新型干法水泥窯低溫余熱鍋爐介紹

　　常用的余熱發(fā)電熱力系統(tǒng)

　　常用的有單壓、閃蒸、雙壓余熱發(fā)電三種方式；
　　單壓系統(tǒng)指窯頭余熱鍋爐和窯尾余熱鍋爐產(chǎn)生相近參數(shù)的主蒸汽，混合后進入汽輪機；窯頭余熱鍋爐生產(chǎn)的熱水供窯頭余熱鍋爐蒸汽段和窯尾余熱鍋爐；
　　閃蒸系統(tǒng)指鍋爐產(chǎn)生一定壓力的主蒸汽和熱水，主蒸汽進入汽輪機高壓進汽口，熱水經(jīng)過閃蒸，生產(chǎn)低壓的飽和蒸汽，補入補汽式汽輪機的低壓進汽口。
　　雙壓系統(tǒng)指余熱鍋爐生產(chǎn)較高壓力和較低壓力的蒸汽，分別進入汽輪機的高、低壓進汽口。

　　余熱發(fā)電熱力系統(tǒng)的比較

　　選擇的依據(jù)：水泥窯自身特點決定的煙氣量和煙氣溫度，以及煙氣用于物料烘干溫度的高低。
　　鍋爐吸熱量的高低，取決于鍋爐排煙溫度的高低、鍋爐散熱量、鍋爐漏風量。
　　吸熱量：雙壓系統(tǒng)高于閃蒸系統(tǒng)，閃蒸系統(tǒng)高于單壓系統(tǒng)。
　　發(fā)電量：雙壓系統(tǒng)高于閃蒸系統(tǒng)，閃蒸系統(tǒng)高于單壓系統(tǒng)。

　　單壓發(fā)電系統(tǒng)

　　可靠，投資成本低，但有明顯的適用范圍。
　　換熱窄點。
　　總供水量＝AQC產(chǎn)汽量＋SP產(chǎn)汽量＋鍋爐的排污量。
　　在通常情況下，受限的總供水量不能使AQC的排煙溫度降到100℃以下，則不能最大限度的利用余熱。
　　閃蒸、雙壓系統(tǒng)是更好的選擇。閃蒸較適合于余熱鍋爐與汽機房距離較遠的場合。

　　單壓AQC鍋爐

　　單壓SP鍋爐

　　雙壓AQC鍋爐

　　雙壓SP鍋爐

　　臥式布置SP鍋爐

　　SP（臥式）鍋爐結(jié)構(gòu)特點

　　采用輔助循環(huán)結(jié)構(gòu)，特殊的水循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計保證了鍋爐的安全運行；
　　過熱器、蒸發(fā)器采用蛇形光管受熱面，整體模塊出廠，每個模塊有各自獨立的包裝運輸框架，現(xiàn)場安裝時利用鍋爐廠提供的專用翻轉(zhuǎn)架安裝就位；
　　受熱面管與集箱采用特殊的連接結(jié)構(gòu)，減輕了機械振動的沖擊。采用較低煙速，減輕磨損，降低煙氣側(cè)阻力，減少鍋爐自身的動力消耗；
　　采用機械振打清灰方式，臥式結(jié)構(gòu)清灰更方便，連續(xù)清灰模式對系統(tǒng)運行影響小，與其它清灰方式相比更加節(jié)能；
　　布置密封式刮板出灰機，大大降低鍋爐尾部灰濃度。

　　窯尾臥式與立式的比較

　　臥式清灰效果較好。換熱管垂直布置，不存在累積搭橋現(xiàn)象，且采用吊掛形式，振打效果好。
　　臥式爐占地面積較大，當窯尾設(shè)計排煙溫度取值較低（采用閃蒸、雙壓）時，結(jié)構(gòu)布置較為困難。
　　臥式爐煙氣為水平流動，鍋爐煙道入口要采取針對性設(shè)計，以保證煙氣直角拐彎后的流場均勻。
　　臥式采用錯列管束布置，換熱效果較好。而立式一般采用順利管束布置。
　　臥式爐采用帶有節(jié)流孔板的輔助循環(huán)設(shè)計，立式爐為自然循環(huán)，因此，臥式爐的水質(zhì)控制更為重要。
　　鍋爐管束下端沒有排污口，對鍋爐的運行操作增加不便，不太適合用于高寒冷地區(qū)。
　　熱水循環(huán)泵工作要求高，檢修工作量大。

　　易世達新能源發(fā)展股份有限公司雙壓系統(tǒng)特點

　　本工程為利用水泥窯的窯頭、窯尾廢氣余熱進行發(fā)電。為充分利用窯頭冷卻機排放的廢氣余熱，設(shè)置獨立的ASH窯頭低溫過熱器，AQC窯頭余熱鍋爐，SP窯尾余熱鍋爐。

　　ASH過熱器在系統(tǒng)中的作用

　　水泥窯熟料冷卻機廢氣經(jīng)ASH低溫余熱過熱器后再進窯頭AQC鍋爐。ASH的作用是將AQC爐、SP爐生產(chǎn)的2.5Mpa飽和蒸汽過熱為380℃過熱蒸汽以供汽輪機發(fā)電用。由于布置與熱效率要求，結(jié)構(gòu)上采用立式布置，過熱器出口廢氣溫度控制范圍為300℃～340℃左右。設(shè)計時應(yīng)考慮水泥窯熟料冷卻機廢氣對余熱過熱器的嚴重磨損特性，同時注意漏風、防磨、防堵等措施。

　　ASH過熱器

　　AQC鍋爐 在系統(tǒng)中的作用

　　水泥窯熟料冷卻機廢氣經(jīng)AQC低溫余熱鍋爐后進窯頭收塵。AQC鍋爐的作用為生產(chǎn)2.5Mpa飽和蒸汽經(jīng)過熱器過熱后供汽輪機發(fā)電用；生產(chǎn)0.25MPa飽和蒸汽用于鍋爐給水除氧及汽機補汽；生產(chǎn)的熱水進入除氧器除氧（同時作為0.25MPa蒸汽段的給水），除氧后的水由鍋爐給水泵為SP爐、AQC爐2.5MPa蒸汽段供水。由于占地面積與鍋爐熱效率要求，結(jié)構(gòu)上采用模塊立式布置，鍋爐出口廢氣溫度控制范圍為90℃～100℃左右。鍋爐設(shè)計時應(yīng)考慮水泥窯熟料冷卻機廢氣對余熱鍋爐的嚴重磨損特性，同時注意漏風、防磨、防堵等措施。

　　SP鍋爐在系統(tǒng)中的作用

　　水泥窯窯尾廢氣經(jīng)SP低溫余熱鍋爐后進窯尾收塵。SP鍋爐的作用為生產(chǎn)2.5Mpa飽和蒸汽經(jīng)窯頭熟料冷卻機低溫余熱過熱器過熱后供汽輪機發(fā)電用。由于占地面積與鍋爐熱效率要求，結(jié)構(gòu)上采用立式布置，鍋爐出口廢氣溫度控制范圍為195℃～210℃左右。鍋爐設(shè)計時應(yīng)考慮水泥窯余熱鍋爐的特性，注意漏風、防磨、防堵等措施。
　　對于隨季節(jié)變化，要求的烘干溫度差異比較大的地區(qū)，可考慮鍋爐增設(shè)低壓段調(diào)節(jié)，以最大限度的利用余熱。

　　窯頭余熱鍋爐設(shè)計要點

　　窯頭煙氣中灰顆粒硬，受熱面的防磨問題；
　　鍋爐設(shè)計時要考慮窯頭煙氣變化大的問題；
　　可以接受的積灰保證有效換熱；
　　可靠的密封結(jié)構(gòu)，盡可能減少漏風，減少熱損失，減輕對水泥窯生產(chǎn)的影響；
　　合適的煙氣側(cè)阻力，可接受的動力消耗。

　　AQC鍋爐結(jié)構(gòu)特點

　　立式自然循環(huán)，從上而下布置2.5MPa段蒸發(fā)管、 2.5MPa段省煤器；0.25MPa段蒸發(fā)管；熱水器。
　　蒸發(fā)管、省煤器、熱水器均與框架一起組成各自獨立管箱，組裝出廠。
　　受熱面管采用螺旋繞翅管。
　　鍋爐內(nèi)護板密封結(jié)構(gòu)減少漏風。

　　繞翅管的設(shè)計結(jié)構(gòu)

　　翅片節(jié)距、翅片高度、翅片厚度與防磨性能。
　　翅片節(jié)距、翅片高度、翅片厚度與擴展面積、傳熱效果和經(jīng)濟性。
　　蒸發(fā)器繞翅管規(guī)格為Φ51X3.5，翅片節(jié)距為6.25mm，高度為24mm，厚度為1.2mm 。
　　其它部件繞翅管規(guī)格為Φ38X3.5，翅片節(jié)距為6.25mm，高度為21mm，厚度為1.2mm。
　　管材采用20/GB3087；翅片采用08AL。

　　防磨設(shè)計

　　鍋爐AQC鍋爐的防靡設(shè)計是關(guān)鍵；
　　設(shè)計時，選取較低煙氣流速，低于5m/s；
　　煙氣進口變徑煙道，設(shè)有煙氣均流裝置；
　　采用小螺距高繞翅片管；
　　管組內(nèi)設(shè)有隔板、導流板，減少煙氣流動不均勻；
　　管箱內(nèi)集箱、管組彎頭處均設(shè)有防磨裝置；

　　密封設(shè)計

　　水泥窯余熱鍋爐的運行工況對鍋爐的密封設(shè)計提出更高要求；
　　負壓高，要采取可靠結(jié)構(gòu)密封；
　　漏風量大會造成水泥窯運行不穩(wěn)定；
　　漏風量大會造成余熱鍋爐效率降低；
　　采用管箱組裝出廠，優(yōu)良的制造