入应用阶段。据我们所知,技术较为成熟的是日本的几家公司(如川崎公司),他们开发 研制的余热锅炉及中、低品位的混压进汽式汽轮机,经数十个工厂多年运转实践证明,技术成熟可靠并具有很大的灵活性。宁国水泥厂纯低温余热发电系统就是日本 川崎公司的技术和装备的应用工程。


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