??????? 今年,国度宏观调控的重要原因是固定资产投资增长过快,使煤、电、油、运难于支持,影响了我国经济的正常运行和社会的稳步发展。作为能源亏损大户的水泥工业,煤、电、运严重已经成为严沉造约水泥发展的瓶颈。出格是电力欠缺,使水泥热点地域水泥企业不能陆续出产,不只直接影响水泥出产和市场供给,对水泥窑的安全运行也带来较大隐患。而水泥余热发电系统不仅发电成本低,经济效益好,还能够缓解电力严重的矛盾。同时,我国是结合国气象框架协议的成员国,通过节电,削减火力发电出产过程中产生的大量CO2,对削减温室效应、;ど肪骋财鹱呕淖饔。
??????? 一、余热发电经过三个阶段
??????? 我国水泥窑余热发电大体经历了中空窑高温余热发电、预热器及预分化窑带补燃炉中低温余热发电、预热器及预分化窑低温余热发电三个发展阶段。我国在20世纪20~30年代由于电力严重,建设了一批干法中空窑余热发电水泥厂,其水泥窑废气温度为800℃~900℃、熟料热耗为6700kJ/kg~8400kJ/kg,所配套的高温余热发电系统的发电能力为每吨熟料100kWh~130kWh.以来,由于我国的电力欠缺,中空窑余热发电有了较大发展。80年代末至90年代初,在解决了余热锅炉所存在的很多沉大技术问题和难题后,吨熟料余热发电量大于170kWh,运行成本0.08~0.12元/kWh,标志取我国中空窑余热发电技术达到了一个崭新的水平,为原有中空余热发电窑进行技术刷新和新建一批类似出产线打下了优良的基础。直到90年代初,预分化窑带补燃炉余热发电技术在我国起头利用。上述技术的发展均以提高发电量、缓解电力供给不及为重要主张,为我国水泥工业的发展作出了沉要贡献。
??????? 随着人们节能和环保意识的提高,世界上单纯以余热利用为主张的预热器及预分化窑低温余热发电在上世纪80年代初有了较大发展,其水泥窑废气温度为350℃左右、熟料热耗为2900kJ/kg~3300kJ/kg,所配套的纯低温余热发电系统的发电能力为每吨熟料30kWh~40kWh,这对水泥企业资源综合利用、提高经济效益有沉大意思。在蓬勃国度,出格是能源欠缺地域,纯低温余热发电已被宽泛利用。
??????? 二、带补燃锅炉余热发电系统的特点
??????? 带补燃锅炉的余热发电系统其实就是一座火电厂,我国带补燃锅炉的预分化窑余热发电系统已运行了10多年。当水泥出产企业要求发电能力大且有煤矸石、垃圾等劣质燃料起源时,可选取带补燃锅炉的余热发电热力循环系统。
??????? 带补燃锅炉的余热发电系统重要设计思路为:利用低温废气通过锅炉出产高压鼓和蒸汽及高压高温热水,其蒸汽通入补燃锅炉汽包、高温热水做为补燃锅炉给水,由于补燃锅炉为亏损燃料的锅炉,因而其蒸汽参数按火力发电厂中压、中温以上的参数要求确定。此系统切合通过理论分析所确定的余热发电热力循环系统的准则,其180~350℃的低温废气余热利用方式与纯中低温余热发电热力循环系统一样。
??????? 由于系统带有补燃锅炉,其发电装机容量是变动的,确定发电装机容量有如下两种方式:一种是经济型方式,即发电装机容量按水泥厂全厂总用电功率的80%~90%确定。按此方式确定的装机容量对于水泥出产厂来讲,由于发电能力大,电站出产运行的经济性即水泥出产厂的获利是好的,但节能成效则不是很好。第二种是节能型方式,即发电装机容量按技术上可能实现的最幼补燃量来确定。按此方式确定的装机容量其节能成效是好的,但对水泥厂来讲由于发电能力受限,电站出产运行的经济性则不是很好。
??????? 带补燃锅炉的余热发电,由于其运行操作比火电厂复杂、不易节造,并且设备重大、投资用度高,推广受到肯定的限度。固然利用了水泥熟料出产余热,节约了能源,但是,因增设补燃锅炉而多发出的电能部门,与大容量的高温高压蒸汽发电相比,其单元电能煤耗要高40%以上,是不经济的。另表,带补燃锅炉的余热发电相当于一个幼火电厂,这是国度政策不允许的。
??????? 三、纯低温余热发电的发展趋向
??????? 在国内,经过十几年的开发、钻研和若干现实工程投产运行,对于水泥窑余热发电来讲,纯低温余热发电技术无论是热力循环系统还是设备(国产化)都已成熟靠得住,尤其是补汽式汽轮机的研造成功,使我国余热发电技术及设备除了汽轮机本体效能比日本的产品略低表,总体上的技术水平已经赶上国际先进工业国度,为我国多多的分歧窑型水泥出产厂提供了可供选择的余热发电技术及设备。对于余热发电技术,无论是循环系统、循环工质,还是各类专用设备(余热锅炉、补燃锅炉、汽轮机、锅炉给水除氧设备等依然有进一步发展、提高的余地,同时也存在着余热发电技术若何与水泥熟料煅烧技术进一步结合以开发出带有纯低温余热发电的越发节能的新型干法水泥出产系统的问题。将水泥出产设备的节电技术与余热发电技术结合起来开发出每公斤综合能耗(热耗及电网供电量)仅相当于3500kJ热能的带有纯低温余热发电的新型干法水泥出产技术是现实的,也是可能的。
??????? 进入新世纪后,我国的经济建设进入了一个高快稳步发展的新时期,对水泥需要量的增长,推进了水泥工业的高快发展。随着水泥出产规模的扩大,出产设备开发造作的大型化和国产化水平也逐年提高。我国近年来新建投产的新型干法水泥出产线,在工艺出产步骤、自动节造、投资、出产规模、劳动出产率和环境;さ瘸霾际鹾蜕璞阜矫,已逐步靠近国际先进水平,但我国的新型干法水泥厂可燃废料的代替率和出产用电的自供率很低,与蓬勃国度相比,存在很大差距。据报路,迄今为止,为解决电力供给严重情况,在新型干法线上加带有补燃锅炉的余热发电系统,也不到10条出产线,而重要从节约能源、降低水泥出产成本思考,建设有纯低温余热发电系统的,仅有3条新型干法水泥出产线。
?????????纯低温余热发电是利用窑头、窑尾排放废气余热发电,无需亏损燃料。在预分化窑系统上加设纯中低温余热发电,能将水泥出产的综合热利用率从60%左右提高到90%以上,经济效益显著。纯中低温余热发电量现已达到30~40kWh/t熟料,使水泥出产线的自供电量达到1/3以上,经济效益是很可观的,窑头、窑尾废气通过余热锅炉温度进一步降低后排放,对环境的热传染水平降低。而相对于燃煤电站,不用燃煤发出10000kWh电,少排放近8t的CO2,这对削减温室效应,;ど肪,起着积极的推进作用。因而,在用新型干法出产线取代耗能高的立窑和湿法窑水泥出产步骤的同时,在已投产运行和新建的新型干法窑出产线上,加设纯中低温余热发电装置,充分利用余热发电,回收能源,将会成为我国水泥工业节能的一项沉大行动。
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