大型干法水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電技術(shù)介紹

中信重型機(jī)械公司 · 2004-10-30 00:00 留言

一、概述
  我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期,能源消耗也出現(xiàn)大幅度上升,由于發(fā)展比例失調(diào),煤、電、油、交通運(yùn)輸?shù)确矫娴闹萍s,缺電和電價(jià)居高不下的局面,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間還會(huì)繼續(xù)存在,能源特別是電力不足,已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展,就必須合理、有效地利用能源,不斷地提高能源利用率。純低溫余熱發(fā)電符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策,可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源綜合利用、節(jié)約能源的目的,有利于企業(yè)清潔生產(chǎn)、降低成本、可持續(xù)發(fā)展,具有很強(qiáng)的行業(yè)示范作用。 
1. 早在1996年國(guó)務(wù)院就制定并出臺(tái)了一系列開展資源綜合利用的政策,必須節(jié)約和合理利用現(xiàn)有的各種資源,千方百計(jì)減少資源的占用和消耗。
2. 為貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院批轉(zhuǎn)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委等部門關(guān)于進(jìn)一步開展資源綜合利用意見的通知》(國(guó)發(fā)【1996】36號(hào))等文件的精神,國(guó)家經(jīng)貿(mào)委于2000年7月下發(fā)了--關(guān)于印發(fā)《資源綜合利用電廠(機(jī)組)認(rèn)定管理辦法》的通知,該辦法適用于全國(guó)所有的資源綜合利用電廠(機(jī)組)。
3. 國(guó)家發(fā)改委于2003年底出臺(tái)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(征求意見稿)》,進(jìn)一步明確國(guó)家支持加快發(fā)展新型干法水泥。新型干法水泥,將是今后政府鼓勵(lì)投資的項(xiàng)目。
4. 國(guó)家發(fā)改委《資源綜合利用目錄(2003年修訂)》24條:利用工業(yè)余熱、余壓生產(chǎn)電力。 
5. 沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)同時(shí)能源極為短缺的地區(qū),今年4月再次抬高了水泥行業(yè)準(zhǔn)入門檻,明確今后不再新建日產(chǎn)4000噸以下的水泥項(xiàng)目,以提高資源和能源的利用效率。對(duì)于已上馬的日產(chǎn)2000噸及以上新型干法水泥企業(yè),則鼓勵(lì)其發(fā)展余熱發(fā)電,推進(jìn)能源的綜合利用。
6. 國(guó)家發(fā)改委正在制訂的《“十一五”節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》中也把余熱余壓利用(尤其是水泥工業(yè))作為十項(xiàng)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)之一。
7. 余熱發(fā)電是符合國(guó)家關(guān)于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展的方針政策的。國(guó)家規(guī)定,對(duì)于容量大于1000千瓦的余熱電站,應(yīng)該無(wú)條件上網(wǎng)并給予優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)。
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、資源的減少、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的進(jìn)一步加劇以及低溫余熱發(fā)電技術(shù)的日益成熟,高效、節(jié)能、環(huán)保的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)項(xiàng)目,將越來(lái)越受到人們的高度重視。
目前,我國(guó)水泥行業(yè)已有部分廠家利用余熱發(fā)電技術(shù),建設(shè)資源綜合利用電站。但大部分采用了帶補(bǔ)燃鍋爐的余熱發(fā)電技術(shù),仍需燃煤,系統(tǒng)較復(fù)雜,效率低。隨著資源的逐步減少和人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的提高,以及國(guó)家對(duì)高耗能小火電的限制,人們開始利用余熱資源,特別是低品位的低溫余熱資源也開始被重視。安徽海螺集團(tuán)寧國(guó)水泥廠引進(jìn)日本的純低溫余熱發(fā)電設(shè)備應(yīng)用于4000t/d水泥熟料生產(chǎn)線,1998年并網(wǎng)發(fā)電一次成功,系統(tǒng)運(yùn)行情況良好。

二、純低溫余熱發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀
  眾所周知,在水泥、鋼鐵、建材、化工、陶瓷等工業(yè)企業(yè)內(nèi)有大量的每天24小時(shí)向外排放的低于400°C的中低溫?zé)煔?、廢蒸汽、廢熱水等余熱資源。它們攜帶的能量屬于中、低溫余熱。如果不加以利用,則大量的余熱資源就要白白的浪費(fèi)掉。
  目前,對(duì)于如上所述的生產(chǎn)線余熱資源的利用大致有兩種方式:一種是直接利用其熱能供生產(chǎn)或生活需要,其利用率非常低;另一種是利用生產(chǎn)線余熱資源將其轉(zhuǎn)換成使用方便輸送靈活的電能,可供選擇的水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)大約有以下幾種:
1)帶補(bǔ)燃鍋爐的余熱發(fā)電技術(shù)。由于使用了補(bǔ)燃鍋爐,整個(gè)系統(tǒng)比一個(gè)小型的火力發(fā)電廠還要復(fù)雜,運(yùn)行起來(lái)還要麻煩,小型的火力發(fā)電廠效率低,污染大,浪費(fèi)資源。國(guó)家已經(jīng)明令不得再建小型的火力發(fā)電廠。因此,為了利用低品位的余熱而附加上一個(gè)小型的火力發(fā)電廠是不合理的。
2)不帶補(bǔ)燃鍋爐的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。由于沒有補(bǔ)燃鍋爐,不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生附加污染,蒸汽參數(shù)較低,其運(yùn)行操作簡(jiǎn)單方便,運(yùn)行的可靠性和安全性高。但所用的汽輪機(jī)必須專門設(shè)計(jì)和制造。設(shè)計(jì)時(shí)要全面權(quán)衡系統(tǒng)各部分的得失,采用最合理的熱力系統(tǒng)和最先進(jìn)的熱能工程技術(shù),盡可能地降低投資、提高效率和發(fā)電量,對(duì)用戶最有利,運(yùn)行成本最低,日常的運(yùn)行管理最簡(jiǎn)單。
3)使用低沸點(diǎn)工質(zhì)的工業(yè)余熱發(fā)電技術(shù)。
4)全流循環(huán)低溫余熱發(fā)電技術(shù)。   
  1995年國(guó)家計(jì)委和建材局與日本新能源技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)簽訂了引進(jìn)日本川崎重工株式會(huì)社一套先進(jìn)成熟的中低溫余熱發(fā)電技術(shù)和設(shè)備的議定書,該系統(tǒng)應(yīng)用于安徽海螺集團(tuán)寧國(guó)水泥廠4000t/d水泥孰料生產(chǎn)線,發(fā)電裝機(jī)容量6480KW。該項(xiàng)目 大部分設(shè)備在國(guó)內(nèi)制造,于1998年并網(wǎng)發(fā)電一次成功。單位熟料發(fā)電量達(dá)36.5 KWh/t。

三、中信重型機(jī)械公司的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)
  中信重型機(jī)械公司是國(guó)內(nèi)最大的重型機(jī)械制造企業(yè)之一,公司下屬的洛陽(yáng)礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院是國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心,洛陽(yáng)重工礦山機(jī)械設(shè)計(jì)工程院具有甲級(jí)設(shè)計(jì)資質(zhì),具備水泥、冶金、環(huán)保、發(fā)電等工程項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、安裝調(diào)試的總承包能力。公司下屬洛陽(yáng)發(fā)電設(shè)備廠是國(guó)內(nèi)最早生產(chǎn)低溫余熱汽輪機(jī)的中小型汽輪機(jī)的廠家,主要從事中小型汽輪機(jī)的研制和生產(chǎn)。
  中信重型機(jī)械公司作為大型干法水泥成套設(shè)備生產(chǎn)的龍頭企業(yè),密切關(guān)注著新型干法水泥生產(chǎn)線廢氣余熱情況,公司技術(shù)中心致力于開發(fā)純低溫余熱發(fā)電技術(shù),通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)引進(jìn)設(shè)備的深入研究,結(jié)合已經(jīng)掌握的余熱發(fā)電的核心技術(shù)和設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù),研制出了適合純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目的補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī),開發(fā)出了針對(duì)大型水泥干法生產(chǎn)線的純低溫余熱發(fā)電技術(shù),其設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化,單位熟料發(fā)電量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,廢氣溫度降到經(jīng)濟(jì)合理范圍內(nèi),系統(tǒng)最優(yōu)化, 熱效率較高,工程造價(jià)低,系統(tǒng)運(yùn)行可靠, 具有較強(qiáng)的行業(yè)示范作用。
  公司技術(shù)中心始終關(guān)注著余熱發(fā)電的最新技術(shù)動(dòng)態(tài),追蹤著該技術(shù)的發(fā)展方向,并將通過(guò)不斷的工程實(shí)踐,努力完善純低溫余熱發(fā)電技術(shù),提高該技術(shù)的適用性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,使得該技術(shù)在中低溫余熱發(fā)電方面得到大面積的推廣和應(yīng)用。
1. 核心技術(shù):
1) 優(yōu)化熱力系統(tǒng)參數(shù),針對(duì)水泥窯余熱特點(diǎn),選用雙壓鍋爐,盡可能利用余熱,同時(shí)考慮汽機(jī)效率,提高系統(tǒng)熱效率。
2) 優(yōu)化系統(tǒng)配置, 設(shè)置兩臺(tái)不同參數(shù)余熱鍋爐,保證能夠充分利用余熱資源。特別是采用補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī),充分利用廢氣余熱,同時(shí)提高汽輪機(jī)內(nèi)效率,進(jìn)一步提高單位熟料發(fā)電量,以適應(yīng)新型干法窯廢氣排放溫度不斷降低的要求。
3)對(duì)現(xiàn)有AQC進(jìn)行改造。系統(tǒng)采用先進(jìn)的DCS集散控制系統(tǒng)。設(shè)置煙氣、汽機(jī)旁路,基本上不干擾原來(lái)的水泥工藝生產(chǎn)線的穩(wěn)定生產(chǎn)。
  該技術(shù)通過(guò)國(guó)內(nèi)行業(yè)專家論證,屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng),技術(shù)可靠,適合中國(guó)國(guó)情。該技術(shù)已經(jīng)申報(bào)國(guó)家專利。系統(tǒng)全部采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,在價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)非常明顯,只相當(dāng)于進(jìn)口設(shè)備造價(jià)的50%,市場(chǎng)前景非常廣闊。
2.工藝流程:
  大型干法水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電設(shè)備系統(tǒng),在窯頭設(shè)置雙壓余熱鍋爐,全部承擔(dān)公共加熱功能和生成全部低壓蒸汽,同時(shí)生成部分高壓蒸汽,采用立式自然循環(huán),膜式受熱面,帶有兩個(gè)汽包;煙氣管路自上而下通過(guò)鍋爐,先后經(jīng)過(guò)布置在鍋爐內(nèi)部的高壓過(guò)熱器、高壓蒸發(fā)器,低壓過(guò)熱器、低壓蒸發(fā)器和公共加熱器;窯頭余熱鍋爐前設(shè)置了相應(yīng)的自然沉降除灰裝置;窯頭鍋爐的傳熱管為螺旋翅片管。
  在窯尾設(shè)置主要承擔(dān)生成高壓蒸汽的窯尾余熱鍋爐,采用立式自然循環(huán),膜式受熱面,帶有一個(gè)汽包,煙氣在鍋爐換熱管外流動(dòng),自上而下通過(guò)鍋爐;窯尾鍋爐的傳熱管為蛇形管;還設(shè)置有機(jī)械振打除塵裝置。對(duì)預(yù)熱器煙氣系統(tǒng)進(jìn)行改造。原預(yù)熱器排出高溫?zé)煔?,一部分?jīng)過(guò)噴水減溫后,再引入部分冷風(fēng),混合后成為225℃左右的煙氣進(jìn)入原料磨烘干原料,另一部分煙氣則直接排放掉;現(xiàn)將高溫?zé)煔庵苯右敫G尾余熱鍋爐,利用窯尾余熱鍋爐吸收其熱量后,降為225℃左右的煙氣進(jìn)入原料磨烘干原料,然后通過(guò)除塵器進(jìn)行除塵,最后通過(guò)煙囪排放。
  兩臺(tái)余熱鍋爐所生成的高壓主蒸汽經(jīng)混合后通過(guò)主管道進(jìn)入補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī),低壓蒸汽經(jīng)補(bǔ)汽管道補(bǔ)入汽輪機(jī);汽輪機(jī)尾部乏汽進(jìn)入凝汽器,凝結(jié)水通過(guò)凝結(jié)水泵和管道進(jìn)入真空除氧器,在除氧器內(nèi)經(jīng)除氧后的水通過(guò)鍋爐給水泵進(jìn)入鍋爐;水泥生產(chǎn)線窯尾預(yù)熱器產(chǎn)生的廢氣經(jīng)改造后的管路引入窯尾余熱鍋爐,換熱后的廢氣經(jīng)管路進(jìn)入原料磨,再經(jīng)收塵器從煙囪排出;冷卻水泥熟料產(chǎn)生熱空氣的窯頭箆冷機(jī)的抽風(fēng)口由尾部前移,350℃左右的廢氣經(jīng)篦冷機(jī)中部的抽氣口,由抽氣管路進(jìn)入窯頭余熱鍋爐,換熱后的約95℃的煙氣進(jìn)入除塵器,通過(guò)煙囪排入大氣。
  窯尾余熱鍋爐和窯頭余熱鍋爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽通過(guò)進(jìn)汽速關(guān)閥進(jìn)入汽輪機(jī);窯頭雙壓余熱鍋爐產(chǎn)生的低壓蒸汽則通過(guò)汽輪機(jī)的補(bǔ)汽口送入汽輪機(jī);蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,汽輪機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電;做功后的乏汽進(jìn)入凝汽器,凝結(jié)水則通過(guò)軸封加熱器進(jìn)入真空除氧器,然后通過(guò)給水泵送入窯頭雙壓余熱鍋爐;窯頭余熱鍋爐產(chǎn)生的大部分主蒸汽和窯尾余熱鍋爐產(chǎn)生的部分主蒸汽與低壓蒸汽分別從不同部位進(jìn)入汽輪機(jī);窯頭余熱鍋爐、窯尾余熱鍋爐排污水通過(guò)排污管道分別進(jìn)入定排擴(kuò)容器及連排擴(kuò)容器,定排擴(kuò)容器及連排擴(kuò)容器內(nèi)污水進(jìn)入降溫池。
  汽輪機(jī)尾部乏汽經(jīng)冷凝器冷卻后變?yōu)槔淠?,?jīng)軸封加熱器加熱成約56℃的給水經(jīng)給水泵進(jìn)入窯頭鍋爐,給水先后經(jīng)過(guò)公共加熱器、低壓蒸發(fā)器、低壓過(guò)熱器、高壓蒸發(fā)器、高壓過(guò)熱器,與煙氣進(jìn)行逆向?qū)α鲹Q熱;給水在公共加熱器被加熱成為飽和熱水后,分成三路經(jīng)管路分別進(jìn)入窯頭鍋爐低壓汽包,窯頭鍋爐高壓汽包和窯尾鍋爐加熱器;進(jìn)入窯頭低壓鍋爐汽包的飽和水經(jīng)過(guò)低壓蒸發(fā)器、低壓過(guò)熱器后被加熱成低壓過(guò)熱蒸汽;進(jìn)入窯頭高壓鍋爐汽包的飽和水經(jīng)過(guò)高壓蒸發(fā)器、高壓過(guò)熱器后變成高壓過(guò)熱蒸汽;進(jìn)入窯尾鍋爐加熱器的飽和水經(jīng)過(guò)窯尾鍋爐內(nèi)部的加熱器、蒸發(fā)器與過(guò)熱器與煙氣進(jìn)行逆向?qū)α鲹Q熱后被加熱成高壓過(guò)熱蒸汽;兩臺(tái)鍋爐的高壓過(guò)熱蒸汽經(jīng)管路混合后進(jìn)入汽輪機(jī)主汽門;窯頭鍋爐產(chǎn)生的低壓過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)補(bǔ)汽口。
3.技術(shù)特點(diǎn):
  由于采用了雙壓鍋爐,可以降低鍋爐排氣溫度,從而提高鍋爐效率,如果低壓蒸汽參數(shù)提高,則可以提高汽輪機(jī)功率,但鍋爐排煙溫度則相應(yīng)提高,余熱利用率降低;如果低壓蒸汽參數(shù)低,則吸收熱量多,蒸汽量大,進(jìn)入汽輪機(jī)后,發(fā)電量增加,余熱利用率增加,鍋爐排煙溫度相應(yīng)降低;但進(jìn)入汽輪機(jī)后,對(duì)汽輪機(jī)的體積和末級(jí)葉片的要求會(huì)進(jìn)一步提高,另外凝汽器的循環(huán)水量就要增大,從而增加廠用電量。因此需根據(jù)設(shè)備配置,優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì),從而選擇最佳參數(shù)。
  窯尾余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):①窯尾余熱鍋爐帶汽包,設(shè)蒸發(fā)器和過(guò)熱器,煙氣在管外流動(dòng),受熱面為蛇形光管,并用特定的技術(shù)保證鍋爐管束免受煙氣顆粒的沖刷、磨損及腐蝕,以防止高速高溫含塵氣體對(duì)對(duì)流管束的韌性、強(qiáng)度、耐磨性造成影響;②設(shè)置機(jī)械振打裝置來(lái)解決廢氣的粉塵附著問(wèn)題;③鍋爐受熱面布置合理。
窯頭余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1). 用特定的技術(shù)保證鍋爐管束免受煙氣顆粒的沖刷、磨損及腐蝕,以防止高速高溫含塵氣體對(duì)對(duì)流管束的韌性、強(qiáng)度、耐磨性造成影響;,保證鍋爐的換熱效率;(2). 合理布置鍋爐受熱面,使排煙溫度降至95°C左右;(3). 在窯頭余熱鍋爐中,由于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;另外為增大換熱面積,強(qiáng)化換熱效果,窯頭余熱鍋爐的傳熱管設(shè)計(jì)為螺旋翅片管。
采用補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)。根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn),進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,合理確定雙壓余熱鍋爐蒸汽參數(shù)、汽輪機(jī)主蒸汽及補(bǔ)汽參數(shù),從而合理設(shè)計(jì)汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)及補(bǔ)汽點(diǎn);其調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用電液調(diào)節(jié),自動(dòng)化程度高;汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速采用3000r/min,不用減速機(jī),減少故障點(diǎn)。由于在汽輪機(jī)上采用了補(bǔ)汽式結(jié)構(gòu),可以使低壓蒸汽甚至是飽和蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功,從而提高汽輪機(jī)的發(fā)電量。
  除氧則是采用真空除氧系統(tǒng)。由于采用了真空除氧系統(tǒng),降低了鍋爐給水溫度,從而降低余熱鍋爐排煙溫度,合理利用了不同品位的熱量,提高了鍋爐效率。
  由于優(yōu)化了系統(tǒng)配置,提高了系統(tǒng)的效率,整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率在22%左右;
  由于不設(shè)置補(bǔ)燃鍋爐且利用廢煙氣發(fā)電,降低了熱污染和水泥生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本,以5000t/d干法水泥生產(chǎn)線配套建設(shè)純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目為例,相當(dāng)于每年少燒1.5萬(wàn)多噸標(biāo)煤,少向大氣中排放4萬(wàn)多噸二氧化碳等氣體,利于環(huán)境保護(hù),同時(shí)提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
  由于設(shè)置煙氣、汽輪機(jī)旁路系統(tǒng),即使在鍋爐或汽輪機(jī)發(fā)生故障時(shí),也可做到基本上不干擾原來(lái)的水泥工藝生產(chǎn)線的穩(wěn)定生產(chǎn)。
  新型干法水泥窯配套余熱發(fā)電裝置,充分利用了水泥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢氣余熱進(jìn)行發(fā)電回收,余熱回收過(guò)程中對(duì)水泥生產(chǎn)過(guò)程基本沒有影響。該余熱發(fā)電系統(tǒng)全部采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,設(shè)備投資低,具有很好的推廣價(jià)值。公司8月份已經(jīng)和浙江三獅集團(tuán)及吉林遼源簽訂了工程總承包合同;其它的水泥生產(chǎn)企業(yè),也已經(jīng)和公司達(dá)成了合作意向。
4.中信重型機(jī)械公司干法水泥生產(chǎn)線純余熱發(fā)電方案
4.1主要設(shè)計(jì)原則:  電站設(shè)計(jì)遵循“穩(wěn)定可靠,技術(shù)先進(jìn),降低能耗,節(jié)約投資”的原則,結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外同行業(yè)的技術(shù)發(fā)展的水平,積極采用先進(jìn)技術(shù)和工藝,節(jié)能降耗,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),保證其裝備水平為國(guó)內(nèi)純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目先進(jìn)水平。
具體指導(dǎo)思想如下:1).采用成熟穩(wěn)定、實(shí)用可靠的工藝流程和設(shè)備,技術(shù)裝備水平達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。2).設(shè)備原則上采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,但部分關(guān)鍵控制設(shè)備和儀表考慮國(guó)內(nèi)采購(gòu)的國(guó)外技術(shù)產(chǎn)品(含組裝、原裝),降低發(fā)電成本和基建投入。3). 本著節(jié)約投資,確保系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)潔可靠、方便檢修維護(hù)的原則,合理配置熱力發(fā)電機(jī)組設(shè)備、系統(tǒng)。4).貫徹執(zhí)行國(guó)家能源、環(huán)保等方面的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),因地制宜、講求實(shí)效。5).充分利用原廠現(xiàn)有設(shè)施,力求簡(jiǎn)化系統(tǒng)與布置,降低工程造價(jià)。
熱力系統(tǒng)具體方案詳見附圖“系統(tǒng)工藝流程圖”。采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的DCS集散控制系統(tǒng)。

4.2主要設(shè)備方案:
補(bǔ)汽冷凝式汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)其進(jìn)汽壓力,新蒸汽溫度等參數(shù)都需根據(jù)具體系統(tǒng)參數(shù)而定,目的是避免汽輪機(jī)葉片的水蝕及提高汽輪機(jī)的效率。選用中信重型機(jī)械公司洛陽(yáng)發(fā)電設(shè)備廠開發(fā)研究制造的補(bǔ)汽式低溫余熱汽輪機(jī),性能可靠。
余熱鍋爐選用杭州鍋爐集團(tuán)有限公司的產(chǎn)品,杭鍋是專業(yè)生產(chǎn)余熱鍋爐的著名公司,其產(chǎn)品享譽(yù)全國(guó)各地。
4.3實(shí)施計(jì)劃: 根據(jù)不同類型余熱所采取的不同技術(shù)設(shè)備方案,進(jìn)行電站選址方案設(shè)計(jì)及傳輸管網(wǎng)和鍋爐布設(shè)方案設(shè)計(jì),低參數(shù)汽輪機(jī)工程設(shè)計(jì),土建工程設(shè)計(jì),整個(gè)發(fā)配電系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和工程施工方案設(shè)計(jì)。其具體工程實(shí)施方案需根據(jù)某個(gè)具體電站來(lái)定。工程建設(shè)期需大約13個(gè)月完成。

四、環(huán)境影響評(píng)價(jià)
  用煤發(fā)電,每發(fā)一度電就要向環(huán)境排放出1公斤多的二氧化碳等溫室氣體, 5000t/d水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)降低了熱污染,相當(dāng)于每年少燒2萬(wàn)多噸煤,每年少向大氣排放二氧化碳4萬(wàn)多噸。同時(shí)降低了進(jìn)除塵器的廢氣溫度,使除塵效果更好,降低和減少余熱直接排向空中所引起的對(duì)環(huán)境的污染,可以更利于環(huán)境保護(hù)。
1.  影響環(huán)境因素分析:主要是在冷卻水系統(tǒng),循環(huán)利用,完全能控制和避免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何不利影響,本項(xiàng)目不產(chǎn)生固體廢棄物。汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)噪音源主要來(lái)自各種設(shè)備。各主要噪音源的噪音水平<90分貝。
2.勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生 應(yīng)采取安全措施和實(shí)施勞動(dòng)保護(hù)以保障從業(yè)人員生命安全,壓力容器的防爆措施, 防電傷。
3.項(xiàng)目定員  電站(車間)管理:3人(廠長(zhǎng):1人、 總工1人、安全1人 每班運(yùn)行人員2人共4個(gè)班,總?cè)藬?shù)為8人,檢修人員:檢修班長(zhǎng)1人,機(jī)械維護(hù)1人,電氣維護(hù)1人,熱工維護(hù)1人 共計(jì):4人  共計(jì) 15人。

五、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析和控制
1.風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別
  按工程項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)分析法,該項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)因素應(yīng)包括:政策風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)營(yíng)管理風(fēng)險(xiǎn)、財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)、生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)、其他風(fēng)險(xiǎn)。
2.風(fēng)險(xiǎn)分析和控制
①政策風(fēng)險(xiǎn):余熱發(fā)電是符合國(guó)家關(guān)于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展的方針政策的。國(guó)家并且規(guī)定,對(duì)于容量大于1000千瓦的余熱電站,應(yīng)該無(wú)條件上網(wǎng)并給予優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)。
②技術(shù)風(fēng)險(xiǎn):由于低溫余熱發(fā)電采用的是中、低參數(shù)的小型冷凝式發(fā)電電站,這種類型的電站技術(shù)對(duì)我們來(lái)說(shuō)是完全成熟的,不存在任何特殊的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。唯一可能的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)之于水泥窯的煙氣含塵量高,余熱鍋爐產(chǎn)生磨損和積灰故障的可能性增大。因此,在余熱鍋爐的設(shè)計(jì)和選型時(shí),對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題必須給予足夠的重視。我們擬采取的技術(shù)措施包括:合理選擇煙氣流速、迎風(fēng)的換熱面采用防磨結(jié)構(gòu)、采用垂直布置的光潔換面、加裝振打除灰和聲波等裝置。
③經(jīng)營(yíng)管理風(fēng)險(xiǎn): 余熱電站本身沒有經(jīng)營(yíng)管理的風(fēng)險(xiǎn)。不存在沒有原料或是產(chǎn)品賣不出去等問(wèn)題。但是,余熱電站是依附于企業(yè)工廠的。其經(jīng)營(yíng)管理的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)之于企業(yè)的生產(chǎn)狀況。窯外分解干法水泥廠是當(dāng)前最現(xiàn)代的水泥廠,其產(chǎn)品質(zhì)量高,成本低。其他水泥廠根本不是其對(duì)手。未來(lái)五至十年是這種現(xiàn)代化水泥廠逐步取代老式水泥廠的時(shí)期,只要其經(jīng)營(yíng)管理不出現(xiàn)重大失誤,是沒有什么風(fēng)險(xiǎn)的。
④ 財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn):本項(xiàng)目投資的數(shù)額不大,建設(shè)周期壹年多,從第二年開始就有回報(bào),分五年償還投資方的全部本息。其風(fēng)險(xiǎn)在于償還期間如果水電費(fèi)價(jià)格有較大的下降,就可能出現(xiàn)還不了貸的情況??紤]到今后電費(fèi)會(huì)趨漲,因而其風(fēng)險(xiǎn)比較小。
⑤ 生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn):本項(xiàng)目不存在明顯的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。可能的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)之于設(shè)備的偶然的故障。我國(guó)目前中、低參數(shù)的發(fā)電設(shè)備的制造水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,其可靠性非常高。因此,本項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)十分低。
⑥ 其他風(fēng)險(xiǎn):除了戰(zhàn)爭(zhēng)和天災(zāi)等不可抗力以外,本項(xiàng)目不存在其他風(fēng)險(xiǎn)。

六、結(jié)論與建議
1.純低溫余熱發(fā)電符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策,可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì),資源綜合利用,節(jié)約能源的目的,有利于企業(yè)清潔生產(chǎn),降低成本,可持續(xù)發(fā)展,具有很強(qiáng)的行業(yè)示范作用。
2.純低溫余熱發(fā)電技術(shù)技術(shù)上成熟,經(jīng)濟(jì)上可行, 項(xiàng)目建設(shè)初期投資少,建設(shè)周期短,風(fēng)險(xiǎn)低,投資收益高,投資回收期短。
3.項(xiàng)目節(jié)能和環(huán)保效益可觀,是利國(guó)利民的綠色環(huán)保工程,是建設(shè)、技改和投資的風(fēng)險(xiǎn)極低的節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目。
4. 中信重型機(jī)械公司純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)全部采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,質(zhì)量可靠,性能優(yōu)良,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,基建投資低,工期有保證。
5.中信重型機(jī)械公司具有純低溫余熱發(fā)電工程總承包能力,竭誠(chéng)為用戶服務(wù)。
圖面說(shuō)明:大型干法水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)及工藝流程圖
如圖1中所示:1-煙囪,2-風(fēng)機(jī),3-除塵器,4-增濕塔,5-原料,6-破碎設(shè)備,7-原料磨,8-選粉機(jī),9-提升機(jī),10-預(yù)熱器,11-回轉(zhuǎn)窯,12-冷卻風(fēng),13-箆式冷卻機(jī),14-熟料,15-除塵器,16-風(fēng)機(jī),17-煙囪,18、20-窯頭余熱鍋爐,19-給水泵, 21-凝汽器,22-冷卻塔,23-發(fā)電機(jī),24-一汽輪機(jī),25-耐熱風(fēng)機(jī),26-窯尾余熱鍋爐,27-真空除氧裝置。
工藝流程:
  將預(yù)熱器(10)排出的廢氣抽至窯尾余熱鍋爐(26),廢氣在窯尾余熱鍋爐內(nèi)放出部分熱量,溫度降至225°C左右,然后通過(guò)耐熱風(fēng)機(jī)(25)進(jìn)入原料磨(7)烘干原料。從箆式冷卻機(jī)(13)中部抽出廢氣進(jìn)入窯頭余熱鍋爐(18),煙氣在窯頭余熱鍋爐(18)內(nèi)放出熱量后,排出90-95°C的廢氣,進(jìn)入原管路系統(tǒng)。
 除鹽水通過(guò)給水泵(19)進(jìn)入窯頭余熱鍋爐(18)和窯尾余熱鍋爐(26),窯頭余熱鍋爐和窯尾余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽分別進(jìn)入補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)(24),蒸汽做功后進(jìn)入凝汽器(21)內(nèi)凝結(jié)成水,凝結(jié)水通過(guò)給水泵(19)進(jìn)入窯頭余熱鍋爐和窯尾余熱鍋爐。

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