大連易世達(dá)新能源發(fā)展股份有限公司是一家以技術(shù)為先導(dǎo)，集技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備成套、工程施工、運(yùn)營管理于一身的工程公司，主要從事工業(yè)余熱、地?zé)?、太陽能、風(fēng)能、潮汐能、沼氣能、垃圾能等新能源開發(fā)利用，目前所做的主要工作是新型干法水泥窯純低溫余熱發(fā)電工程設(shè)計(jì)、技術(shù)服務(wù)、設(shè)備成套、工程總承包、投資運(yùn)營管理等。公司自2005年12月成立以來，發(fā)展到今天已歷經(jīng)了3年半時(shí)間。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我公司采用大連易世達(dá)第二代余熱發(fā)電技術(shù)已為92條水泥窯配套建設(shè)了75座純低溫余熱電站，電站總裝機(jī)容量達(dá)到了609.8MW，相當(dāng)于減建了一座60萬kW火力發(fā)電廠，截止目前建設(shè)的余熱電站中已有24座并網(wǎng)發(fā)電，約占設(shè)計(jì)電站總數(shù)的1/3，其余電站仍在設(shè)計(jì)和施工之中。從投入運(yùn)行的24座余熱電站運(yùn)行情況來看，噸熟料發(fā)電量達(dá)到了38－46kWh/t-cl，平均為42kWh/t-cl，電站隨窯運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到了97％以上，自用電率為6.2％，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。但是電站從開始并網(wǎng)到達(dá)標(biāo)二者之間跨躍卻經(jīng)歷了一段從不穩(wěn)定到穩(wěn)定，從低水平發(fā)電到高水平發(fā)電，從粗放運(yùn)行到精細(xì)化運(yùn)行的曲折過程。本人參加了部分電站的調(diào)試工作并對并網(wǎng)運(yùn)行電站進(jìn)行了回訪，在調(diào)試和回訪的基礎(chǔ)上，經(jīng)總結(jié)、歸納提出如下15個(gè)電站及水泥窯生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生的問題及解決方法，供與會專家和電站管理者在工作中參考。
問題1.關(guān)于合理加減負(fù)荷
汽機(jī)的加減負(fù)荷一般是通過增大或減小油動機(jī)行程來完成，對水泥窯余熱發(fā)電一般不存在根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷自動調(diào)整油動機(jī)行程的問題，汽機(jī)加減負(fù)荷一般是根據(jù)鍋爐產(chǎn)汽情況由操作員來調(diào)整。但電站運(yùn)行初期，操作員經(jīng)驗(yàn)不足，普遍存在加減負(fù)荷操作不合理的問題，即加減負(fù)荷操作過快、過大、過勤。負(fù)荷調(diào)整不合理，對汽機(jī)效率和壽命影響很大。當(dāng)調(diào)整過大、過快時(shí)，電站處于準(zhǔn)閃蒸發(fā)電，發(fā)電量迅速升高，但持續(xù)時(shí)間不長，發(fā)電量開始降低，隨即又進(jìn)行減負(fù)荷操作，如此往復(fù)，電站發(fā)電波動非常大，因此加減負(fù)荷操作是發(fā)電穩(wěn)定的關(guān)鍵。
正確合理的加減負(fù)荷操作是根據(jù)余熱條件控制給水量，根據(jù)給水量控制出汽量，根據(jù)出汽量確定油動機(jī)行程大小。并努力做到蒸汽溫度、壓力保持不變。為做到這一點(diǎn)，需操作員與水泥中控密切配合，根據(jù)窯頭窯尾余熱條件及其的變化趨勢，及時(shí)調(diào)整水量，調(diào)整油動機(jī)行程，合理控制出汽量，從而保證了水位穩(wěn)定，蒸汽參數(shù)穩(wěn)定，發(fā)電量的均衡穩(wěn)定。
問題2.關(guān)于汽機(jī)真空
水泥企業(yè)配套余熱發(fā)電是近幾年的事情，相當(dāng)一部分單位對汽機(jī)真空問題認(rèn)識不足，往往是真空偏低。
電站設(shè)計(jì)要求汽機(jī)真空為0.007MPa(表壓-0.093MPa)，排汽溫度為38.7℃，實(shí)際汽機(jī)真空普遍偏低于此值，如：山東濟(jì)南某電站2007年并網(wǎng)，2008年汽機(jī)真空仍為真空為0.01MPa(表壓-0.090MPa)，排汽溫度為45～46℃；又如山東濰坊某電站2007年并網(wǎng)，2008年4月汽機(jī)真空仍為真空為0.012MPa(表壓-0.088MPa)，排汽溫度高達(dá)49℃；又如山東淄博某電站2007年并網(wǎng)，2008年4月汽機(jī)真空仍為真空為0.009MPa(表壓-0.091MPa)，排汽溫度43.7℃；再如湖北黃石某廠汽機(jī)真空仍為真空為0.01MPa(表壓-0.090MPa)，排汽溫度為45.8℃；與電站設(shè)計(jì)指標(biāo)真空平均偏低0.003MPa，排汽溫度平均升高7.1℃。
根據(jù)理論計(jì)算真空每降低0.001MPa，排汽溫度上升2.4℃，排汽焓增高12.495kJ/kg。對2500t/d水泥窯余熱電站，若進(jìn)入汽輪機(jī)中壓蒸汽為22099kg/h，低壓蒸汽為5256kg/h,中壓進(jìn)汽焓3176.5kJ/kg，低壓進(jìn)汽焓2772.9kJ/kg，汽機(jī)效率以0.78計(jì)，經(jīng)計(jì)算由此引起發(fā)電量下降84.8kW，降低1.7%。若按真空每降低0.003MPa計(jì)，發(fā)電量下降229.0kW，降低4.9%。對5000t/d水泥窯余熱電站，若進(jìn)入汽輪機(jī)中壓蒸汽為40323kg/h，低壓蒸汽為12565kg/h,中壓進(jìn)汽焓3176.5kJ/kg，低壓進(jìn)汽焓2772.9kJ/kg，汽機(jī)效率以0.78計(jì)，經(jīng)計(jì)算由此引起發(fā)電量下降171.3kW，降低1.7%。若按真空每降低0.003MPa計(jì)，發(fā)電量下降462.7kW，降低4.8%。
汽機(jī)真空降低一般與汽輪發(fā)電機(jī)密閉性、射水抽汽器特性、凝汽器銅管脹口完好性，冷卻水溫和冷卻水量以及凝汽器銅管表面熱阻有關(guān)，當(dāng)檢查排除汽輪發(fā)電機(jī)密閉性、射水抽汽器性能因素后，重點(diǎn)通過加強(qiáng)操作維護(hù)來提高汽機(jī)真空。如某廠為降低自用電率，只開一臺循環(huán)水泵，循環(huán)水量不足導(dǎo)致汽機(jī)真空降低，排汽溫度升高。還有某廠原水雜質(zhì)多，過濾不嚴(yán)格導(dǎo)致銅管表面結(jié)垢，熱阻增大，真空降低，排汽溫度升高。還有某廠循環(huán)水加藥不嚴(yán)格導(dǎo)致銅管表面粘掛微生物導(dǎo)致熱阻增大，真空降低，排汽溫度升高。
我們回訪中發(fā)現(xiàn)這一問題很嚴(yán)重，講明原因，危害及處理辦法后。這些電站很重視，均采取了行之有效的解決辦法。如山東濟(jì)南某廠對冷凝器進(jìn)行酸洗后，每天再用膠球清洗裝置做一次清洗，現(xiàn)汽機(jī)真空已由過去的0.01MPa(表壓-0.090MPa) 達(dá)到0.006MPa(表壓-0.094MPa)，提高0.004MPa；排汽溫度由45.8℃降為38℃，下降了7.8℃；發(fā)電量提高450kW左右，由于效果顯著許多廠前去學(xué)習(xí)參觀，目前山東平陰某廠、安丘某廠等均采用了酸洗和膠球清洗裝置，均收到了預(yù)期效果。
問題3.關(guān)于SP爐低壓調(diào)溫蒸汽段
自從水泥窯配套余熱鍋爐后，余熱的合理使用問題應(yīng)當(dāng)是一個(gè)首要問題，如何做到合理使用水泥窯余熱呢？我們的指導(dǎo)思想是：一個(gè)根據(jù)和一個(gè)堅(jiān)持。一個(gè)根據(jù)是：根據(jù)梯級利用原理，即根據(jù)水泥窯余熱分布，做到高能高用，低能低用，即將450～550℃高溫余熱用于生產(chǎn)過熱蒸汽，將210～400℃中溫余熱用于生產(chǎn)飽和蒸汽，將160～220℃低溫余熱用于生產(chǎn)低壓蒸汽和原料烘干，將價(jià)值很低的150℃以下的低品位余熱用于循環(huán)風(fēng)。一個(gè)堅(jiān)持是：堅(jiān)持“能”盡其材，“量”盡其用。按照這一原理我們利用窯頭冷卻機(jī)前部500℃高溫余熱，設(shè)計(jì)了獨(dú)立過熱器，利用窯頭電收塵排出的100℃低溫余熱，設(shè)計(jì)了篦冷機(jī)循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)，利用窯尾烘干溫度在170～220℃變化的實(shí)際，設(shè)計(jì)了SP爐低壓調(diào)溫蒸汽段，通過調(diào)節(jié)SP爐低壓調(diào)溫蒸汽段的低壓蒸汽產(chǎn)量使出SP爐廢氣溫度從170～220℃變化，以滿足不同烘干要求。
但是一些剛并網(wǎng)發(fā)電單位甚至有些運(yùn)行已很長時(shí)間的單位，如：最近并網(wǎng)的湖北某電站，浙江紹興某電站，對這一指導(dǎo)思想仍未完全理解。表現(xiàn)比較突出的就是SP低壓調(diào)溫蒸汽段使用問題。這些單位只利用了它的產(chǎn)汽功能，而忽略了它的調(diào)節(jié)功能。當(dāng)原料溫度降低、水分增大，需要較高的烘干溫度時(shí)，不是通過調(diào)節(jié)SP低壓調(diào)溫蒸汽段的低壓蒸汽產(chǎn)量的方式來解決，而是通過開啟旁通閥門的方式來完成。
采取后一方式調(diào)節(jié)是嚴(yán)重?fù)p失發(fā)電量的，而采用前一方式調(diào)節(jié)其電量損失較少。通過計(jì)算，采用前一方式調(diào)節(jié)其電量損失：對2500t/d水泥窯余熱電站為0～320kW，平均為160kW；對5000t/d水泥窯余熱電站為0～650kW，平均為325kW；而用后一方式調(diào)節(jié)其電量損失：對2500t/d水泥窯余熱電站為0～880kW，平均為440kW；對5000t/d水泥窯余熱電站為0～1990kW，平均為995kW；與前一方式相比，電量損失：對2500t/d水泥窯余熱電站平均增加280kW；對5000t/d水泥窯余熱電站平均增加670kW；目前以第一代余發(fā)電技術(shù)設(shè)計(jì)的水泥窯余熱電站，因無調(diào)溫低壓蒸汽段，只能采取后一方式調(diào)節(jié)烘干廢氣溫度。因此余熱的利用不夠合理，浪費(fèi)仍比較嚴(yán)重。
通過我們回訪和現(xiàn)場講解，逐步糾正了一些單位的錯(cuò)誤操作，發(fā)電量明顯得到提高，如湖北某電站，糾正前平均發(fā)電量為8500kW，糾正后為平均發(fā)電量為9300kW，平均提高800kW；再如浙江紹興某1000t/d水泥窯電站，糾正前平均發(fā)電量為2200kW，糾正后為平均發(fā)電量為2400kW，平均提高200kW；事實(shí)上，SP爐低壓調(diào)溫蒸汽段除具有以上調(diào)溫功能外，還具有調(diào)濕功能。如窯尾采用電收塵器，SP爐投運(yùn)后收塵效果會受到影響，為了不影響收塵效果，將SP爐生產(chǎn)的低壓蒸汽用于廢氣增濕(相應(yīng)的減少發(fā)電量)，這樣可解決余熱電站對窯尾收塵效果的負(fù)面影響問題。
目前一些單位沒有使用好SP爐低壓調(diào)溫蒸汽段另一主要原因是培訓(xùn)工作還沒有完全到位，操作員對余熱的質(zhì)和量的概念沒有完全理解，對SP爐低壓調(diào)溫段設(shè)置的作用和目的還不清，對SP爐低壓調(diào)溫蒸汽段的操作要領(lǐng)還沒有掌握。因此要加強(qiáng)對電站操作管理人員技術(shù)培訓(xùn)。
問題4.篦冷機(jī)操作與管理
篦冷機(jī)作為熟料燒成過程中重要機(jī)組，擔(dān)負(fù)著熟料冷卻和熱量回收任務(wù)。
1370℃不同粒徑的高溫熟料從喂料端進(jìn)入冷卻機(jī)并平鋪在篦床上，在篦板推力的作用下向出料端移動，在移動過程中篦下冷卻空氣源源不斷地通過篦板穿過料層，與熱物料進(jìn)行熱交換，熱交換結(jié)果是熟料被冷卻，空氣被加熱。熟料的冷卻可近似地看作為一維不穩(wěn)態(tài)冷卻過程，過程中冷卻時(shí)間基本一定，冷卻風(fēng)量基本一定，因不同時(shí)段的傳熱溫差不同，傳熱速度也不一樣，開始階段非?？?，以后迅速減慢，前1/3時(shí)間段幾乎完成了全部換熱量的60～70%。由于出窯熟料的溫度、液相量、顆粒級配、比熱、產(chǎn)量、布料均勻性時(shí)常變化，而傳熱又對熟料溫度、液相量、顆粒級配、比熱、料量、布料等非常敏感，因此前期傳熱特點(diǎn)是快速而多變。
由于影響因素多，操作參數(shù)相關(guān)性差，因此熟料冷卻只能模糊控制。這種控制對熟料燒成影響不大。但對窯頭余熱鍋爐影響卻十分大，表現(xiàn)比較明顯的是，窯工藝狀況雖未發(fā)生異常，但進(jìn)ASH和AQC爐的卻做出了較大的反應(yīng)。為減弱上述影響，可通過以下操作解決。
1.密切關(guān)注二次風(fēng)溫、三次風(fēng)溫及其它們的溫差。一般出窯熟料物性參數(shù)變化對二次風(fēng)溫影響不大，但對三次風(fēng)溫影響較大。此時(shí)可通過觀察三次風(fēng)溫和三次風(fēng)溫與二次風(fēng)溫差值變化來判定窯況的改變，并及時(shí)采取應(yīng)對措施。一般當(dāng)三次風(fēng)溫升高或三次風(fēng)溫與二次風(fēng)溫差值變小時(shí)，可減慢篦速，或減小鼓風(fēng)風(fēng)壓，或減慢篦速和減小鼓風(fēng)風(fēng)壓同時(shí)進(jìn)行。反之，當(dāng)三次風(fēng)溫降低或三次風(fēng)溫與二次風(fēng)溫差值變大時(shí)，可加快篦速，或增加鼓風(fēng)風(fēng)壓，或加快篦速和增加鼓風(fēng)風(fēng)壓同時(shí)進(jìn)行。
2.密切關(guān)注各風(fēng)室鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)門開度、轉(zhuǎn)速及電流。目前操作員只注意鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)門開度和轉(zhuǎn)速，卻忽視了鼓風(fēng)機(jī)的電流。因?yàn)楫?dāng)出窯熟料物性參數(shù)發(fā)生變動后，各風(fēng)室通風(fēng)阻力將會發(fā)生微弱的變化，進(jìn)而引起鼓風(fēng)量變化，因此風(fēng)機(jī)電流或風(fēng)機(jī)功率將有所變化。當(dāng)電流或功率有減小趨勢時(shí)，應(yīng)有意識的開大風(fēng)門或增大轉(zhuǎn)速，并將電流或功率控制在更高的參數(shù)值上。反之，當(dāng)電流或功率有增高趨勢時(shí)，應(yīng)有意識的減小風(fēng)門或降低轉(zhuǎn)速，并將電流或功率控制在更低的參數(shù)值上。
上述操作應(yīng)與三次風(fēng)溫或三次風(fēng)溫與二次風(fēng)溫差值變化相兼顧，操作中盡量采用調(diào)風(fēng)量的辦法，最好不要調(diào)篦速，調(diào)篦速會導(dǎo)致更多因素變化，使篦冷機(jī)更難控制。篦速控制要與下料量和窯速保持一致。
3.加強(qiáng)篦板使用與維護(hù)，做到同室同期，嚴(yán)禁同室新老混用，尤其是高溫室和中溫室。我們知道不同齡期的篦板，孔隙率不同，新篦板孔小，老篦板孔大，同用一個(gè)室會導(dǎo)致上風(fēng)不均勻，熟料冷卻不好，廢氣溫度降低，熱效率下降。
4.加強(qiáng)配料，加強(qiáng)均化，加強(qiáng)熱工檢測，定期對計(jì)量設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，穩(wěn)定窯的熱工制度。
5.定期開門檢查篦冷機(jī)內(nèi)熟料結(jié)粒情況，布料情況，紅河情況等。
6.兩個(gè)余風(fēng)風(fēng)門的開啟，破碎上部的余風(fēng)煙囪常開，篦冷機(jī)的余風(fēng)根據(jù)排氣溫度來開戶啟。
問題5.關(guān)于過熱器積灰（結(jié)皮）堵塞
在并網(wǎng)運(yùn)行的電站中了解到，由于過熱器工作溫度的關(guān)系（設(shè)計(jì)在500～550℃，有些電站實(shí)際高達(dá)600～700℃），因此不同程度地存在著過熱器堵塞問題（06年及07年先期投產(chǎn)的余熱電站中有個(gè)別電站余熱過熱器存在積灰堵灰問題，由于發(fā)現(xiàn)堵灰問題后修改了過熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此近年投產(chǎn)的電站已不存在這個(gè)問題）。
過熱器堵塞主要發(fā)生在進(jìn)口2～4排換熱管的翅片的間隙中，密實(shí)、堅(jiān)固，不易清除。過熱器堵塞影響過熱器通風(fēng)，影響蒸汽過熱度，影響發(fā)電量，情況嚴(yán)重時(shí)還危及電站安全運(yùn)行。
從形成過熱器堵塞物質(zhì)來看：一種是黃料粉，另一種是熟料粉。前者是因窯串料，大量生料粉串入冷卻機(jī)并在冷卻機(jī)鼓風(fēng)作用下分散懸浮進(jìn)入過熱器，導(dǎo)致過熱器堵塞。這種情況下形成的堵塞，速度快，分布均勻，阻力大，但質(zhì)地比較松軟，比較容易清除。后一種情況形成的堵塞是逐漸形成的，與溫度有直接關(guān)系，溫度低時(shí)形成速度比較慢，溫度高時(shí)形成速度比較快，堵塞物質(zhì)是水泥熟料，其與換熱管和換熱管的翅片結(jié)合緊密、堅(jiān)固，很難清除。
前一種情況形成的堵塞比較容易理解，主要與高溫度和大粉塵濃度有關(guān)。后一種情況形成的堵塞比較復(fù)雜，從形成過程和現(xiàn)象分析，后一種堵塞與熟料成分和操作溫度有關(guān)。高溫熟料含有液相粘性物質(zhì)和揮發(fā)性物質(zhì)，這些物質(zhì)遇溫度較低的換熱管和換熱管的翅片后并在其上冷凝結(jié)晶，粘掛，從而形成堅(jiān)固堵塞物質(zhì)。
過熱器堵塞一旦形成，很難徹底清除，因此過熱器堵塞本著預(yù)防為主，定期清理為輔，主輔兼?zhèn)涞霓k法加以控制。措施主要有：
⑴嚴(yán)格控制過熱器進(jìn)口煙氣溫度
蒸汽過熱不僅需要較高的煙氣溫度，還要有一定煙氣數(shù)量。由于冷卻機(jī)內(nèi)高溫風(fēng)數(shù)量有限，當(dāng)少量提取時(shí)，溫度高，流量??；當(dāng)大量提取時(shí)，溫度低，流量大；因此可通過調(diào)整高溫風(fēng)流量的辦法來調(diào)整過熱器溫度。具體操作時(shí)以高溫Ⅰ為主，以高溫Ⅱ作為補(bǔ)充，適當(dāng)增大過熱器通風(fēng)量，以確保進(jìn)入過熱器的煙氣溫度不至太高，又不影響蒸汽過熱。為便于操作，過熱器進(jìn)口煙氣溫度控制在500℃，最高不應(yīng)超過550℃。
⑵將進(jìn)口幾排翅片管改成光管
由于光管的附著力差，不易結(jié)皮積灰，它的換熱可使煙氣降溫，便利進(jìn)入翅片管煙氣溫度降至500℃以下。因此可大大減輕過熱器堵塞問題。
⑶在進(jìn)口適當(dāng)位置裝設(shè)吹掃裝置
目前普遍采用的過熱器堵塞清掃裝置主要有：超聲波除灰器，乙炔爆燃吹灰器，蒸汽吹灰器等。從使用情況看均有一定的效果，超聲波除灰器價(jià)格較貴，乙炔爆燃吹灰成本較高，比較好的是蒸汽吹灰。建議在過熱器進(jìn)口裝設(shè)蒸汽吹灰裝置。
⑷定期更換備用管束
由于每次停機(jī)時(shí)間短，不能對過熱器進(jìn)行徹底清理，因此在大修時(shí)，用備用管束替換工作管束，然后對換下的工作管束進(jìn)行下線清理。清理干凈后，留作備用管束備用。
⑸加強(qiáng)與水泥中控配合，發(fā)現(xiàn)水泥窯串料及時(shí)關(guān)閉過熱器進(jìn)口閥門，同時(shí)打開放汽閥門。
問題6.關(guān)于生料磨操作調(diào)整
生料制備一般都采用烘干兼粉磨工藝，按主機(jī)設(shè)備不同分為管磨生料制備系統(tǒng)和立磨生料制備系統(tǒng)。
該系統(tǒng)可使最大入磨水分5%的配合物料，經(jīng)烘干后達(dá)到出磨水分0.5%。所需熱源由窯尾C1筒提供，廢氣溫度通過預(yù)增濕調(diào)整到入磨要求溫度。一般管磨烘干用風(fēng)較少，但要求烘干溫度較高，一般為250～280℃，控制出磨廢氣溫度80℃；而立磨烘干用風(fēng)較多，但要求烘干溫度較低，一般為210～250℃，控制出磨廢氣溫度90℃。
考慮原料入磨系統(tǒng)均使用了三道鎖風(fēng)裝置，漏風(fēng)較少；再有實(shí)際入磨物料水分不高，一般在2.0～3.5%之間，因此實(shí)際入磨溫度：管磨為190～230℃；立磨為180～220℃。出磨溫度：管磨為80℃；立磨為90℃。所需烘干用出C1出口廢氣需階段增濕降溫后再入磨。當(dāng)由SP余熱鍋爐降溫取代階段增濕降溫后，由于前者含水量極少，后者含水量較高。因此同樣溫度條件下的廢氣，前者干燥能力較強(qiáng)，后者較差。換句話說，對同樣烘干能力廢氣，前者廢氣溫度較低，后者溫度較高。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，出SP余熱鍋爐溫度調(diào)整為：
管磨為170～210℃；????
立磨為160～200℃。
出磨控制溫度調(diào)整為：
管磨為70℃；
立磨為80℃。
問題7.關(guān)于煤磨熱風(fēng)管道改造與操作調(diào)整
煤磨烘干熱源一般取自篦冷機(jī)中部靠前位置，提取溫度一般為300～400℃，而煤磨烘干用廢氣溫度一般為200～250℃，因此熱風(fēng)在入磨前需配入大量冷風(fēng)。這樣將造成大量高品位余熱資源浪費(fèi)，為減少浪費(fèi)，增加收益，一般采取高低溫風(fēng)搭配的辦法加以解決。高溫風(fēng)仍從原取風(fēng)口提取，低溫風(fēng)從原余風(fēng)排出管道抽取。兩股熱風(fēng)匯合后入磨，兩股熱風(fēng)調(diào)整由中控員通過遙控設(shè)在兩股熱風(fēng)管道上的電動蝶閥來完成。
控制參數(shù)：
高溫風(fēng)：300～400℃???? 高溫閥：55～28%
低溫風(fēng)：120℃??? ??????低溫閥：45～72%
入磨風(fēng)：200～250℃?????????
出磨風(fēng)：70℃?????????
問題8.關(guān)于耐火澆注料的使用維護(hù)
在冷卻機(jī)經(jīng)過熱器到AQC鍋爐及冷卻機(jī)到AQC鍋爐的聯(lián)接管道及沉降室中使用耐火澆注料。耐火澆注料的使用與維護(hù)水泥廠都很有經(jīng)驗(yàn)，主要把握三點(diǎn)：
1.選料合理：即根據(jù)使用部位的技術(shù)要求進(jìn)行選料，對冷卻機(jī)經(jīng)過熱器到AQC鍋爐及冷卻機(jī)到AQC鍋爐的聯(lián)接管道及沉降室，由于溫度不高，廢氣中化學(xué)成分穩(wěn)定，含塵濃度不高，因此選用GT-13N普通耐堿澆注料即可。
2.施工規(guī)范：
⑴把釘按圖紙要求加工，焊接要牢固，間隔尺寸符合圖紙要求，表面涂瀝青，瀝青厚度均勻。
⑵硅酸鈣板粘貼做到灰漿飽滿，灰縫均勻，不超過2mm，硅酸鈣表面要刷防水漆。
⑶模板支護(hù)要符合要求。
⑷澆注料必須在攪拌機(jī)中攪拌，先干混，后加水，水灰比控制在6～8%，同一鍋料要求30分鐘內(nèi)用完。
⑸澆注時(shí)要用振搗棒振搗密實(shí)。
⑹按圖紙要求預(yù)留膨脹縫，膨脹縫應(yīng)留設(shè)在錨固件間隔的中間位置。
3.嚴(yán)格的燒烤養(yǎng)護(hù)制度：
根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制的升溫曲線，對澆注料進(jìn)行燒烤養(yǎng)護(hù)。燒烤中防止升溫過快發(fā)生爆裂，確保水分正常排出。
問題9.關(guān)于旁路閥漏風(fēng)
SP旁路閥門的漏風(fēng)對發(fā)電量影響很大，旁路閥門每漏風(fēng)1%，發(fā)電量下降0.6%，因此必須嚴(yán)格控制，設(shè)計(jì)要求旁路閥漏風(fēng)率為2%，最大不應(yīng)超過3%，當(dāng)漏風(fēng)率超過3%時(shí)，可能閥板變形或閥軸活動，當(dāng)經(jīng)過詳細(xì)檢測、檢查之后，應(yīng)采取措施修復(fù)。
問題10.關(guān)于余風(fēng)分離和甩風(fēng)
水泥窯配套余熱電站后，冷卻機(jī)后部形成的占冷卻機(jī)30～40%、溫度約90～150℃左右廢氣必須及時(shí)分離，并經(jīng)冷卻機(jī)余風(fēng)管道排掉，否則將嚴(yán)重影響系統(tǒng)發(fā)電效率。對2500t/d水泥窯，若低溫廢氣分離不凈，排氣溫度每上升1℃發(fā)電量下降5.8kW。對5000t/d水泥窯，若低溫廢氣分離不凈，排氣溫度每上升1℃發(fā)電量下降11kW。對2500t/d水泥窯，當(dāng)高溫廢氣無法分離隨即排出，每多排出200～250℃熱風(fēng)10000Nm3/h，發(fā)電量將下降102kW；對5000t/d水泥窯，當(dāng)高溫廢氣無法分離隨即排出，每多排出200～250℃熱風(fēng)10000Nm3/h，發(fā)電量將下降131kW。事實(shí)上，由于無法分離多排出的熱風(fēng)不只10000Nm3/h。如5月18日對黃石某電站標(biāo)定：余風(fēng)溫度為180℃，余風(fēng)風(fēng)量為130000 Nm3/h，相當(dāng)于多排200～250℃熱風(fēng)67000Nm3/h，由此導(dǎo)致發(fā)電功率下降為897kW。
導(dǎo)致余風(fēng)溫度偏高，風(fēng)量偏大的主要原因是冷卻機(jī)內(nèi)的高溫氣層運(yùn)動，個(gè)別廠還有206閥、207閥失靈等原因，解決措施可通過在冷卻機(jī)加設(shè)擋風(fēng)板，以及對206閥、207閥進(jìn)行修復(fù)來完成。
問題11.關(guān)于篦冷機(jī)使用循環(huán)風(fēng)后的操作調(diào)整
篦冷機(jī)使用循環(huán)風(fēng)后，由于鼓風(fēng)溫度提高了50～70℃，同等條件下，風(fēng)機(jī)特性發(fā)生改變，鼓風(fēng)量將會減少。為獲取同樣的冷卻效果，就必須增大冷卻風(fēng)量（質(zhì)量流量）；為使循環(huán)風(fēng)順利通過篦床冷卻熟料，就必須增大體積流量。因此要求在操作上適當(dāng)提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或風(fēng)門開度，適當(dāng)增大篦下鼓風(fēng)壓力控制或鼓風(fēng)機(jī)軸功率控制。
下表1是山東安丘某廠篦冷機(jī)使用循環(huán)風(fēng)前后，篦下風(fēng)機(jī)控制參數(shù)和調(diào)節(jié)參數(shù)的變化情況。
表1：使用循環(huán)風(fēng)前后各風(fēng)機(jī)控制、調(diào)節(jié)參數(shù)變化情況表???
|
階 段 |
參數(shù)內(nèi)容 |
單位 |
二段篦床下鼓風(fēng)機(jī) |
三段篦床下鼓風(fēng)機(jī) | |||||
|
57.18 |
57.19 |
57.20 |
57.21 |
57.22 |
57.23 |
57.24 | |||
|
無 循 環(huán) 風(fēng) |
進(jìn)風(fēng)溫度 |
℃ |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
篦下控制壓力 |
Pa |
6600 |
5500 |
6200 |
5500 |
4500 |
3500 |
3300 | |
|
篦速 |
r/m |
470 |
606 | ||||||
|
風(fēng)門開度 |
% |
67 |
66 |
66 |
66 |
67 |
66 |
66 | |
|
風(fēng)機(jī)電流 |
A |
96 |
153 |
69 |
169 |
168 |
87 |
113 | |
|
有 循 環(huán) 風(fēng) |
進(jìn)風(fēng)溫度 |
℃ |
70～90 |
70～90 |
70～90 |
70～90 |
70～90 |
20 |
20 |
|
篦下控制壓力 |
Pa |
6900 |
6000 |
6500 |
5800 |
5800 |
4000 |
3700 | |
|
篦速 |
r/m |
470 |
606 | ||||||
|
風(fēng)門開度 |
% |
77 |
75 |
77 |
75 |
75 |
75 |
76 | |
|
風(fēng)機(jī)電流 |
A |
105 |
168 |
81 |
190 |
185 |
105 |
127 | |
表中看出：使用循環(huán)風(fēng)后篦速未改變，但各室鼓風(fēng)壓力提高300～500Pa，提高5～10%，風(fēng)門開度增大10%，鼓風(fēng)電流提高約10%。
問題12.關(guān)于主蒸汽溫度偏低處理
第二代水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)使水泥窯余熱資源得到了有效的開發(fā)利用，設(shè)置了獨(dú)立過熱器，主蒸汽溫度較第一代技術(shù)得到了明顯提高和穩(wěn)定，一般情況下不會出現(xiàn)主蒸汽溫度偏低問題。但在窯生產(chǎn)不正常、過熱器堵塞、高溫?zé)煹篱y門故障等特殊情況下仍會出現(xiàn)主蒸汽溫度偏低或波動問題。如山東某電站因過熱器經(jīng)常堵塞，清理前主蒸汽溫度不足300℃，清理后溫度迅速升高到380℃，之后，又因過熱器慢慢堵塞逐漸降低到300℃；又如四川某電站，單爐運(yùn)行時(shí)過熱度正常，但當(dāng)窯頭、窯尾二爐同時(shí)運(yùn)行時(shí)主蒸汽溫度降低且變化不大，檢查發(fā)現(xiàn)是高溫Ⅰ閥門故障所致。
主蒸汽溫度偏低會導(dǎo)致汽機(jī)效率和壽命下降，嚴(yán)重時(shí)將引起汽機(jī)設(shè)備故障。因此必須格外重視，發(fā)現(xiàn)主蒸汽溫度降低，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。
如屬過熱器堵塞引起主蒸汽溫度降低，問題處理詳見“問題5.關(guān)于過熱器積灰（結(jié)皮）堵塞”。
如屬高溫Ⅰ閥門故障引起主蒸汽溫度降低，應(yīng)及時(shí)處理，如屬閥軸彎曲或卡死故障應(yīng)采取停機(jī)處理措施。
如屬水泥窯生產(chǎn)不正常引起主蒸汽溫度降低，問題輕者采取開大高溫Ⅱ閥門，關(guān)小高溫Ⅰ閥門來處理，問題比較嚴(yán)重時(shí)可采取開大高溫Ⅱ閥門，關(guān)小高溫Ⅰ閥門的同時(shí)增大余風(fēng)閥門開度，適當(dāng)開大中溫閥門開度的作法加以解決。
如主蒸汽溫度過低，在采取以上措施仍無法解決時(shí)，應(yīng)立即退爐停機(jī)，待問題處理后再起爐。
問題13.關(guān)于高溫風(fēng)機(jī)調(diào)整
許多人都曾思考，系統(tǒng)串入SP鍋爐后高溫風(fēng)機(jī)能力夠不夠的問題，現(xiàn)在可以明確回答，系統(tǒng)串入SP鍋爐后，高溫風(fēng)機(jī)能力不僅夠，而且還會有富裕，為什么呢？這可用風(fēng)機(jī)的軸功率計(jì)算公式進(jìn)行說明。因?yàn)?/P>
N1=HS1Q1/(1000ηS1)………………………………………………（1）
式中：N1—串前風(fēng)機(jī)軸功率，m3/s；
HS1—串前風(fēng)機(jī)進(jìn)口靜壓，Pa；
Q1—串前風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)量，m3/s；
ηS1—串前風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)量，m3/s；
N2=HS2Q2/(1000ηS2) ……………………………………………（2）
式中：N2—串后風(fēng)機(jī)軸功率，m3/s；
HS2—串后風(fēng)機(jī)進(jìn)口靜壓，Pa；
ηS2—串后風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)量，m3/s；
Q2—串后風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)量，m3/s；可用下式計(jì)算
Q2=(273+t2)/(273+t1)(P0-HS1)/(P0-HS2)Q1………………………（3）
式中：t2—串后進(jìn)風(fēng)機(jī)煙氣溫度，℃；
t1—串前進(jìn)風(fēng)機(jī)煙氣溫度，℃；
P0—當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ琍a；
一般串入SP鍋爐后風(fēng)機(jī)進(jìn)口靜壓將增加1000Pa左右，即由串前的6000 Pa左右增至7000 Pa左右；又因?yàn)榇隨P鍋爐后煙氣溫度由300℃左右降至170～210℃，平均降至190℃，考慮3%SP鍋爐漏風(fēng)并設(shè)ηS1=ηS2后，進(jìn)入風(fēng)機(jī)的風(fēng)量變?yōu)椋?/P>
Q2=(273+t2)/(273+t1)(P0-HS1)/(P0-HS2)Q1=0.8411Q1
（1）/（2）得：
N2/N1=(HS2/HS1)(Q2/Q1)=(7000/6000)(0.8411Q1/Q1)=0.9813
N2/N1＜1,說明風(fēng)機(jī)負(fù)荷減小。
根據(jù)以上計(jì)算分析，串入SP鍋爐后，風(fēng)機(jī)調(diào)整應(yīng)以C1筒負(fù)壓為基準(zhǔn)，負(fù)壓保持與串入前一致即可。如果串前感到窯系統(tǒng)通風(fēng)不足，風(fēng)機(jī)調(diào)整可以以串前負(fù)荷為基準(zhǔn)，調(diào)整后相應(yīng)窯的產(chǎn)量會有所提高。
問題14.如何防止窯頭排風(fēng)機(jī)能力不足
窯頭串入余熱鍋爐后，進(jìn)入窯頭排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量具有與ID風(fēng)機(jī)相同的情況，即溫度降低、風(fēng)量減少，不同的是窯頭串入余熱鍋爐后，系統(tǒng)阻力變化相對較大，詳見下表2。
表2：窯頭串入余熱鍋爐前后系統(tǒng)阻力變化情況????
|
序號 |
項(xiàng)目 |
單位 |
串入AQC前 |
串入AQC后 |
|
1 |
冷卻機(jī)過剩廢氣量 |
Nm3/h |
300000 |
300000 |
|
2 |
風(fēng)機(jī)入口標(biāo)況廢氣量 |
Nm3/h |
330000 |
343200 |
|
3 |
風(fēng)機(jī)入口工況廢氣量 |
m3/h |
675124 |
478116 |
|
4 |
風(fēng)機(jī)入口廢氣溫度 |
℃ |
280 |
100 |
|
5 |
風(fēng)機(jī)入口靜壓 |
Pa |
-1000 |
-1950 |
|
6 |
進(jìn)氣密度 |
kg/m3 |
0.6320 |
0.9281 |
|
序號 |
項(xiàng)目 |
單位 |
串入AQC前 |
串入AQC后 |
|
7 |
電收塵器阻力 |
Pa |
250 |
250 |
|
8 |
煙風(fēng)管道阻力 |
Pa |
250 |
400 |
|
9 |
AQC余熱鍋爐阻力 |
Pa |
? |
500 |
|
10 |
沉降室阻力 |
Pa |
? |
300 |
|
11 |
AQC爐系統(tǒng)煙風(fēng)管道阻力 |
Pa |
? |
400 |
|
12 |
冷卻機(jī)內(nèi)負(fù)壓 |
Pa |
-100 |
-100 |
|
13 |
風(fēng)機(jī)閘門阻力 |
Pa |
300 |
0 |
由于系統(tǒng)阻力變化相對較大，風(fēng)機(jī)負(fù)荷變化也相當(dāng)大，以5000t/d水泥窯為例，風(fēng)機(jī)負(fù)荷計(jì)算如下：
⑴窯頭串入余熱鍋爐前風(fēng)機(jī)輸入功率的計(jì)算
N1=HS1Q1/(1000ηS1)=1000×675124/3600/1000/0.77=243.5kW
⑵窯頭串入余熱鍋爐后風(fēng)機(jī)輸入功率的計(jì)算
N2=HS2Q2/(1000ηS2)=1950×478116/3600/1000/0.77=336.3kW
⑶負(fù)荷相對變化
M＝(N2－N1)/N1=(336.3－243.5)/243.5=38.1%
因負(fù)荷變化較大，對于選配較小的風(fēng)機(jī)，串入余熱鍋爐后有可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)主軸機(jī)械強(qiáng)度不足，或風(fēng)機(jī)電機(jī)能力不足，因此應(yīng)對風(fēng)機(jī)主軸和電機(jī)進(jìn)行校核。
⑷風(fēng)機(jī)額定風(fēng)壓的修訂
窯頭風(fēng)機(jī)理論上按額定風(fēng)量1.3儲備、風(fēng)壓按1450Pa選配。但許多單位窯頭風(fēng)機(jī)配置較高，如四川峨勝廠窯頭風(fēng)機(jī)4500Pa（袋收塵阻力＜1700Pa）；又如蒙西廠窯頭風(fēng)機(jī)2995Pa（電收塵阻力＜250Pa）；再如華新武穴廠窯頭風(fēng)機(jī)2000Pa（電收塵阻力＜250Pa）；以窯頭風(fēng)機(jī)風(fēng)壓為1450Pa為例，當(dāng)串入余熱鍋爐后，風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)壓修訂如：
P2/P1=(ρ2/ρ1)( n2/n1)2…………………………………………（6）
式中：P2—串后風(fēng)機(jī)額定全壓，Pa；
P1—串前風(fēng)機(jī)額定全壓，Pa，P1=1450Pa；
ρ2—串后進(jìn)氣密度，kg/m3，ρ2=0.9281kg/m3；
ρ1—串前進(jìn)氣密度，kg/m3，ρ1=0.6320kg/m3；
n2—串后風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，r/m；
n1—串前風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，r/m；
當(dāng)n2=n2時(shí)取得最大值；
將表1等數(shù)據(jù)代入后：
P2 = P1ρ2/ρ1=1450×0.9281/0.6320=2129Pa
扣除150Pa動壓后，P2靜壓=1979Pa＞1950Pa，因此，只要串入余熱鍋爐后系統(tǒng)阻力滿足設(shè)計(jì)要求，一般窯頭風(fēng)機(jī)能力可以滿足要求。但當(dāng)窯頭鍋爐布置太遠(yuǎn)，管徑選取過小，彎頭設(shè)計(jì)不合理時(shí)，按1450Pa選配的窯頭風(fēng)機(jī)就會感到抽力不足，此時(shí)就要對場地、管道、彎頭等進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，如仍不能滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)考慮更換窯頭風(fēng)機(jī)風(fēng)葉、更換風(fēng)機(jī)電機(jī)等。而對于窯頭風(fēng)機(jī)選配較大的水泥窯，串入余熱鍋爐后則不會出現(xiàn)窯頭排風(fēng)機(jī)能力不足問題。
問題15.關(guān)于減少余熱浪費(fèi)
現(xiàn)場回訪看到，許多企業(yè)的節(jié)能意識還不能完全到位，存在大量的余熱浪費(fèi)問題。如某廠原料磨三道鎖風(fēng)器失靈的問題；某廠原料磨熱風(fēng)管道不保溫的問題；某廠原料磨冷風(fēng)閥常開的問題；某廠煤磨喂料系統(tǒng)不鎖風(fēng)的問題；某廠煤磨冷風(fēng)閥常開的問題；某廠熟料帶走熱偏高問題；某廠C1本體及原有管道無保溫或保溫不符合要求問題等。由于上述問題普遍存在，余熱浪費(fèi)的問題也就普遍存在，不同的是有的單位很嚴(yán)重，有的單位不太嚴(yán)重，但不管嚴(yán)重還是不嚴(yán)重，只要有浪費(fèi)損失，勢必要犧牲另一部分余熱來加以彌補(bǔ)，最終將導(dǎo)致余熱發(fā)電量降低。以5000t/d水泥窯為例，經(jīng)初步計(jì)算三道鎖風(fēng)器每增加1%漏風(fēng)，電量損失38kW；原料磨熱風(fēng)管道每增降溫1℃，電量損失為19kW；原料磨冷風(fēng)閥每增加1%漏風(fēng)，電量損失38kW；煤磨喂料系統(tǒng)每增加1%漏風(fēng)，電量損失3.5kW；煤磨冷風(fēng)閥漏風(fēng)每增加1%，電量損失3kW；熟料帶走熱每提高10%，電量損失124.6kW；C1本體及原有管道保溫不規(guī)范或不保溫每降低1℃，電量損失40kW。
防止余熱浪費(fèi)的措施都很簡單，基本是保溫問題和防止漏風(fēng)問題，難點(diǎn)是點(diǎn)多、面廣、量大，一時(shí)難以全面解決，但是只要我們重視節(jié)能，推廣節(jié)能，鼓勵節(jié)能，在節(jié)能上打殲滅戰(zhàn)和持久戰(zhàn)，余熱浪費(fèi)將逐漸減少，最終將完全消除，屆時(shí)余熱發(fā)電量將會得到進(jìn)一步提高。
結(jié)語
我國新型干法水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)從70年代末開始，經(jīng)歷了20余年的發(fā)展，目前其技術(shù)與裝備已很成熟，基本達(dá)到了點(diǎn)火下料之日，就是達(dá)標(biāo)之時(shí)的水平?，F(xiàn)在我國水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)方興未艾，尤其是第二代余發(fā)電技術(shù)與裝備處于日臻成熟時(shí)期，相信通過本次（西南區(qū)）水泥窯低溫余熱發(fā)電技術(shù)高級研修班，對第二代水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)與裝備推廣普及，一些企業(yè)將從中受益：少走彎路，或不走彎路，及早駛?cè)氚l(fā)展快車道。研修班將為促進(jìn)節(jié)能減排，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)起到一定的積極作用。
