水泥廠余熱發(fā)電畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量的變更1</p><p>　　1.1 發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量的變更情況1</p><p>　　1.2 發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量變更的原因1</p><p>　　1.3第二代系統(tǒng)特點(diǎn)2</p><p>　　1.4第三代

2、系統(tǒng)特點(diǎn)2</p><p>　　1.5 5000t/d窯設(shè)計(jì)參數(shù)及變更后主要設(shè)備配置4</p><p>　　第二章 項(xiàng)目概論1</p><p>　　2.2項(xiàng)目建設(shè)的必要性1</p><p>　　2.5 設(shè)計(jì)依據(jù)和范圍1</p><p>　　2.6 主要設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想2</p><p&

3、gt;　　2.7 主要設(shè)備配置2</p><p>　　2.8主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2</p><p>　　2.9 結(jié)論和建議2</p><p>　　第三章 方案實(shí)施條件2</p><p>　　3.2 技術(shù)條件2</p><p><b>　　3.3余熱條件2</b></p>&l

4、t;p>　　3.4 設(shè)備及材料來源2</p><p>　　第四章 熱力系統(tǒng)2</p><p><b>　　4.1設(shè)計(jì)原則2</b></p><p>　　4.2余熱鍋爐與水泥生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的銜接2</p><p>　　4.3 熱力系統(tǒng)的確定2</p><p>　　4.4余熱煙氣性質(zhì)以及

5、熱力計(jì)算2</p><p>　　4.5主機(jī)型式及其主要設(shè)計(jì)規(guī)范2</p><p>　　4.6 熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及說明2</p><p>　　4.7主要管道的管徑、壁厚選擇計(jì)算2</p><p>　　4.8主要輔助設(shè)備2</p><p><b>　　第五章 給排水2</b></p&

6、gt;<p><b>　　6.1概述2</b></p><p>　　6.2水務(wù)管理和水量平衡2</p><p>　　6.3補(bǔ)給水系統(tǒng)2</p><p>　　6.4循環(huán)水系統(tǒng)選擇及布置2</p><p>　　第六章 資源利用和能源耗用分析2</p><p><b>

7、　　13.1概述2</b></p><p>　　13.2資源利用和能源耗用分析2</p><p>　　第一章 發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量的變更</p><p>　　1.1 發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量的變更情況</p><p>　　發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為2×6000kW，平均發(fā)電功率5700kW，年發(fā)電量3990×104kWh；一期工程配

8、合5000t/d熟料生產(chǎn)線余熱資源，初步設(shè)計(jì)時(shí)變更為發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為9000kW，平均發(fā)電功率7730kW，變更后一期工程年發(fā)電量5411×104kWh，年供電量為4924×104kWh。</p><p>　　1.2 發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量變更的原因</p><p>　?。?） 原來設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為熟料產(chǎn)量5000t/d，該生產(chǎn)線實(shí)際運(yùn)行工況下的熟料產(chǎn)量在5400～5500t/d，故

9、余熱發(fā)電的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工況應(yīng)為熟料產(chǎn)量5500t/d。通過進(jìn)一步的調(diào)研，目前已建成的5000t/d余熱發(fā)電普遍存在裝機(jī)容量偏小的問題，原因就是選擇熟料產(chǎn)量5000t/d作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；而擬建的5000t/d余熱發(fā)電項(xiàng)目均采用9000kW裝機(jī)配套。</p><p>　　（2）對(duì)窯頭余熱資源進(jìn)行了的開發(fā)和充分利用，使余熱發(fā)電進(jìn)一步提高。在目前的3700t/d四級(jí)預(yù)熱器余熱發(fā)電生產(chǎn)線和5000t/d五級(jí)預(yù)熱器余熱發(fā)電生產(chǎn)線都

10、采用中部抽風(fēng)，由于其水泥線基本都處于超產(chǎn)運(yùn)行工況，其窯頭冷卻機(jī)冷卻能力不足，窯頭余風(fēng)流量和余風(fēng)溫度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值。根據(jù)這些情況，調(diào)整窯頭余風(fēng)設(shè)計(jì)流量，以進(jìn)一步充分發(fā)揮窯頭余熱資源。另外采用了余風(fēng)再循環(huán)方式，進(jìn)一步提高中部抽風(fēng)溫度來提高余熱發(fā)電量，目前選取的窯頭余風(fēng)溫度為380℃，估計(jì)實(shí)際運(yùn)行時(shí)其溫度應(yīng)該在380～400℃左右。</p><p>　?。?）合理配置汽輪機(jī)系統(tǒng)，提高汽輪機(jī)內(nèi)效率，降低余熱發(fā)電的汽耗率

11、。結(jié)合徐州的北方氣候有利于降低汽輪機(jī)排汽壓力，在合理配置系統(tǒng)時(shí)可提高其內(nèi)效率；另外進(jìn)行的汽輪機(jī)通流部分的三維設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步降低汽耗來提高余熱發(fā)電量。</p><p>　　1.3第二代系統(tǒng)特點(diǎn)</p><p>　　由于大多數(shù)（80%）以上已投運(yùn)的水泥線窯頭取熱在380-400℃，甚至更高，針對(duì)窯尾一級(jí)筒出口溫度低于330℃的系統(tǒng)，采用將窯尾余熱鍋爐產(chǎn)生的低溫過熱蒸汽（一般在300℃以下）送入

12、窯頭余熱鍋爐，在窯頭余熱鍋爐設(shè)置高溫過熱器，將混合蒸汽（來自窯頭、窯尾余熱鍋爐的低溫過熱蒸汽）進(jìn)一步加熱到360-380℃（比原混合蒸汽提高了50-60℃），然后進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。該工藝較第一代系統(tǒng)提高余熱發(fā)電量8-10%左右。</p><p>　　1.4第三代系統(tǒng)特點(diǎn)</p><p>　　將窯頭冷卻劑余風(fēng)進(jìn)行梯級(jí)利用，原中部抽風(fēng)口改為兩個(gè)抽風(fēng)口，一個(gè)為高溫480-500℃，一個(gè)為中溫330

13、-380℃。高溫風(fēng)將來自窯頭窯尾余熱鍋爐的低溫過熱蒸汽進(jìn)一步提高到430℃左右，該工藝較第一代系統(tǒng)提高余熱發(fā)電量15-20%左右。</p><p>　　1.5 5000t/d窯設(shè)計(jì)參數(shù)及變更后主要設(shè)備配置</p><p>　　1.5.1窯尾、窯頭廢氣系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣條件</p><p>　　熱工標(biāo)定，期間，入窯生料投料量為365t/h，熟料產(chǎn)量約為5407t/d，其中

14、窯頭、窯尾風(fēng)量、溫度、含塵量等測(cè)定數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線窯頭﹑窯尾可利用的廢氣參數(shù)如下（核定水泥熟料產(chǎn)量5500t/d）：</p><p>　　窯頭熟料冷卻機(jī)（中部抽風(fēng)改造后）</p><p>　　廢氣量：200000Nm3/h</p><p>　　廢氣溫度：360~380℃</p><

15、;p>　　余熱鍋爐出口溫度：~120℃</p><p>　　含塵濃度：20g/Nm3</p><p><b>　　窯尾預(yù)熱器出口</b></p><p>　　廢氣量：322000Nm3/h</p><p><b>　　廢氣溫度：330℃</b></p><p>　　

16、余熱鍋爐出口溫度：200℃(進(jìn)立磨烘干原料)</p><p>　　含塵濃度：70g/Nm3</p><p><b>　　1.5.2設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>　　1.5.3變更后主設(shè)備配置</p><p>　　1.5.4變更后余熱發(fā)電的設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下：</p><p>　　（1）

17、汽輪機(jī)裝機(jī)容量（kW）： 8000 </p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量（kW）： 9000 </p><p>　?。?）平均發(fā)電功率（kW）： 7730 </p><p>　　（4）年運(yùn)行時(shí)間（h）： 7000</p><p>　?。?）年發(fā)電量（104 kWh）：

18、 5411</p><p>　?。?）自用電率（%）： ～9</p><p>　?。?）年供電量（104 kWh）： 4924</p><p>　　（8）小時(shí)熟料產(chǎn)量(t)： 229.1 （5500 t/d）</p><p>　?。?） 噸熟料發(fā)電量(kWh/ t熟料)： 33.

19、7（設(shè)計(jì)值）</p><p>　　（10）噸熟料發(fā)電量(kWh/ t熟料)： ≥32±2（保證值）</p><p>　　1.5.5采用提高余熱發(fā)電參數(shù)指標(biāo)的措施</p><p>　　窯頭中部抽風(fēng)并且采用窯頭除塵器出口余（熱）風(fēng)再循環(huán)進(jìn)入篦冷機(jī)7、8、9號(hào)冷卻鼓風(fēng)機(jī)，再保證設(shè)計(jì)抽風(fēng)量的情況下使窯頭熱風(fēng)達(dá)到380℃；</p><p>

20、　　窯尾自C1出口至鍋爐出口加強(qiáng)管道和鍋爐保溫與密封，減少散熱和漏風(fēng)損失，以提高SP鍋爐的產(chǎn)汽量；</p><p>　?。?） 選用汽耗低的高效率汽輪機(jī)，主要是用特殊末級(jí)葉片提高末級(jí)蒸氣的含濕量來提高汽輪機(jī)內(nèi)效率，降低汽耗。本項(xiàng)目的一個(gè)主要目標(biāo)是將設(shè)計(jì)工況下的汽輪機(jī)汽耗降低到5.5kg/kWh左右，同時(shí)汽輪機(jī)輔助系統(tǒng)中采取措施確保較低的排汽壓力，如增大凝汽器換熱面積和增加膠球清洗系統(tǒng)等，來保證達(dá)到該目標(biāo)。<

21、/p><p><b>　　第二章 項(xiàng)目概論</b></p><p>　　2.2項(xiàng)目建設(shè)的必要性</p><p>　　2.2.1 項(xiàng)目的建設(shè)是開展資源綜合利用、節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的需求。</p><p>　　走進(jìn)21世紀(jì)的中國(guó)，隨著GDP的快速增長(zhǎng)，能源供應(yīng)緊張的狀態(tài)日趨明顯。水泥制造業(yè)是一個(gè)高能耗產(chǎn)業(yè)，不僅每年要

22、消耗大量的煤炭等一次能源，而且還要消耗大量的二次能源——電力，雖然隨著水泥煅燒技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)熱效率得到了較大地提高，1300t/d、2500t/d、5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線的熟料熱耗已經(jīng)分別達(dá)到3475kJ/kg（830 kcal/kg）、3140kJ/kg（750 kcal/kg）、2970kJ/kg（710kcal/kg），但仍有大量的中、低溫廢氣余熱未能被充分利用，造成大量的能源浪費(fèi)，并產(chǎn)生大量的廢氣，其中CO2的排放量

23、占到了我國(guó)CO2總排放量的20％。</p><p>　　樹立科學(xué)發(fā)展觀，建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行體系是我國(guó)的一項(xiàng)長(zhǎng)期的重大技術(shù)政策，合理地綜合利用現(xiàn)有的寶貴資源將是我國(guó)確保經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。在窯外分解新型干法水泥生產(chǎn)工藝中，窯尾預(yù)熱器和窯頭熟料冷卻機(jī)的廢氣除了部分用于烘干原料、煤以外仍然排掉了大量的低溫廢氣余熱，其熱量約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量的30%左右，進(jìn)一步充分利用這些中、低品位的余熱是節(jié)約能源、減少溫室氣體

24、排放的關(guān)鍵。純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目的實(shí)施，一方面可以綜合利用水泥生產(chǎn)線排放的廢熱資源，回收高溫?zé)煔獾臒崃孔儚U為寶，降低水泥生產(chǎn)成本和提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，部分緩解水泥制造廠生產(chǎn)用電的緊張形勢(shì)；另一方面可降低排煙溫度和排塵濃度，減輕熱污染和環(huán)境污染。早在1996年國(guó)務(wù)院曾以國(guó)發(fā)[1996]36號(hào)文批轉(zhuǎn)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委等部門《關(guān)于進(jìn)一步開發(fā)資源綜合利用意見》的通知，《意見》中明確指示，凡利用余熱、余壓、城市垃圾和煤矸石、煤泥等低熱值燃料及煤層氣生產(chǎn)電力

25、、熱力的企業(yè)，其單機(jī)容量在500千瓦以上，符合并網(wǎng)調(diào)度條件的，電力部門都應(yīng)允許并網(wǎng)……，裝機(jī)容量在1.2萬千瓦以下（含1.2萬千瓦）的綜合利用電廠，不參加電網(wǎng)調(diào)峰……”。</p><p>　　預(yù)計(jì)2005年全國(guó)新型干法水泥的生產(chǎn)能力將達(dá)到45000萬t，如全部采用純低溫預(yù)熱發(fā)電技術(shù)，總裝機(jī)將達(dá)到1500MW，年供電量約90億kWh，相當(dāng)于年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤345萬t，每年減少CO2排放量862.5萬t，大大減少對(duì)環(huán)境的

26、空氣污染和溫室效應(yīng)。</p><p>　　以一個(gè)5000t/d規(guī)模的新型干法水泥生產(chǎn)線的一般情況為例，可在不影響水泥生產(chǎn)線正常生產(chǎn)的前提下，投資約5000萬元人民幣，配套建設(shè)6MW裝機(jī)容量的純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，平均發(fā)電功率按5700kW計(jì)算，年發(fā)電量達(dá)到4000×104kWh，扣除自用電后年供電量達(dá)到3600×104kWh，經(jīng)濟(jì)效益方面分析，3～4年便可回收全部投資；環(huán)境效益方面分析，按大型火

27、電廠發(fā)電效率為0.383kg標(biāo)準(zhǔn)煤/kWh計(jì)算，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤13788t，每年減少CO2排放量34470t。</p><p><b>　　2.5設(shè)計(jì)范圍</b></p><p>　　（1）主要生產(chǎn)工程：5000t/d熟料生產(chǎn)線窯頭、窯尾廢氣旁路系統(tǒng)及飛灰處理系統(tǒng)，純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的SP余熱鍋爐、AQC余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組、鍋爐水處理設(shè)施、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、DCS控制

28、系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）本項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)涉及的專業(yè)有：總圖布置、鍋爐、發(fā)電、化水、電氣、自動(dòng)化、給排水、建筑結(jié)構(gòu)、環(huán)保、通風(fēng)與動(dòng)力、職業(yè)安全與衛(wèi)生、工程概算、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等專業(yè)。</p><p>　　2.6 主要設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想</p><p>　　盡可能做到余熱電站在正常運(yùn)行時(shí)不影響水泥熟料生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)，余熱電站建設(shè)時(shí)減少對(duì)水泥生產(chǎn)線正常生產(chǎn)的影

29、響，在此前提下余熱電站設(shè)計(jì)遵循“技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)可靠、節(jié)約投資”的原則，具體指導(dǎo)思想如下：</p><p>　　(1) 在不影響水泥生產(chǎn)的前提下最大限度地利用余熱；</p><p>　　(2) 在生產(chǎn)可靠的前提下，提倡技術(shù)先進(jìn)。要盡可能采用先進(jìn)的工藝（熱力系統(tǒng)）技術(shù)方案，以降低操作成本和改造基建的投入； </p><p>　　(3) 以生產(chǎn)可靠為前提，采用成熟、可靠的

30、工藝和裝備，克服同類型、同規(guī)模項(xiàng)目中暴露出的問題；</p><p>　　(4) 生產(chǎn)設(shè)備原則上采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備；</p><p>　　(5) 余熱電站主、輔機(jī)的過程控制采用集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；</p><p>　　(6) 貫徹執(zhí)行國(guó)家和地方對(duì)環(huán)保、勞動(dòng)、安全、計(jì)量、消防等方面的有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，做到“三同時(shí)”。</p><p>　　2.7 主要設(shè)

31、備配置</p><p>　　2.8主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p><p><b>　　2.9 結(jié)論和建議</b></p><p>　　本項(xiàng)目的建設(shè)，充分利用窯外分解新型干法水泥生產(chǎn)工藝中窯尾預(yù)熱器、窯頭熟料冷卻機(jī)排掉的廢氣，開發(fā)利用中低品位的余熱進(jìn)行發(fā)電，在能源供應(yīng)越來越緊張的現(xiàn)實(shí)情況下，節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益較好，符合國(guó)家關(guān)于節(jié)能和資源綜合利用的政策。

32、</p><p>　　第三章 方案實(shí)施條件</p><p><b>　　3.2 技術(shù)條件</b></p><p>　　3.2.1 水泥熟料產(chǎn)量及熱量</p><p>　　水泥熟料煅燒技術(shù)的發(fā)展是隨著水泥工業(yè)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步而發(fā)展的，早在二十世紀(jì)初,人們就開始回收水泥生產(chǎn)過程中的高溫余熱用來發(fā)電，通過余熱回收利用，水泥熟料熱耗

33、降至4600-6700kJ/kg。由于水泥熟料產(chǎn)量低,總的熱量不多,余熱回收的發(fā)電機(jī)裝機(jī)大部分只有750~3000kW;二十世紀(jì)七十年代以后,新型干法水泥技術(shù)的發(fā)展,使水泥窯的單臺(tái)生產(chǎn)線的能力成倍提高,最大的已經(jīng)達(dá)到12000t/d,熟料燒成熱耗一般在3000-3600 kJ/kg,而在生產(chǎn)中仍然有大量的中、低溫廢氣余熱不能被利用，由此所造成的能源浪費(fèi)很大,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截止2004年底,全國(guó)2000~4000t/d水泥生產(chǎn)線184條,

34、4000t/d以上生產(chǎn)線67條, 估計(jì)到2005年底2000t/d以上的水泥生產(chǎn)線達(dá)到300條 。如目前國(guó)內(nèi)技術(shù)水平比較先進(jìn)的窯外分解窯水泥生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)過程中由窯頭熟料冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱器排掉的350℃以下的廢氣，其熱量約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量30%以上,按噸熟料發(fā)電量28kWh計(jì)算,2500t/d的水泥生產(chǎn)線發(fā)電機(jī)裝機(jī)就達(dá)3000kW,300條生產(chǎn)線總的裝機(jī)超過1500MW。如何進(jìn)一步充分利用這些中</p><

35、p>　　3.2.2 資源綜合利用的有關(guān)政策</p><p>　　隨著我國(guó)人口的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)資源相對(duì)不足的矛盾日益突出。為此，早在1996年國(guó)務(wù)院曾以國(guó)發(fā)[1996]36號(hào)文批轉(zhuǎn)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委等部門《關(guān)于進(jìn)一步開發(fā)資源綜合利用意見》的通知，《意見》中明確指示，凡利用余熱、余壓、城市垃圾和煤矸石、煤泥等低熱值燃料及煤層氣生產(chǎn)電力、熱力的企業(yè)，其單機(jī)容量在500kW以上，符合并網(wǎng)調(diào)度條件的，電力部門都應(yīng)允

36、許并網(wǎng)……，裝機(jī)容量在1.2萬kW以下（含1.2萬kW）的綜合利用電廠，不參加電網(wǎng)調(diào)峰……”。</p><p>　　近幾年來隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國(guó)在電力供需矛盾得以緩解，一些小火電列為關(guān)停之列，為此1999年國(guó)務(wù)院辦公廳國(guó)辦發(fā)[1999]44號(hào)文轉(zhuǎn)發(fā)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委《關(guān)于關(guān)停小火電機(jī)組有關(guān)問題意見》中指出“單機(jī)容量5萬千瓦（含5萬千瓦）的中壓、低壓常見燃煤（燃油）機(jī)組，2000年底前予以關(guān)停”。 </p>

37、<p>　　國(guó)務(wù)院日前發(fā)布了《促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定》，相配套的發(fā)展改革委員會(huì)制訂并經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》也同時(shí)發(fā)布。在2005年中國(guó)水泥協(xié)會(huì)召開的專家權(quán)威人士水泥發(fā)展座談會(huì)上，發(fā)改委官員已透露了水泥在（新）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄中鼓勵(lì)類內(nèi)容的變化，其中就有日產(chǎn)2000噸及以上熟料新型干法水泥生產(chǎn)余熱發(fā)電新列入政策鼓勵(lì)類。</p><p>　　從1995年寧國(guó)水泥廠日產(chǎn)4000噸熟料

38、干法生產(chǎn)線余熱發(fā)電項(xiàng)目啟動(dòng)至今已10年有余了，從1998年3月“水泥余熱發(fā)電設(shè)備示范項(xiàng)目”舉行竣工儀式算，也有近8個(gè)年頭了。余熱發(fā)電項(xiàng)目的企業(yè)效益與社會(huì)效益也早已被認(rèn)可。按理說，老生產(chǎn)線都能進(jìn)行改造，新建水泥生產(chǎn)線更應(yīng)該不在話下。</p><p>　　3.2.3 國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)的余熱利用電站的概述</p><p>　　為了將中、低品位余熱轉(zhuǎn)換為電能并回收用于水泥生產(chǎn)，從而進(jìn)一步降低水泥生產(chǎn)能

39、耗、節(jié)約能源，國(guó)外對(duì)于中、低溫純余熱發(fā)電技術(shù)從六十年代末期即開始研制和使用，到八十年代初期，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到了高潮；無論是熱力系統(tǒng)還是設(shè)備制造技術(shù)日本都領(lǐng)先于其它國(guó)家。日本不但在本國(guó)二十幾條預(yù)分解窯水泥生產(chǎn)線上采用了純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，而且出口到臺(tái)灣、韓國(guó)等一些國(guó)家和地區(qū)。日本開發(fā)研制的余熱鍋爐及中、低品位蒸汽汽輪機(jī)，技術(shù)成熟可靠并具有很大的靈活性。</p><p>　　1996年日本新能源產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社向我國(guó)安

40、徽省海螺集團(tuán)寧國(guó)水泥廠4000t/d預(yù)分解窯贈(zèng)送了一套6480kW的純低溫余熱電站設(shè)備，由中國(guó)安徽海螺集團(tuán)寧國(guó)水泥廠與日本川崎重工株式會(huì)社共同實(shí)施。該項(xiàng)目1996年10月18日動(dòng)工，1998年2月8日并網(wǎng)發(fā)電一次成功。</p><p>　　在海螺集團(tuán)寧國(guó)水泥廠4000t/d生產(chǎn)線上，預(yù)熱器（SP）和冷卻機(jī)（AQC）出口廢氣風(fēng)量和溫度分別為258550Nm3/h、350℃和165300Nm3/h、360℃，熱力系統(tǒng)

41、采用減速式兩點(diǎn)混氣式汽輪機(jī)，利用參數(shù)較低的主蒸汽和閃蒸產(chǎn)生的飽和蒸汽發(fā)電；余熱鍋爐壓力為2.6Mpa、溫度為335℃、蒸發(fā)量為31.1t/h的過熱主蒸汽及兩級(jí)低壓飽和蒸汽作為補(bǔ)汽。項(xiàng)目設(shè)計(jì)指標(biāo)為發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量6480kW，噸熟料發(fā)電量33.07kWh/t，年發(fā)電量4087萬kWh。從1998年3月至1999年3月，平均噸熟料發(fā)電量為34.24kWh/t（設(shè)計(jì)值為33.07kWh/t）發(fā)電機(jī)組相對(duì)水泥窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到90.45%。<

42、/p><p>　　2003年7月日本向廣西魚峰水泥有限公司3200t/d預(yù)分解窯提供了一套6000kW純低溫余熱電站設(shè)備，預(yù)熱器和冷卻機(jī)出口廢氣風(fēng)量和溫度分別為217200Nm3/h、390~400℃和245280Nm3/h、220℃，AQC爐采用中部抽風(fēng)后, 出口廢氣風(fēng)量和溫度為101000Nm3/h、360℃,蒸汽壓力1.6Mpa, 溫度為360℃~370℃,過熱蒸汽量32t,汽輪機(jī)汽耗5.7kg/kWh, 平均

43、噸熟料發(fā)電量為38kWh/t。</p><p>　　我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造、安裝的純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)于1999年5月在江西萬年青水泥股份公司2000t/d窯上使用，裝機(jī)3000kW,正常工況下發(fā)電負(fù)荷2300kW, 平均噸熟料發(fā)電量>27kWh/t。</p><p>　　上海萬安1350t/d四級(jí)預(yù)熱器窯,于2002年9月安裝了一套2500kW純低溫余熱電站設(shè)備,預(yù)熱器和冷卻機(jī)廢氣風(fēng)量和

44、溫度為95000Nm3/h、390℃和94000Nm3/h、240℃,冷卻機(jī)中部抽風(fēng)后廢氣風(fēng)量和溫度為40000Nm3/h、350~400℃,平均發(fā)電量為1700kW,噸熟料發(fā)電量為30.2kWh/t。</p><p>　　2004年11月動(dòng)工，2005年7月投產(chǎn)的浙江長(zhǎng)興煤山眾盛建材有限公司日產(chǎn)5000噸熟料生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電機(jī)組、裝機(jī)6000kW，發(fā)電6400kW，據(jù)報(bào)道噸熟料發(fā)電量為30 kWh/t。&l

45、t;/p><p>　　浙江三獅水泥股份有限公司（長(zhǎng)興）日產(chǎn)5000t/d和2500t/d熟料生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電機(jī)組2005年7月投入運(yùn)行，建有6000 kW和3000kW二臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組，在2500t/d生產(chǎn)線AQC爐因故不投運(yùn)的情況下，發(fā)電量9200kW，噸熟料發(fā)電量29.6 kWh/t。</p><p>　　除此之外，在浙江龍游、浙江申河等地都建有純低溫余熱發(fā)電機(jī)組，這些項(xiàng)目的建成和投產(chǎn)

46、標(biāo)志著水泥企業(yè)利用余熱發(fā)電國(guó)產(chǎn)技術(shù)和裝備的成熟。據(jù)報(bào)道，不少省市，不少水泥企業(yè)都已作出實(shí)施計(jì)劃，有的正在前期工作，有的已開工建設(shè)。相信“十一五”的5年，是水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目較快發(fā)展的時(shí)期。</p><p><b>　　3.3余熱條件</b></p><p>　　熱工標(biāo)定，窯投料量為365t/h，熟料產(chǎn)量約為5407t/d，其中窯頭、窯尾風(fēng)量、溫度、含塵量等測(cè)

47、定數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線窯頭﹑窯尾可利用的廢氣參數(shù)如下（核定水泥熟料產(chǎn)量5500t/d）：</p><p>　　窯頭熟料冷卻機(jī)（中部抽風(fēng)改造后）</p><p>　　廢氣量：200000Nm3/h</p><p>　　廢氣溫度：360~380℃</p><p>　　余熱鍋爐出口溫度

48、：~120℃</p><p>　　含塵濃度：20g/Nm3</p><p><b>　　窯尾預(yù)熱器出口</b></p><p>　　廢氣量：322000Nm3/h</p><p><b>　　廢氣溫度：330℃</b></p><p>　　余熱鍋爐出口溫度：200℃(進(jìn)

49、立磨烘干原料)</p><p>　　含塵濃度：70g/Nm3</p><p>　　3.4 設(shè)備及材料來源 </p><p><b>　　3.4.1 設(shè)備</b></p><p>　　余熱電站的主機(jī)設(shè)備和輔助設(shè)備國(guó)內(nèi)均有生產(chǎn)廠家，其中汽輪機(jī)以青島汽輪機(jī)廠、杭州汽輪機(jī)廠和南京汽輪機(jī)廠等已有生產(chǎn)和使用業(yè)績(jī)，余熱鍋爐以杭州鍋爐

50、廠、鞍山、無錫、南通、上海等鍋爐廠有生產(chǎn)和使用業(yè)績(jī)，其技術(shù)和裝備水平都能滿足本工程的要求，因此余熱發(fā)電的主要設(shè)備在國(guó)內(nèi)購置。</p><p>　　3.4.2 藥品來源</p><p>　　余熱發(fā)電系統(tǒng)鍋爐水處理系統(tǒng)需要的藥品主要為工業(yè)酸、堿，所需的藥品可在當(dāng)?shù)刭徶?，余熱發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行后，日常消耗品為鍋爐水處理系統(tǒng)需要的工業(yè)酸、堿，可以由供貨單位用汽車運(yùn)進(jìn)廠內(nèi)。</p>&l

51、t;p><b>　　第四章 熱力系統(tǒng)</b></p><p><b>　　4.1設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　?。?） 遵照《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》（DL5000-2000）和《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50049-94）進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?） 貫徹節(jié)約用水原則，積極采取措施節(jié)約用水，減少

52、水量消耗。</p><p>　?。?） 銜接好一期與二期的關(guān)系，以節(jié)約為總的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，盡可能的為二期建設(shè)提供方便。</p><p>　?。?） 車間布置，要合理分區(qū)，方便施工、有利于檢修和運(yùn)行操作，提高綜合技術(shù)水平。</p><p>　?。?） 設(shè)備選擇與系統(tǒng)確定，要充分結(jié)合水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)，體現(xiàn)技術(shù)成熟可靠，經(jīng)濟(jì)合理。</p><p&

53、gt;　　4.2余熱鍋爐與水泥生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的銜接</p><p><b>　　4.2.1 SP爐</b></p><p>　　現(xiàn)有的窯尾預(yù)熱器C1旋風(fēng)筒出口廢氣管道經(jīng)過改造后，接旁路管道，旁路管道與SP爐進(jìn)口相連，出口則與高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)口相連，SP爐的排灰經(jīng)過輸送設(shè)備被送到增濕塔的回灰系統(tǒng)中；通過控制增濕塔的廢氣管道和旁路管道的閥門，實(shí)現(xiàn)鍋爐和增濕塔之間投運(yùn)轉(zhuǎn)換, 當(dāng)余熱

54、鍋爐停用時(shí)水泥生產(chǎn)線可正常生產(chǎn)。水泥生產(chǎn)線采用旋風(fēng)預(yù)熱器帶分解爐的低熱耗燒成系統(tǒng)，窯尾一級(jí)筒出口廢氣溫度按330℃設(shè)計(jì)，SP爐排煙溫度按200℃設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）SP爐形式的確定</p><p>　　SP爐有兩種布置形式：一種為臥式，另一種為立式。</p><p>　　臥式爐主要特點(diǎn)是：由于換熱管采用懸掛式布置，不易積灰，清灰容易，換熱效果穩(wěn)定，鍋爐內(nèi)

55、部按順序前后布置過熱器、蒸發(fā)器和省煤器。</p><p>　　臥式爐的缺點(diǎn)是：占地面積大；尤其對(duì)已有的生產(chǎn)線加余熱鍋爐系統(tǒng)不方便，布置困難。鍋爐投影面積大，造成粉塵落點(diǎn)分散，一般要通過拉鏈機(jī)集中輸送，由于拉鏈機(jī)的運(yùn)動(dòng)，漏風(fēng)點(diǎn)多，國(guó)產(chǎn)鍋爐很難密封，特別是在窯尾負(fù)壓較大的情況下，漏風(fēng)嚴(yán)重。使得國(guó)產(chǎn)臥式鍋爐熱效率相對(duì)立式爐有所降低。而日本在鍋爐密封方面處理的效果好，而大部分采用臥式鍋爐。</p><

56、p>　　立式鍋爐主要優(yōu)點(diǎn)：鍋爐本體采用鋼護(hù)板結(jié)構(gòu)，鍋爐自上而下布置過熱器、蒸發(fā)器和省煤器，由于鍋爐投影面積小，粉塵落點(diǎn)集中，回灰采用灰斗式，漏風(fēng)點(diǎn)少、國(guó)產(chǎn)立式鍋爐較臥式鍋爐熱效率高；由于鍋爐的換熱面增加是向上發(fā)展，因此占地面積較小，比較容易布置（可順著窯尾風(fēng)管平行布置）。特別適合于已有生產(chǎn)線增加余熱發(fā)電系統(tǒng)。</p><p>　　立式鍋爐主要缺點(diǎn)：在相同管束間距的情況下鍋爐易積灰（特別是窯尾廢氣中的粉塵濃度

57、較高）、受熱面耗鋼量相對(duì)較大。清灰時(shí)粉塵要經(jīng)過過熱器、蒸發(fā)器和省煤器，清灰效果差； </p><p>　　鍋爐的積灰主要與粉塵濃度和粉塵性質(zhì)及受熱面的布置水平有關(guān)，中空窯進(jìn)鍋爐的溫度為850℃左右，此時(shí)的粉塵為熔融狀態(tài)，容易附積在換熱面和爐墻上，通過振打吹掃等清灰手段不易清除，從而影響鍋爐的熱效率。但經(jīng)過預(yù)熱器的煙氣其溫度為320～330℃，此時(shí)的粉塵主要為生料粉，較為松散，通過聲波喇叭松動(dòng)裝置或機(jī)械振打裝置，就

58、可以清除。</p><p>　　通過以上比較和采取的措施，我們推薦SP爐采用立式鍋爐。</p><p><b>　?。?）SP爐的布置</b></p><p>　　一臺(tái)SP立式鍋爐設(shè)置在窯尾預(yù)熱器與窯尾高溫風(fēng)機(jī)之間，通過煙氣管道與余熱鍋爐連接，SP爐的煙氣進(jìn)出口順著預(yù)熱器出口管道上進(jìn)下出。SP鍋爐煙氣側(cè)阻力≤100mmH2O，通過對(duì)高溫風(fēng)機(jī)操作

59、參數(shù)的調(diào)整，可使系統(tǒng)完全正常工作。</p><p>　　為保證余熱鍋爐的啟停不影響水泥生產(chǎn)及電站的穩(wěn)定運(yùn)行，在SP余熱鍋爐煙氣連接管道設(shè)有旁通煙道可使SP爐在出現(xiàn)故障時(shí)或水泥生產(chǎn)不正常時(shí)解列SP爐，即滿足了水泥生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行又保證了SP爐的安全。通過旁通管道的調(diào)節(jié)作用還可使水泥生產(chǎn)及余熱鍋爐的運(yùn)行達(dá)到理想的運(yùn)行工況。</p><p>　　4.2.2 AQC爐</p><

60、p>　　因熟料冷卻機(jī)的廢氣中含有對(duì)鍋爐換熱面磨蝕性較強(qiáng)的熟料微粒，濃度約為20g/Nm3,為保證AQC鍋爐的使用壽命，提高余熱利用率，方案中將在進(jìn)AQC鍋爐之前的管路上設(shè)置預(yù)收塵裝置，根據(jù)其粒徑級(jí)配，選用重力沉降室，進(jìn)AQC鍋爐的濃度<8g/Nm3,收集的粉塵通過輸送設(shè)備,直接送往熟料鏈斗機(jī)。</p><p>　　為提高AQC鍋爐的產(chǎn)汽量，把進(jìn)AQC鍋爐廢氣管道的抽氣口往熟料冷卻機(jī)高溫段移動(dòng)，即中部抽

61、風(fēng),以獲取較高的廢氣溫度，更好地、有效地利用余熱中的熱量；AQC鍋爐出口重新接至窯頭電收塵進(jìn)口,現(xiàn)有冷卻機(jī)排風(fēng)口保留,通過鍋爐管道閥門和冷卻機(jī)尾部排風(fēng)管道閥門的調(diào)節(jié),保證AQC鍋爐的產(chǎn)汽量,為了確保AQC爐出現(xiàn)事故時(shí)不影響水泥生產(chǎn)，必要時(shí)可以解列AQC爐,同時(shí)考慮了AQC爐在出現(xiàn)故障時(shí)不通水而干燒的特殊情況。</p><p>　　預(yù)收塵裝置和AQC爐煙氣側(cè)阻力損失≤120mmH2O，漏風(fēng)系數(shù)≤3%，AQC爐排煙溫

62、度120℃。 </p><p>　　4.2.3余熱鍋爐受熱面型式及清灰裝置的確定</p><p>　　窯尾余熱鍋爐的換熱面將根據(jù)煙氣含塵濃度較高的特點(diǎn)，采用光管受熱面管束，以減少煙塵附著在換熱面上；</p><p>　　窯頭余熱鍋爐主要考慮減少水泥熟料顆粒對(duì)換熱管束的直接沖刷磨損和增加換熱面積，因此采用鰭片式管束。</p><p>　　附著在

63、換熱面上的粉塵不僅能降低鍋爐的熱效率，而且使煙氣的通過面積減少、氣流速度增大、對(duì)鍋爐的沖刷磨損加大，從而降低鍋爐的壽命。因此余熱鍋爐的清灰在余熱利用系統(tǒng)中是相當(dāng)重要的。窯尾余熱鍋爐的清灰采用機(jī)械振打的措施來清除附著在換熱面上的煙塵，通過機(jī)械振打，使粉塵進(jìn)入灰斗最后排除；另外在余熱鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，換熱管束之間間距可以布置的相對(duì)大一些，從而減少鍋爐內(nèi)部的積灰；窯頭余熱鍋爐因采用了預(yù)除塵措施，進(jìn)鍋爐的粉塵濃度<8g/Nm3，所以附著在換熱面

64、上的粉塵較少，粘結(jié)性小，基本能隨氣流帶走，所以不設(shè)清灰裝置。</p><p>　　4.3 熱力系統(tǒng)的確定</p><p>　　4.3.1單壓鍋爐系統(tǒng)</p><p>　　根據(jù)熱工標(biāo)定的窯頭、窯尾廢氣量和廢氣溫度，窯頭余熱鍋爐由二級(jí)省煤器、蒸發(fā)器和過熱器組成。窯尾余熱鍋爐由省煤器、五級(jí)蒸發(fā)器和過熱器組成，給水經(jīng)窯頭AQC爐低溫省煤器加熱后分為兩路，經(jīng)過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，一路

65、進(jìn)入窯頭AQC爐高溫省煤器、汽包、蒸發(fā)器、過熱器，另一路則進(jìn)入窯尾SP鍋爐高溫省煤器、汽包、蒸發(fā)器、過熱器。經(jīng)過AQC爐和SP爐過熱器的過熱蒸汽分別進(jìn)入各自的出口集箱，至分汽缸匯合，然后通過過熱蒸汽母管，進(jìn)入汽輪機(jī)做功發(fā)電；由于蒸發(fā)器受熱面布置不同，窯頭蒸汽量大約為19.5t/h，而窯尾蒸汽量大約為23.1 t/h。</p><p>　　該系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)：</p><p>　?。?）最大

66、限度地利用了窯頭低熱資源，AQC爐一級(jí)省煤器熱水不僅向AQC爐供熱水,同時(shí)也向SP爐供應(yīng)熱水。</p><p>　?。?）窯頭過熱蒸汽溫度設(shè)計(jì)為355℃，壓力1.18MPa，而窯尾過熱蒸汽溫度設(shè)計(jì)為295℃，壓力1.18MPa，在分汽缸混合后溫度320℃，壓力1.05MPa，保證最經(jīng)濟(jì)熱利用。</p><p>　?。?）單壓系統(tǒng)鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自然循環(huán)。</p><p&g

67、t;　　（4）汽輪機(jī)為單壓進(jìn)汽，設(shè)備制造簡(jiǎn)單，可靠性高，投資費(fèi)用少。</p><p>　　4.3.2方案二（閃蒸型）</p><p>　　本方案汽輪機(jī)為補(bǔ)汽式,利用熱水閃蒸技術(shù)，設(shè)置一臺(tái)閃蒸器，閃蒸器出的飽和蒸汽混入汽輪機(jī)做功。</p><p>　　窯頭AQC余熱鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器和過熱器組成，而窯尾余熱鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器和過熱器組成。給水分為二路：一路經(jīng)電動(dòng)調(diào)

68、節(jié)閥直接進(jìn)入窯頭AQC爐省煤器，另一路經(jīng)電動(dòng)閥調(diào)節(jié)后進(jìn)入窯尾SP爐省煤器。兩臺(tái)省煤器出來的熱水分別進(jìn)入各自的汽包和公用的閃蒸器。</p><p>　　進(jìn)入窯頭AQC爐和窯尾SP爐汽包的欠飽和水經(jīng)各自蒸發(fā)器、過熱器加熱成過熱蒸汽后一同進(jìn)入汽輪機(jī)做功發(fā)電。</p><p>　　進(jìn)入閃蒸系統(tǒng)的熱水先進(jìn)閃蒸器，閃蒸產(chǎn)生的飽和蒸汽通過補(bǔ)汽裝置進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。閃蒸器的出水又重新泵入窯頭窯尾鍋爐省煤器作

69、為給水。</p><p><b>　　該系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）用閃蒸技術(shù)，熱利用效率較高（和單壓系統(tǒng)相比，大約提高3~5％）；</p><p>　?。?）系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定； </p><p>　?。?）系統(tǒng)較復(fù)雜，除正常設(shè)置外，另加設(shè)閃蒸器；汽輪機(jī)增加補(bǔ)汽器和補(bǔ)汽調(diào)節(jié)裝置；</p>

70、<p>　　（4）由于閃蒸汽有一定的濕度，對(duì)汽機(jī)的轉(zhuǎn)子要求較高，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)此類汽輪機(jī)較少，須重新設(shè)計(jì)補(bǔ)汽式汽輪機(jī)，汽機(jī)制造周期長(zhǎng)，價(jià)格高。</p><p>　　4.3.3方案三（雙壓鍋爐型）</p><p>　　該方案最顯著的特點(diǎn)是余熱鍋爐采用高、低壓兩種蒸汽參數(shù)向汽機(jī)供汽。</p><p>　　窯頭余熱鍋爐由省煤器、低壓蒸發(fā)器、低壓汽包和高壓汽包、高

71、壓蒸發(fā)器、高壓過熱器組成，而窯尾余熱鍋爐也由省煤器、低壓蒸發(fā)器、低壓汽包和高壓汽包、高壓蒸發(fā)器、高壓過熱器組成。給水分為兩路，一路經(jīng)省煤器進(jìn)入窯頭、窯尾低壓汽包，經(jīng)低溫蒸發(fā)器加熱成飽和蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。一路經(jīng)省煤器進(jìn)入窯頭、窯尾高壓汽包，經(jīng)窯頭和窯尾高壓蒸發(fā)器、高壓過熱器加熱成過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。</p><p><b>　　該系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：</b></p><p&

72、gt;　　利用效率較高（和單壓系統(tǒng)相比，余熱利用提高大約3~5％）；</p><p>　　窯頭和窯尾余熱鍋爐熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，運(yùn)行維修都不方便；</p><p>　　收低溫?zé)煔庥酂?，余熱鍋爐造價(jià)大為提高；</p><p>　?。?）由于是雙壓系統(tǒng)，同樣對(duì)汽輪機(jī)要求較高，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)此類汽輪機(jī)較少，須重新設(shè)計(jì)補(bǔ)汽式汽輪機(jī)，汽機(jī)制造周期長(zhǎng)，價(jià)格高；</p>

73、;<p>　?。?）系統(tǒng)運(yùn)行要求高。</p><p>　　綜上所述，單壓系統(tǒng)由于其系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)備運(yùn)行可靠，投資省，而得到廣泛采用，其國(guó)內(nèi)使用業(yè)績(jī)表明，技術(shù)成熟可靠。而雙壓或閃蒸系統(tǒng)由于受到國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)產(chǎn)品的限制，最終發(fā)電效果并不明顯高于單壓系統(tǒng)，其關(guān)鍵原因是，大部分汽輪機(jī)制造廠并沒有根據(jù)水泥行業(yè)余熱發(fā)電的具體情況，開發(fā)設(shè)計(jì)專供水泥行業(yè)純低溫余熱發(fā)電用的汽輪機(jī)，造成雙壓補(bǔ)汽式汽輪機(jī)內(nèi)效率略低于單壓式汽輪

74、機(jī)。因此，本項(xiàng)目我們推薦的熱力系統(tǒng)為單壓系統(tǒng)。</p><p>　　4.4余熱煙氣性質(zhì)以及熱力計(jì)算</p><p>　?。?）煙氣中的成分（設(shè)計(jì)值）</p><p>　　煙氣中含O2： 4.5％</p><p>　　煙氣中含CO2： 25％</p><p>　　煙氣中含N2： 66％</p>

75、<p>　　煙氣中含H2O： 4.5％</p><p>　　煙氣中含灰份： 0.06％</p><p><b>　　（2） 熱力計(jì)算</b></p><p>　　注：帶*的（）內(nèi)值為汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行的最低汽耗和最大輸出功率</p><p>　　4.5主機(jī)型式及其主要設(shè)計(jì)規(guī)范</p><p>

76、;<b>　　4.5.1余熱鍋爐</b></p><p>　　余熱鍋爐形式: 立式（塔式）、自然循環(huán)、單壓、無補(bǔ)燃、室外露天布置</p><p>　　余熱鍋爐各工況下性能參數(shù)（每臺(tái)）</p><p>　　4.5.2汽輪發(fā)電機(jī)組</p><p><b>　?。?）汽輪機(jī)</b></p>

77、<p>　　型式： 低壓、單缸、單軸、沖動(dòng)、凝汽式汽輪機(jī)</p><p>　　型號(hào)： S8000-1.05 </p><p>　　銘牌功率： 8000 kW </p><p>　　額定轉(zhuǎn)數(shù)： 3000 r/min </p>

78、;<p>　　旋轉(zhuǎn)方向： 順汽流方向?yàn)轫槙r(shí)針 </p><p>　　汽輪機(jī)回?zé)峒?jí)數(shù)：無 </p><p>　　汽輪機(jī)各工況下的性能參數(shù)（每臺(tái)）：</p><p><b>　?。?）發(fā)電機(jī)</b></p><p>　　額定功率： 9000 kW </p><p>

79、　　額定電壓： 6.3 kV </p><p>　　功率因數(shù)： 0.8 </p><p>　　額定轉(zhuǎn)數(shù)： 3000r/min </p><p>　　額定頻率： 50 HZ

80、 </p><p>　　效率： 97 ％ </p><p>　　冷卻方式： 空冷</p><p>　　4.6 熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及說明</p><p>　　4.6.1熱力系統(tǒng)概述</p><p>　　水泥余熱發(fā)電的熱力系統(tǒng)主要由余熱鍋爐和汽輪機(jī)汽水系

81、統(tǒng)組成，鍋爐本體的熱力系統(tǒng)隨設(shè)備整體采購。</p><p>　　4.6.2汽水循環(huán)系統(tǒng)</p><p>　?。?）汽水循環(huán)系統(tǒng)概述</p><p>　　汽水循環(huán)系統(tǒng)主要由余熱鍋爐（汽水系統(tǒng)）和汽輪機(jī)以及輔助設(shè)備和管道組成。</p><p>　　兩期鍋爐（一期兩臺(tái)）主蒸汽進(jìn)入分汽缸，然后由分汽缸進(jìn)入兩臺(tái)汽輪機(jī)（一期一臺(tái)）。因考慮余熱鍋爐煙氣利用

82、，汽輪機(jī)不設(shè)置回?zé)嵯到y(tǒng)，采用真空除氧器。每臺(tái)汽輪機(jī)配一臺(tái)射水抽氣器式真空除氧器（一期一臺(tái)），兩臺(tái)真空除氧器間設(shè)氣、水平衡管。</p><p>　?。?）主蒸汽和旁路系統(tǒng)</p><p>　　主蒸汽管道為母管制，由余熱鍋爐的過熱器出口聯(lián)箱引出，經(jīng)鍋爐主汽電動(dòng)門、流量測(cè)量孔板、主蒸汽隔離門后進(jìn)入主廠房分汽缸，由分汽缸接至汽輪機(jī)的隔離門、流量測(cè)量孔板、電動(dòng)主汽門、自動(dòng)主汽門、調(diào)節(jié)汽門，進(jìn)入汽輪機(jī)

83、作功后, 排至凝汽器．乏汽在凝汽器中凝結(jié)成水, 匯入熱水井。</p><p>　　為滿足機(jī)組的啟停要求，設(shè)置鍋爐主汽門、鍋爐隔離汽門、汽機(jī)隔離汽門、汽機(jī)主汽電動(dòng)門旁路裝置。</p><p>　　供汽輪機(jī)前后軸封新蒸汽的管道接至主汽門前。</p><p><b>　　（3）疏水系統(tǒng)</b></p><p>　　在汽輪機(jī)啟動(dòng)

84、、停機(jī)或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，要把主蒸汽管道及其分支管道、閥門等部件中集聚的凝結(jié)水迅速地排走，否則進(jìn)入汽輪機(jī)通流部分，將會(huì)引起水擊，另外會(huì)引起其它用汽設(shè)備和管道發(fā)生故障。</p><p>　　①汽機(jī)電動(dòng)主汽門前疏水、自動(dòng)主汽閥后疏水、汽缸疏水接至疏水膨脹箱， 通過熱疏水母管至疏水箱；</p><p>　?、谇昂笃馐杷苯优诺販希?lt;/p><p>　　③自動(dòng)主汽閥桿疏水直接

85、排地溝；</p><p>　?、芷啓C(jī)汽動(dòng)油泵供汽管、軸封供汽管疏水，引至疏水膨脹箱，通過熱疏水母管至疏水箱；</p><p>　?、蒎仩t主蒸汽隔離汽門前疏水通過熱疏水母管至疏水箱；</p><p>　?、掊仩t本體疏水全部排地溝。</p><p><b>　?。?）給水系統(tǒng)</b></p><p>

86、;　　除氧器出水至低壓給水母管Φ219×6，給水泵將除氧器水箱中的給水升壓至高壓給水母管Φ133×4.5，從母管接一Φ108×4給水管道送到AQC鍋爐一級(jí)省煤器入口集箱，經(jīng)AQC鍋爐低溫省煤器后分為兩路，一路至AQC鍋爐高溫省煤器、汽包、蒸發(fā)器、過熱器，最后由過熱器出口集箱至分汽缸。另一路到SP鍋爐高溫省煤器、汽包、蒸發(fā)器、過熱器最后由過熱器出口集箱至分汽缸。</p><p>　　設(shè)

87、置三臺(tái)（一期兩臺(tái)）100%容量的電動(dòng)給水泵，一期一用一備，兩期總計(jì)兩用一備。</p><p><b>　　（5）凝結(jié)水系統(tǒng)</b></p><p>　　凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)有二臺(tái)100%容量的臥式凝結(jié)水泵。凝結(jié)水由凝結(jié)水泵升壓，將凝汽器熱水井中的凝結(jié)水經(jīng)軸封加熱器打入除氧器。并且設(shè)置凝汽器熱水井再循環(huán)水門、凝結(jié)水排污門。</p><p>　　本工程采用

88、除鹽水補(bǔ)水，機(jī)組啟動(dòng)或負(fù)荷低時(shí)，除鹽水直接補(bǔ)充到凝汽器熱水井中，啟動(dòng)機(jī)組時(shí)為了提高凝汽器真空度，向凝汽器喉部進(jìn)行噴水，并設(shè)有至除氧器的除鹽水管道。</p><p>　?。?）主廠房循環(huán)冷卻水及工業(yè)水系統(tǒng)</p><p><b>　?、?循環(huán)冷卻水系統(tǒng)</b></p><p>　　循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為凝汽器提供冷卻水，采用機(jī)力通風(fēng)冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)，其補(bǔ)

89、充水來自廠區(qū)工業(yè)水。</p><p>　　循環(huán)冷卻水為汽輪機(jī)冷油器、發(fā)電機(jī)空氣冷卻器提供冷卻水，供水管自凝汽器循環(huán)水進(jìn)口蝶閥前的管道上接出，直接輸送至各冷卻設(shè)備，冷卻水回水接至循環(huán)冷卻水回水管。冷油器當(dāng)機(jī)組停運(yùn)時(shí)用工業(yè)水。其他設(shè)備冷卻水用循環(huán)水或工業(yè)水，部分回收到冷卻塔。循環(huán)水還提供給射水泵工業(yè)水箱，通過射水泵維持凝汽器真空。</p><p><b>　　② 工業(yè)水系統(tǒng)</

90、b></p><p>　　工業(yè)水由總廠DN250管道過來，做為冷卻塔補(bǔ)充水、工業(yè)設(shè)備冷卻水以及除鹽水用水。</p><p>　　4.7主要管道的管徑、壁厚選擇計(jì)算</p><p>　　依據(jù)《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，管徑、壁厚計(jì)算主要結(jié)果如下表：</p><p><b>　　4.8主要輔助設(shè)備</b><

91、;/p><p>　　4.8.1凝汽器選擇原則及主要技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　?。?）選擇原則</b></p><p>　　凝汽器通常由汽輪機(jī)廠家配套供貨。</p><p><b>　?。?）主要設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>　　型號(hào)： N1250&l

92、t;/p><p>　　型式： 雙流程二道制表面式</p><p>　　冷卻面積： 1250 m2</p><p>　　額定排汽壓力： 6 kPa</p><p>　　額定排汽流量： 49.6 t/h</p><p>　　冷卻水量： 2800 t/h</p><p>　

93、　凝結(jié)水溫度： 38℃</p><p>　　冷卻水溫度： ≤ 33℃</p><p>　　管束材質(zhì)： Hsn70-1A</p><p>　　臺(tái)數(shù)： 1臺(tái)</p><p>　　4.8.2給水泵選型原則及主要技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　?。?）選型原則</b>&

94、lt;/p><p>　　給水泵容量和揚(yáng)程的選擇應(yīng)滿足《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中對(duì)給水泵選型的要求。容量大于鍋爐額定給水量并考慮一定的裕量，揚(yáng)程取除氧器給水箱出口到省煤器進(jìn)口介質(zhì)流動(dòng)總阻力、鍋爐正常水位與除氧器給水箱正常水位間的水柱靜壓差、鍋爐達(dá)到最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)的省煤器入口給水壓力以及除氧器額定工作壓力之向量和。</p><p><b>　?。?）主要技術(shù)參數(shù)</b>&

95、lt;/p><p>　　型號(hào)： DG46-50X6</p><p>　　流量： 49.6 t/h</p><p>　　揚(yáng)程： 300 mH2O</p><p>　　水泵軸功率：75 kW</p><p>　　轉(zhuǎn)速： 2950 r/min</p><p>　　電

96、動(dòng)機(jī)功率：75 kW</p><p>　　電動(dòng)機(jī)電壓：380V</p><p>　　頻率： 50 Hz</p><p>　　臺(tái)數(shù)：三臺(tái)（一期2臺(tái)）</p><p>　　4.8.3 凝結(jié)水泵主要技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　?。?）選型原則</b></p><p&

97、gt;　　選擇凝結(jié)水泵容量時(shí)應(yīng)考慮使凝結(jié)水泵正常工作點(diǎn)在最佳狀態(tài)。</p><p>　　凝結(jié)水泵的揚(yáng)程選擇遵循《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》。</p><p><b>　?。?）主要技術(shù)規(guī)范</b></p><p><b>　　型號(hào)：4N6</b></p><p><b>　　流量：60 t/

98、h</b></p><p><b>　　揚(yáng)程：57 H2O</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速：2950 r/min</p><p>　　電動(dòng)機(jī)功率：37.5 kW</p><p>　　電動(dòng)機(jī)電壓：380 V</p><p><b>　　頻率：50Hz</b><

99、;/p><p><b>　　臺(tái)數(shù)：2</b></p><p><b>　　第五章 給排水</b></p><p><b>　　5.1概述</b></p><p>　　5.1.1設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和范圍</p><p>　　主要設(shè)計(jì)內(nèi)容和范圍包括：余熱電站范圍內(nèi)的補(bǔ)

100、充水系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和生活生產(chǎn)給排水系統(tǒng)。</p><p>　　5.1.2水源及水質(zhì)（以淮海中聯(lián)水泥有限公司為例）</p><p><b>　　原水水質(zhì)如下表所示</b></p><p><b>　　原水水質(zhì)資料</b></p><p>　　5.2水務(wù)管理和水量平衡</p><

101、;p><b>　　5.2.1 概述</b></p><p>　　電廠用水主要包括化學(xué)補(bǔ)充水、循環(huán)水補(bǔ)充水、工業(yè)設(shè)備冷卻水、鍋爐排污水、生活用水、消防用水等。</p><p>　　電廠用水取自總廠給水管網(wǎng)，其中部分工業(yè)設(shè)備冷卻水回收至循環(huán)水。生活用水、鍋爐排污水、循環(huán)水排污水、化學(xué)沖洗水等排至地溝交于總廠處理后進(jìn)行排放。</p><p>　

102、　經(jīng)初步估算本工程最大小時(shí)用水量為：230.53 m3 /h</p><p>　　5.2.2 循環(huán)水量</p><p>　　循環(huán)水量3000×2=6000m3 /h，其中循環(huán)水量汽輪機(jī)凝汽器2800×2m3 /h，空冷器、冷油器冷卻水以及其他設(shè)備冷卻水200×2m3 /h。</p><p><b>　　5.2.3補(bǔ)充水量<

103、;/b></p><p>　　本工程補(bǔ)充水量按230.53 m3/h設(shè)計(jì)。</p><p>　　電廠的補(bǔ)充水量分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)見下表</p><p><b>　　本工程補(bǔ)充水量表</b></p><p><b>　　5.3補(bǔ)給水系統(tǒng)</b></p><p>　　5.3.1 循環(huán)

104、水補(bǔ)水</p><p>　　從廠區(qū)的生產(chǎn)用水管進(jìn)入循環(huán)水冷卻塔。</p><p>　　5.3.2 廠區(qū)其他用水</p><p>　　化學(xué)補(bǔ)充水接自廠區(qū)生活水管網(wǎng)。</p><p>　　電站消防水接自廠區(qū)消防水管網(wǎng)。</p><p>　　生活用水接自廠區(qū)生活用水管網(wǎng)。</p><p>　　5.4循

105、環(huán)水系統(tǒng)選擇及布置</p><p>　　5.4.1循環(huán)冷卻水系統(tǒng)選擇</p><p>　　余熱發(fā)電系統(tǒng)需冷卻設(shè)備有汽輪發(fā)電機(jī)的凝汽器、冷油器、空冷器以及部分轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備等。</p><p>　　本工程設(shè)備冷卻用水采用循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括循環(huán)冷卻水泵、冷卻構(gòu)筑物、循環(huán)水池及循環(huán)水管網(wǎng)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，循環(huán)冷卻水泵自循環(huán)水池抽水送至生產(chǎn)設(shè)備冷卻用水，冷卻過設(shè)備的水（循環(huán)回水）利

106、用循環(huán)水泵的余壓送至冷卻構(gòu)筑物，冷卻后的水流至循環(huán)水池，供循環(huán)水泵繼續(xù)循環(huán)使用。為確保循環(huán)水水質(zhì)，系統(tǒng)增設(shè)加酸裝置。</p><p>　　余熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備冷卻用水量集中在主廠房?jī)?nèi)，主要為凝汽器、冷油器及空冷器（主機(jī)設(shè)備），其冷卻用水量占系統(tǒng)的95%以上。</p><p>　　循環(huán)水冷卻方式通常有：利用河湖自然水系的冷卻池；噴水冷卻池；機(jī)械通風(fēng)冷卻塔；自然通風(fēng)冷卻塔。經(jīng)考慮廠內(nèi)已無場(chǎng)地布置

107、噴水池，周邊地帶也無可作冷卻池用的池塘。因此，根據(jù)本工程的建設(shè)規(guī)模，以及當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、循環(huán)水的補(bǔ)水來源、場(chǎng)地等多方面的條件，本余熱電站循環(huán)水冷卻構(gòu)筑物采取冷卻塔方案。</p><p>　　可供選擇的冷卻塔有兩種方案，方案一為雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔，方案二為機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，兩種塔的特性比較見下表。</p><p>　　雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔與機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的特性比較</p>&l

108、t;p>　　從表中可以看出，自然通風(fēng)塔雖然維護(hù)工作簡(jiǎn)單，冷卻效果穩(wěn)定，但其適用于冷卻水量大、濕球溫度低，相對(duì)濕度低的地區(qū)，并且投資大，占地面積大。機(jī)械通風(fēng)冷卻塔冷產(chǎn)高，冷幅?。袂驕囟扰c出塔水溫之差），投資低，尤其適用于高溫、高濕、建筑場(chǎng)地狹窄、通風(fēng)條件不良的地區(qū)，多套機(jī)組運(yùn)行時(shí)靈活方便，但耗電及維護(hù)工作量大。根據(jù)中聯(lián)巨龍淮海水泥股份有限公司所在地的氣象條件和本余熱發(fā)電系統(tǒng)的具體特點(diǎn)，本工程采用機(jī)械通風(fēng)冷卻塔。</p>

109、<p>　　5.4.2 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)</p><p>　　本工程采用帶機(jī)力通風(fēng)冷卻塔循環(huán)供水系統(tǒng)，本系統(tǒng)進(jìn)水和出水采用單母管制，建設(shè)一套機(jī)力通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，建設(shè)循環(huán)水泵房一座。</p><p>　　冷卻塔單格軸線尺寸為 10.5m×10.5m。循環(huán)水泵房為半地下室，平面尺寸30.0m×6.6m 。</p><p>　　循環(huán)水泵房?jī)?nèi)設(shè)

110、置循環(huán)水泵4臺(tái)。</p><p>　　兩期系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)運(yùn)行三臺(tái)循環(huán)水泵以及四臺(tái)冷卻塔，在機(jī)組降負(fù)荷或冬季運(yùn)行時(shí)可視水溫、凝汽器的真空情況可減少循環(huán)水泵和冷卻塔的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。為了加強(qiáng)循環(huán)水質(zhì)控制，水池邊設(shè)置兩臺(tái)自吸式排污泵ZW100-100-15，流量100m3/h，揚(yáng)程15mH2O。</p><p>　　循環(huán)水泵和配套電機(jī)規(guī)范見下表</p><p>　　循環(huán)水泵及其

111、配套電機(jī)規(guī)格</p><p>　　5.4.3冷卻塔的選型 </p><p>　　根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，為保證機(jī)組的不同運(yùn)行工況的靈活運(yùn)行方式，本工程的冷卻塔為鋼結(jié)構(gòu)逆流式機(jī)力通風(fēng)冷卻塔，其單塔冷卻水量1500m3/h。</p><p>　　冷卻塔風(fēng)機(jī)直徑為 Φ7000mm，配用電機(jī)功率75kW，上水管采用DN600鋼管，配水管中心高5.54m。</p>

112、<p>　　冷卻塔在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)負(fù)荷變化或季節(jié)變化可關(guān)停部分風(fēng)機(jī)和水塔。風(fēng)機(jī)的啟停均由DCS控制。</p><p>　　5.4.4 循環(huán)水處理及節(jié)水措施</p><p>　　①由于地下水的硬度和堿度都較高，為避免凝汽器結(jié)垢，循環(huán)水池內(nèi)必須進(jìn)行加硫酸，降低堿度，保證循環(huán)水一定的堿度和pH值；</p><p>　?、谘h(huán)水中加入藥劑，提高循環(huán)水的濃縮倍率，減少

113、排污水損失；</p><p>　　③為了加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)的控制,冷卻塔設(shè)置排污泵,根據(jù)水質(zhì)進(jìn)行循環(huán)水排污;</p><p>　?、転榱朔乐鼓縻~管表面污臟,設(shè)置了凝汽器膠球清洗裝置;</p><p>　?、萃ㄟ^加藥以及對(duì)水質(zhì)進(jìn)行控制,最大限度減少循環(huán)水量的排污；</p><p>　?、拊谥鲝S房設(shè)置冷卻水回收水箱和管道泵，設(shè)備冷卻水進(jìn)行部分回收。&

114、lt;/p><p>　　第六章 資源利用和能源耗用分析</p><p><b>　　6.1概述</b></p><p>　　節(jié)約能源是我國(guó)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期基本國(guó)策，作為單位產(chǎn)品能源消耗較大的水泥制造業(yè)，不僅每年要消耗大量的煤炭等一次能源，而且還要消耗大量的二次能源——電力，雖然隨著水泥煅燒技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)熱效率得到了較大地提高，1300t/d、2

115、500t/d、5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線的熟料熱耗已經(jīng)分別達(dá)到3475kJ/kg（830 kcal/kg）、3140 kJ/kg（750 kcal/kg）、2970kJ/kg（710kcal/kg），但仍有大量的中、低溫廢氣余熱未能被充分利用，造成大量的能源浪費(fèi)，并產(chǎn)生大量的廢氣，其中CO2的排放量占到了我國(guó)CO2總排放量的20％，合理利用能源與節(jié)省消耗的意義更為重大。</p><p>　　6.2資源利用和

116、能源耗用分析</p><p>　　樹立科學(xué)發(fā)展觀，建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行體系是我國(guó)的一項(xiàng)長(zhǎng)期的重大技術(shù)政策，合理地綜合利用現(xiàn)有的寶貴資源將是我國(guó)確保經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。在窯外分解新型干法水泥生產(chǎn)工藝中，窯尾預(yù)熱器和窯頭熟料冷卻機(jī)的廢氣除了部分用于烘干原料、煤以外仍然排掉了大量的低溫廢氣余熱，其熱量約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量的30%左右，進(jìn)一步充分利用這些中、低品位的余熱是節(jié)約能源、減少溫室氣體排放的關(guān)鍵。純低溫余熱