余热发电系统改造

发电项目

WASTEHEATGENERATION余热发电技术

余热发电系统改造

丁本立,郁国强,单

(泰山中联水泥有限公司,山东泰安271413)

泰山中联水泥有限公司有两条新型干法水泥生产线,一条2500t/d,2003年6月份投产(1号线),一条5000t/d,2004年11月份投产(2号线)。两条生产线于2004年开始建设复合闪蒸纯余热发电系统,由于该技术开发比较早,设计理念和配套设施均不够成熟,余热发电系统投入运行后效果一直不好,发电量平均在5000~8000kW,吨熟料发电量仅为

表1锅炉、汽机参数

1号AQC14021022590

2号PH锅炉315812415225

2号AQC25000023090

1号PH锅炉169777415225

入炉烟气量(Nm3/h)入炉烟气温度(℃)出炉烟气温度(℃)

表2

实际运行参数

1号AQC14021031090

2号PH锅炉315812325225

2号AQC25000030090

18kWh。为此,公司于2008年6月份开始对整个系统

进行了改造方案论证,并于2009年6~10月对系统进行了改造升级,改造后基本达到预期效果,发电量有了大幅度提升。

1号PH锅炉169777345225

入炉烟气量(Nm3/h)入炉烟气温度(℃)出炉烟气温度(℃)

1余热发电系统投运后出现的问题

原设计余热发电系统为“四炉一机”系统,两个窑

为了保证系统运转,逐步减少了“四级预热”分料量,也就造成了两线C1级出口温度逐步下降,余热发电功率也就稳定在6000~6500kW左右,发电功率不足设计的50%。

此后,为适应销售、市场要求,大幅度提高产能以降低自身消耗指标,2007年下半年就关闭了“五改四”系统,实施提产计划,逐步使窑系统产能达到了110%左右。随着窑系统投料量的增加,C1级出口废气的温度也就在下降,1号线由原来的360~380℃逐步降低到340~350℃;2号线由原来的350~370℃逐步降低到320~340℃,余热系统的发电量也就慢慢降低到4000kW左右,吨熟料发电量仅仅为

尾PH锅炉为蒸汽锅炉,两个窑头AQC锅炉为热水锅炉,系统设计发电能力为13.2MW(锅炉、汽机参数见表1)。同时为了提高C1级出口废气温度,将两台水泥窑5级预热器改造成4级使用(“五改四”),实际运行中的参数见表2。

1.1系统运行不稳定

“五改四”后,两个窑尾烟气的温度有了明显的提

高,1号线达到420℃,2号线达到370℃,发电量一度有了很大的提高,但是两个窑系统却出现不适应,主要表现为:系统热耗明显增加,三级、四级旋风筒频繁塌料、分解炉温度不稳定、窑煅烧能力下降、窑内结圈、熟料质量变差等。后来被迫逐步减少“四级预热器”系统内的分料,最终采用在“四级预热器”、“五级预热器”各分料50%的操作方法,才使得发电和水泥窑系统运行相对稳定。

12.8kWh,仅为设计发电量的30%,整个余热系统运

行处于亏损状态。

1.3篦冷机余风烟气温度不能有效利用

开始由于生产线处于低台时产量状态,篦冷机

余热废气温度不高,所以两台AQC锅炉均设计为热水锅炉,设计入口烟气温度分别为1号AQC锅炉225℃,2号AQC锅炉230℃。但是在实际运行中进入两线锅炉的烟气温度均超过了280℃,尤其是在实施提产计划以后,进入AQC锅炉烟气的温度分别达到了1号>300℃,2号>340℃的水平,大大超出了设计水平,两台AQC热水锅炉无法全部应用。在运行中为避免炉内热水汽化只能抽取少部分热

1.2发电量低

即便是采用“五改四”方式的时候,两线的C1级

出口温度也没有达到430℃和420℃的设计值,锅炉入口温度更是比设计数值分别降低了51℃和47℃,这时的峰值发电量也只是在8000kWh/h左右,与设计数值还相差很多。

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