純低溫余熱發(fā)電技術(shù)改造工程

　　嘉興市桐星水泥有限公司1000t/d水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電技術(shù)改造工程由中材國(guó)際南京院承擔(dān)工程設(shè)計(jì)與技術(shù)服務(wù)工作。該工程于2006年4月得到浙江省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)批準(zhǔn)，2006年4月底開始土建施工。經(jīng)過4個(gè)月的設(shè)計(jì)、施工和安裝，于2004年8月28日與水泥線接通，并進(jìn)行煮爐、沖管、沖轉(zhuǎn)等調(diào)試，9月6日晚，正式并網(wǎng)發(fā)電。目前，在沒有增加熟料熱耗的情況下，月發(fā)電量92萬kWh，水泥線和余熱發(fā)電系統(tǒng)操作穩(wěn)定，各項(xiàng)參數(shù)正常。  

　　 浙江桐星水泥股份有限公司（嘉興市桐星水泥有限公司）為浙江省重點(diǎn)骨干企業(yè)，屬國(guó)家大中型企業(yè)之一，現(xiàn)已改制為股份制民營(yíng)企業(yè)。公司位于浙北地區(qū)杭嘉湖平原，東接上海，西鄰杭州，京杭大運(yùn)河橫貫廠區(qū)，水陸交通十分便捷。根據(jù)目前浙江省的供電情況，為緩解電力供應(yīng)壓力，充分利用二次能源，改善生產(chǎn)環(huán)境，推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展；嘉興市桐星水泥有限公司充分利用公司的1000t/d水泥熟料生產(chǎn)線窯頭、窯尾的余熱，建設(shè)一套1.5MW純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，平均發(fā)電功率1200kW。  

　　項(xiàng)目概況和建設(shè)進(jìn)程  

　　中材國(guó)際南京水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)了該技改工程——1000t/d水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電的工程設(shè)計(jì)與技術(shù)服務(wù)工作。本項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容為：   

　?。?）熱力系統(tǒng)：窯頭AQC鍋爐，窯尾SP鍋爐，汽輪發(fā)電機(jī)房，熱力管線等； 
　　（2）水處理系統(tǒng)：化學(xué)水處理系統(tǒng)；循環(huán)冷卻水處理、冷卻塔、泵站及水池； 
　　（3）控制系統(tǒng)：AQC爐、SP鍋爐、汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)、水處理系統(tǒng)；  
　　（4）電氣及照明；  
　　（5）熟料生產(chǎn)線改造：窯頭篦冷機(jī)改造及廢氣管道，預(yù)熱器廢氣管道改造。  

　　本項(xiàng)目于2006年4月得到浙江省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)批準(zhǔn)，2006年4月底開始土建施工，正式開工建設(shè)。經(jīng)過4個(gè)月的設(shè)計(jì)、施工和安裝，于2004年8月28日與水泥線接通，并進(jìn)行煮爐、沖管、沖轉(zhuǎn)等調(diào)試，9月6日晚，正式并網(wǎng)發(fā)電。目前，在沒有增加熟料熱耗的情況下，月發(fā)電量92萬kWh，泥線和余熱發(fā)電系統(tǒng)操作穩(wěn)定，各項(xiàng)參數(shù)正常。  

　　項(xiàng)目主要技經(jīng)指標(biāo)和設(shè)計(jì)原則  

　?。?）主要設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：根據(jù)工廠各種條件，確定的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)指標(biāo)為：平均發(fā)電功率為1200kW。 

　　（2）主要設(shè)計(jì)原則： 
       ① 在不影響水泥熟料生產(chǎn)的前提下最大限度地利用余熱。 
       ② 在技術(shù)方案上統(tǒng)一考慮回收利用窯頭熟料冷卻機(jī)及窯尾預(yù)熱器的廢氣余熱。 
       ③ 在生產(chǎn)可靠的前提下，提倡技術(shù)先進(jìn)，選用國(guó)內(nèi)成熟可靠的先進(jìn)設(shè)備，為業(yè)主提供盡可能大的投資收益比。 
       ④ 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)”，確保工程建成后能通過有關(guān)工程驗(yàn)收。 
       ⑤ 強(qiáng)調(diào)建筑美學(xué)設(shè)計(jì)和環(huán)保設(shè)計(jì)，使本余熱發(fā)電工程成為一個(gè)文明、美麗的現(xiàn)代化工程。  

　　主要技術(shù)方案 

　?。?）總體布置。本次工程主要建筑物有SP爐，AQC爐，循環(huán)水系統(tǒng)，鍋爐水處理，汽輪發(fā)電機(jī)房等。其中，將SP爐布置在窯尾與原料粉磨中間的空地上，將AQC爐布置在熟料拉鏈機(jī)與原煤聯(lián)合儲(chǔ)庫中間的空地上。汽輪發(fā)電機(jī)房布置在窯頭收塵器與水泥中控室旁的空地上。鍋爐水處理，循環(huán)水泵房等車間平行于水泥生產(chǎn)線布置在水泥生產(chǎn)線北側(cè)場(chǎng)地上。 

　?。?）窯頭AQC爐。因水泥生產(chǎn)線布置較為緊湊，沉降室布置于窯頭操作平臺(tái)的雨棚上。從篦冷機(jī)中部?jī)蓚?cè)抽出的熱風(fēng)進(jìn)入沉降室后分為兩路，一路進(jìn)入煤磨，另一路進(jìn)入AQC爐。AQC爐的設(shè)計(jì)參數(shù)為：進(jìn)口廢氣流量42,000Nm3/h-355℃、出口廢氣溫度90℃、主蒸汽參數(shù)、3.6 t/h-1.35MPa-320℃。  

　?。?）窯尾SP爐。桐星原料磨為尾卸磨，所需風(fēng)量少但風(fēng)溫高，為了盡可能多的回收余熱，把SP爐布置在高溫風(fēng)機(jī)后。窯尾廢氣經(jīng)過高溫風(fēng)機(jī)后分兩路，一路進(jìn)入原料磨，一路進(jìn)入SP爐。SP爐的設(shè)計(jì)參數(shù)為：進(jìn)口煙氣流量：72,500Nm3/h（原料磨開）或95,000Nm3/h（原料磨停）-320℃；出口廢氣溫度：170℃；主蒸汽參數(shù)：5.1 t/h（原料磨開）或6.2 t/h（原料磨停）-1.35MPa-290℃。 

　?。?）汽輪發(fā)電機(jī)。額定進(jìn)汽壓力：1.25MPa、溫度：305℃、進(jìn)汽量、8.7 t/h（原料磨開）、9.8 t/h（原料磨停），平均發(fā)電功率1200kW?？紤]到水泥窯的波動(dòng)及現(xiàn)有余熱發(fā)電機(jī)組的設(shè)備選型，汽輪發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量為1500 kW。  

　　主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)  

　　（1）總圖布置緊湊合理。針對(duì)桐星1000t/d水泥線已建成投產(chǎn)，本項(xiàng)目很好地處理了余熱發(fā)電與水泥線的有機(jī)銜接，使本項(xiàng)目與水泥線聯(lián)系緊密，布置緊湊，排灰輸送合理流暢，綠化布置得當(dāng)，余熱發(fā)電與水泥線融為一個(gè)整體，為生產(chǎn)運(yùn)行可靠、節(jié)能降耗、高效環(huán)保打下了基礎(chǔ)。 

　?。?）主機(jī)配置力求最佳綜合經(jīng)濟(jì)效益。在本項(xiàng)目的實(shí)施中，發(fā)電系統(tǒng)的配置考慮生產(chǎn)線的規(guī)模、企業(yè)的管理水平及經(jīng)濟(jì)效益、建設(shè)投資的關(guān)系，力求達(dá)到最佳的綜合經(jīng)濟(jì)效益。全廠主機(jī)與輔機(jī)均采用技術(shù)成熟、產(chǎn)品定型、安全可靠的國(guó)產(chǎn)設(shè)備，保證了生產(chǎn)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠，又合理地降低了投資。本項(xiàng)目采用了先進(jìn)、可靠的DCS集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制，實(shí)現(xiàn)了控制穩(wěn)定、節(jié)能降耗的目的，并且減少了崗位定員，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。  

　　（3）節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)效益突出。本項(xiàng)目的實(shí)施，符合我國(guó)采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，有利于推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。①可對(duì)新型干法水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)中由窯頭熟料冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱器排出的350℃以下的廢氣進(jìn)行回收，轉(zhuǎn)化為電能，相應(yīng)地減少了火力發(fā)電生產(chǎn)過程中產(chǎn)生溫室氣體的排放；②余熱發(fā)電系統(tǒng)可為每噸水泥熟料提供30度電，降低了水泥生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；③經(jīng)過沉降室的沉降收塵作用，進(jìn)入煤磨的粉塵濃度≤8g/Nm3，有利于提高煤磨產(chǎn)量并減少鋼球消耗。④減少了增濕塔的噴水量。⑤本項(xiàng)目場(chǎng)地是利用水泥熟料生產(chǎn)廠現(xiàn)有場(chǎng)地，提高了土地資源利用率。  

　　實(shí)際運(yùn)行情況  

　?。?）調(diào)試簡(jiǎn)況。本項(xiàng)目在調(diào)試試運(yùn)行期間就非常順利。從8月28日停窯結(jié)束，發(fā)電系統(tǒng)與水泥線正式銜接并開始調(diào)試，到9月6日晚正式并網(wǎng)發(fā)電，僅用了10天時(shí)間。從并網(wǎng)發(fā)電到9月15日上午停窯消缺這段試運(yùn)行期間，最高功率曾達(dá)到1550kW。調(diào)試期間沒有發(fā)生人身或重大設(shè)備事故，系統(tǒng)運(yùn)行非常理想，工廠在建設(shè)之初預(yù)想的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益得到了實(shí)現(xiàn)。  

　?。?）實(shí)際運(yùn)行指標(biāo)。根據(jù)工廠前四個(gè)月的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行，平均月發(fā)電量92萬kWh，平均功率1250kW，超出了設(shè)計(jì)指標(biāo)。