摘要:

一、?? 概述

1.1 項(xiàng)目介紹：

水泥工業(yè)發(fā)展到今天，工藝和設(shè)備技術(shù)水平有了長足進(jìn)步，盡管水泥生產(chǎn)過程的熱耗（燃煤）較以前下降了許多，但由于水泥窯的規(guī)模大，廢氣排量巨大，因此廢氣余熱量仍然很大，如果能將這些熱量回收用于發(fā)電，其發(fā)電量相當(dāng)可觀。水泥窯的廢熱排放主要集中在窯頭冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱機(jī)排放的廢氣，其中預(yù)熱機(jī)的廢氣還要用于原料烘干，我們利用預(yù)熱機(jī)的廢氣只能在回收其熱量后將它的溫度降至250℃，而冷卻機(jī)的廢氣不作其他用途，我們要充分利用其熱量，回收熱量后，它的排氣溫度可降至約90℃。因此，在充分考慮工藝流程和生產(chǎn)需要的基礎(chǔ)上，結(jié)合母公司花蓮廠二十年來在余熱發(fā)電方面積累的豐富建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，決定采用日本JFE公司的系統(tǒng)。該項(xiàng)目進(jìn)展分兩期完成：第一期工程為一、二窯余熱發(fā)電項(xiàng)目自2004年12月破土動工，于2006年3月7日并網(wǎng)發(fā)電；第二期工程為配合三號窯2007年7月投產(chǎn)，鍋爐熱氣于同年8月12日并入。

1.2 工藝流程：

目前系統(tǒng)將三套窯的廢熱回收合并發(fā)電，為了回收窯頭冷卻機(jī)的廢熱，設(shè)置AQC鍋爐（每套窯各一套），AQC鍋爐設(shè)計(jì)為水平管式強(qiáng)制循環(huán)鍋爐，帶汽水鼓，廢氣垂直方向通過鍋爐，鍋爐依廢氣流向依次布置過熱器、蒸發(fā)器和節(jié)熱器；由于冷卻機(jī)廢氣粉塵為熟料顆粒，粘附性不強(qiáng)，除塵方式采用自然沉降不使用機(jī)械振打裝置，在AQC鍋爐之前設(shè)置了旋風(fēng)筒，降低熟料粉塵對鍋爐的影響。
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在窯尾預(yù)熱機(jī)設(shè)置SP鍋爐（每套窯各一套），SP鍋爐采用垂直管式強(qiáng)制循環(huán)鍋爐，帶汽水鼓，廢氣水平方向通過鍋爐，鍋爐依廢氣流向依次只設(shè)過熱器和蒸發(fā)器，以使鍋爐出口廢氣溫度能達(dá)到250℃，用于原料干燥；預(yù)熱機(jī)廢氣粉塵為生料粉，粘附性較強(qiáng)，故SP鍋爐設(shè)置機(jī)械振打裝置來解決粉塵附著的問題。為充分回收熱能，系統(tǒng)配置了高、低壓閃蒸器，采用能使用不同壓力和溫度參數(shù)的汽輪機(jī)。其中一、二號水泥生產(chǎn)線配置一套高、低壓閃蒸器，而三號水泥生產(chǎn)線又配置一套高、低壓閃蒸器，采并聯(lián)方式運(yùn)行。閃蒸技術(shù)在水位控制方面較復(fù)雜，尤其在三套窯共用一套渦輪發(fā)電機(jī)時(shí)互相影響的因素就更多了，但本系統(tǒng)采用了高度自動化控制系統(tǒng)，且完全掌控三套蒸汽共推一套渦輪發(fā)電機(jī)的復(fù)雜控制問題。其簡要流程圖如下（圖一）：

圖一

二、實(shí)際操作及改善措施

目前國內(nèi)在水泥生產(chǎn)線余熱發(fā)電技術(shù)也較成熟，一般的水泥生產(chǎn)線余熱發(fā)電站配置情況基本是一條水泥生產(chǎn)線配一套渦輪機(jī)及發(fā)電機(jī)，或者是兩條水泥生產(chǎn)線配一套渦輪機(jī)及發(fā)電機(jī)，很少有三條水泥生產(chǎn)線配一套渦輪機(jī)及發(fā)電機(jī)，而本公司的余熱發(fā)電站就是將三條水泥生產(chǎn)線共配一套渦輪機(jī)及發(fā)電機(jī)，并且為了充分降低窯頭的廢氣溫度，增設(shè)了兩套高、低壓閃蒸器來輔助發(fā)電。我們通過在從兩條水泥生產(chǎn)線配一套渦輪機(jī)及發(fā)電機(jī)的配置運(yùn)行操作到今天的三條水泥生產(chǎn)線配一套渦輪機(jī)及發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的操作中得出許多實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)就操作方面有如下幾種情況以及相應(yīng)的應(yīng)變方式：

第一種為閃蒸器管路內(nèi)的水錘現(xiàn)象：

在水泥生產(chǎn)線上的余熱發(fā)電站比較容易發(fā)生水錘現(xiàn)象的應(yīng)該是在補(bǔ)水管路內(nèi)。就本廠而言，就是當(dāng)#1AQC或#2AQC鍋爐停爐時(shí)，其本身節(jié)熱器出口水溫會逐步下降，而另外一套AQC鍋爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，使得進(jìn)入#1高壓閃蒸器的兩條管路水溫相差越來越大，在冷、熱水相遇時(shí)就會發(fā)生水錘現(xiàn)象,對此本公司在節(jié)熱器到#1高壓閃蒸器控制閥前各安裝一電動閥做自動控制排低溫水至冷凝器,即回收了冷凝水，且確保了沒有水錘現(xiàn)象發(fā)生。具體流程如下（圖二）中151.17、151.18和351.17馬達(dá)控制閥所示。