提高低温余热发电量的措施

ＷＡＳＴＥ　ＨＥＡＴ　ＲＥＣＯＶＥＲ余热利用　提高低温余热　发电量的措施　刘　洋　（山东东华水泥有限公　司．山东淄博２５５１４４）　水泥熟料煅烧过程需要较高的煅烧温度．在保证　熟料正常煅烧的条件下．约占熟料烧成热耗３０％的大　量３４０￣Ｃ左右的废气从窑尾和窑头收尘器排气　致高温风机工况突变．甚至风机因气体含尘浓度过高　而过载跳停。我公司风管布置、灰斗设计较为合理，同　时采用连续机械振打方式．气体中含尘浓度较为均匀。　余热电厂即在窑头、窑尾的主废气排放路径旁分别并　联］＇ＡＱＣ锅炉和ＳＰ锅炉进行热能回收．它的投入使用　有效地将低品位的余热废气热能转变为电能　在大大　降低了生产线的成本的同时。改善了余温废气的粉尘　排放浓度。然而由于余热电厂管路的接入，生产系统，　特别是窑系统的气路及压力损失也随之发生了改变。　笔者根据近一年来窑系统的操作经历。简要介绍一下　余热电厂对水泥生产线系统操作的影响。及合理提高　余热发电量的应对措施。　所以高温风机电流波动没有异常　但是由于窑尾截止　阀、窑尾锅炉进气阀和出气阀门都存在常闭或常开状　态，这样导致了阀门上部大量积灰的可能。实际操作过　程中．我们在开锅炉进气阀和关出气阀时总是保持小　幅调整（１５％以前每次只调２％～３％，间隔２～３ｍｉｎ，利用　高温风机的排风使大量积灰逐步分散排出），而主管路　截止阀门一般始终保持至少５％的开度余量，这样有效　避免了大股料流冲击高温风机的事故发生。　１．４　电收尘器废气温度降低的影响　窑头、窑尾余热锅炉的应用使得进前后两个电收　尘器的废气温度大大降低（窑头由２５０￣Ｃ左右降到　１２０￣Ｃ左右：窑尾由３３０￣Ｃ左右降到２４０℃左右），含尘浓　１余热电厂投入对生产线系统操作的影响　１．１加装锅炉管路的影响　余热电厂在出预热器主管路上加装一截止阀．并　从其上部接出一旁路阀门直接进入窑尾ＳＰ炉，再由ＳＰ　锅炉下部出口烟气阀返回入高温风机主管路。相当于　在原有通风管路上并联一条阻力＜８００Ｐａ的锅炉管路。　度也大幅度降低。操作中，我们停止了窑头和窑尾的喷　水降温降尘系统．同时根据实际情况降低窑头窑尾两　个电收尘器的使用负荷．减少了不必要的能源浪费。　实际操作中．当逐渐开大旁路进气阀门，关小主管路　２提高余热发电量的措施　２．１调整工艺参数保证生产线稳定运行　余热发电负荷的大小与通过窑头ＡＱＣ锅炉、窑　尾ＳＰ锅炉余风风温和余风风量直接相关．即风温越　高、风量越大发电负荷越高。为此，我们将窑尾截止　阀门由原先的１５％调整到５％．进高温风机的烟气温　度由原来的２４０￣Ｃ左右降低到约２２０￣Ｃ，压差增加约　截止阀进行发电并网后．窑系统整体负压大幅度增　加　由于废气通过余热锅炉后气体温度和含尘浓度降　低．排风机的抽风量增加。此时操作中只需要相应地　减少其排风量．即降低高温风机转速即可。　１．２加装截止阀门的影响　窑头烟气系统是从冷却机二段篦床同三段篦床　结合处上部接出一进气阀门，通过尘降室后进入ＡＱＣ　１００Ｐａ　根据窑头系统主管路截止阀漏风严重的情　锅炉．出口烟气阀门接入窑头排风主管路进入收尘　器．窑头排风主管路也加装有一个截止阀门。实际操　况．在２００７年２月检修时更换新阀门．更大限度地降　低了热能的流失，同时根据窑头ＡＱＣ锅炉进口阀门在　作中，当关闭主管路截止阀，打开ＡＱＣ锅炉进气阀后，　大量高温气体通过ＡＱＣ锅炉，系统压差变大。　１．３高温风机工况突变的影响　篦冷机二、三段连接部位的实际情况，加强了篦床篦　速的调整．稳定篦床热料层厚度．加之ｌ４台冷却风机　的满负荷运转及截止阀门的全面调整．进窑头锅炉的　窑尾ＳＰ锅炉清灰会引起气体含尘浓度变化而导　７０中目水泥２００８．２　烟气温度由原来平均２６ＣＣ提高到３３８ｃＩ＝．而ＡＱＣ锅炉　维普资讯 http://www.cqvip.com 的进出口压差由原来的平均５０ｏＰａ提高到１　Ｏ００Ｐａ以　过大、火焰变长、工况不良，引起窑头余风品质降　上。在保证生产线稳定运行的前提下，我们还进行了　一低．发电负荷降低。表２中的数据都是在窑系统工况　稳定运行８ｈ下采集处理的。实际生产中．高温风机　转速到８９６ｒ／ｍｉｎ时．窑系统并不易稳定。结合煤耗及　些新的尝试。　２．２稳定窑尾系统、调整喂料量　操作中采用稳定窑尾系统排风（高温风机转速　８６４ｒ／ｍｉｎ）．通过改变生料喂料量观察余热发电负荷变　化情况，初步确定理想喂料产量（见表１）。　其他条件综合考虑．我们更多地使用８７２～８８４ｒ／ｍｉｎ　的排风稳定操作．即可保证窑头ＡＱＣ锅炉进Ｅｌ　２７０～　３４５ｏＣ。压差１　Ｏ００Ｐａ左右。流量９．８～１５．６ｔ／ｈ；窑尾ＳＰ锅　Ｌ＾＾＾哥＿　＿嚣甄嗣匿　暖　霹脚强　ｌｉ笥翻疆丽穗；　ｊｌｊｌ０～ｌｊｊｌ　，＾＾＾一　，况豆２０．／－２ｌｔ／ｈ￣：自。尔热反电萤还　目．一一．…—－—Ｌ＾　，ｔ、＾目、ｒ　７　产量　斗提　（ＳＰ　（℃）　３４８　ＡＱＣ　（℃）　余热　发电量　８ｈ稳定率　（％）　９４．４　平均６　４７０ｋＷ／ｈ。　２．４改善窑头余热锅炉发电能力　ｔ／ｈ）　（Ａ）　２０５　电流　进口温度　进口温度　（ｋＷ，Ｉ１）　４　８２５～６　１２Ｏ　３３０　２２０－３０５　稳定窑尾系统操作后．余热发电总负荷的大小关　键看如何改善窑头余热锅炉的发电能力上．即提高　ＡＱＣ锅炉的进口烟气温度及进出口压差　根据余热电　场投入使用后窑系统整体风量稍显不足的情况．我们　通过检修将篦冷机两台充气梁风机的电机功率由原　来的４５ｋＷ增大到９０ｋＷ．增加了风量的供给。同时更　换了窑头系统漏风严重的截止阀保证了更多的余热　烟气进入ＡＱＣ进行热交换。操作中。窑头锅炉更多的　是通过控制篦冷机篦速改变料层厚度来调整发电负　荷大体有两种操作思路即厚料层操作及薄料层操　作厚料层操作顾名思义就是在原有操作基础上降低　冷却机篦床速度增加篦床上热熟料料层厚度　此种　操作的特点是二次风温较高。有利于稳定操作．进　．．３４０　２０５　３５０　２１３　３６０　３７０　２１９　２２７　３４１　３３４　３２８　３２０　２４１～３１Ｏ　５　０３０～６　３２０　２７０－３４８　５　６９５～６　６８０　２７３－３５５　２８１－３５５　５　７２０～６　７９０　５　８２０－６　７０５　９１．４　８５．４　７２．９　５１．７　可以看出。窑系统排风稳定的情况下．随着窑喂　料量的增加。窑尾ＳＰ炉进口温度逐步降低．而窑头篦　冷机高温熟料明显增加．ＡＱＣ锅炉温度稳定提高．且　波动幅度较之低产量下明显降低．发电负荷稳定提　高。然而并不能马上就认为产量越高．高产量下的发　电负荷就越合理。表１中的数据均是在近一年中我厂　。。窑系统产、质量稳定运行８ｈ以上通过数据处理后的统　计结果．而实际生产中窑系统保证绝对的稳定运　行特别是在高产量下的稳定运行并非易事．３７０ｔ／ｈ　的稳定率几乎只有一半。每当窑系统工况逐步变　弱不但熟料产、质量受到影响．窑头温度将明显降　低熟料结粒变差，进ＡＱＣ炉的余热气体含尘浓度增　加品质变差，发电负荷也明显下降。权衡利弊我们　更多地选择了产质量较为稳定的３５０～３６０ｆｆｈ进行操　作基本可以保证窑头ＡＱＣ锅炉进口２７０～３５５ｏＣ。压差　约１　Ｏ００Ｐａ，流量１０．５～１５．６ｔ／ｈ；窑尾ＳＰ锅炉３２８～３３５￣Ｃ左　右流量２０．３ｔ／ｈ左右，余热发电量达到平均６　３８０ｋＷ￣。　，，。，、、，，２．３确定最佳排风状态　确定窑产量３５０ｔ／ｈ。ＡＱＣ炉的风温稳定。波动幅度不大．但风温绝对值并　不高进出口压差般。出冷却机的熟料温度偏高。从　余热发电角度则表现为余热发电量稳定但发电量绝　对值不高；薄料层操作即提高冷却机篦床速度．降低　篦床上热熟料料层厚度此种操作在窑况较好的情况　下进ＡＱＣ锅炉风温及进出口压差均较高．容易出现　高发电量且熟料的冷却效果较好．但窑工况的一些　细小的变化就容易对进ＡＱＣ锅炉风温风量造成较大　影响发电稳定性明显不如前者。　，．。，，，在系统条件允许的情况下．即　。■■ｔ　曝蔼硼咽＿国曙　稠翰酗Ｉｉ　困弧蘑　瞄　高温　转速　预热器正常下料无异常塌料。通过调整高温风机转　速，改变窑尾系统的负压．观察余热发电负荷的变化　青况．确定最佳排风状态（见表２、　稳定窑产量。风机　（ｒ／ｍｉｎ）　８５４　８６４　８７２　预热器　压力　出口　进口　热气　温度　流量　ＳＰ　窑尾　煤耗　（ｋＪ　ｇ熟料）　平均　发电量　（Ｐａ）　（℃）　（ｔ／ｈ）　４　８ｏ０　３３１．２　２Ｏ．１２　４　９Ｏ０　３３４．５　２０．３３　５　Ｏｏｏ　３３６．２　．（ｋＷ，Ｉ１）　７２２．８　７２２．７　７２５．１　７２９．１　６　３８０　６　３８２　６　４６ｏ　６　４８５　在保证系统下料正常的情况下适　２０．７６　２０．９７　当增加窑尾系统排风有利于提高余热发电量．但过　大的排风不但增加了煤耗．还容易造成窑系统通风　８８４　８９６　５　１ｏ０　３３８４　５　２ｏ０　３４０．１　２１．Ｏ８　７３５．４　６　５２８　２００８．２　ＣＨｌＮＡ　ＣＥＭＥＮＴ　７　维普资讯 http://www.cqvip.com

ＣＯＮＴＲＯＬ＆ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ检测与控制　结合以上两种操作方法．当产量稳　定在３５０　３６０ｔ／ｈ．窑尾排风机转速８７２～　８８４ｒ／ｍｉｎ左右．窑系统工况较为稳定时．　较多地采用“一慢二快三稳定”的操作思　路。即适当降低一段篦床速度，把一段篦　床的篦下压力由原来的５　０００Ｐａ提高Ｎ５　３００　５　５００Ｐａ；加快二段篦床速度．二段　篦床的的液力输送压力由原来的１１ＭＰａ　左右调整Ｎ９．５ＭＰａ左右：稳定三段料层　用频谱分析　处理设备故障　张雅春　．张新生　（１．中交一航局一公司新港项目部３００４５６；　２．唐山冀东水泥股份有限公司，唐山０６３０３１）　厚度．三段篦床的的输送压力由原来的　６ＭＰａ２￣右调整到７．５ＭＰａ左右　此举不但　稳定了窑二、三次风温和系统工况．还结　唐山冀东水泥股份有限公司安装了网络版的状态监测系统。　已经在设备管理中发挥了重要作用．现仅就频谱分析中的一些经　验与见解与大家分享。　合我）－ＡＱＣ锅炉在－－８ｔ篦床同三段篦床　结合处接入进气口的实际情况．有效提　高了二、三段篦床的熟料温度。改善了进　窑头余热锅炉的余风风温　１通过频谱分析解决高温风机的振动　１．１数据测量（见表１、图１）　３结论　（１）低温余热发电系统的投入使用　有效降低了水泥回转窑系统的生产成　本，改善了排放废气的品质。　（２）回转窑系统固有操作思路的　改进有利于余热电厂发电负荷的提　高，增加经济效益。笔者认为，就目前　我厂５　０００ｔ／ｄ生产线回转窑系统实际情　非负荷侧　负荷侧　位置　方向　水平　振值ｆｐ，ｍ）　１０４　速度（ｍｍ／ｓ）　３．７９２　加速度ｆｍ／ｓ２）　２．９　垂直　轴向　水平　ｌＩ７　３２９　８１　４．Ｉ２５　１２　２．８８　３＿３７　５．８　６．１９８　垂直　轴向　５６　１２７　２．２　６．１１　８．９　６．８　况，余热电厂运行时，控制窑产量３５０　３６０ｔ／ｈ．高温风机转速８７２　８８４ｄｒａｉｎ，回　转窑转速３．６～３．８５ｄｒａｉｎ，Ｃ　出口温度　３３４～３３８℃，Ｃ】出口压力一４９００—５　１００Ｐａ，　轴向　翟　垂直　图１风机转动数据测量频谱显示图　水平　加上篦冷机系统对熟料热回收的种种　改善措施．基本上能够满足６　０００ｋＷ／ｈ　以上的发电负荷　（３）影响窑头锅炉温度压力的变量　远远多于窑尾系统．不同的设备系统，　１．２现象分析　（１）液力偶合器、风机、电机轴向振动明显高于径向和水平振动；　（２）风机两侧的振动频谱都存在１倍、２倍、３倍、４倍、５倍、６　倍轴频（见图２）　不同变量变化及工况变化都将对余热　发电负荷产生影响．这就要求操作中必　（３）振动超标均属于位移峰峰值报警；　（４）在频谱图中不存在轴承的特征频率；　须多结合自身设备工艺情况．在实际生　产中总结经验．具体问题具体操作而不　（５）振动数值在４月份检修后，于５月份属于突然增加然后　逐步加大：　是简单的生搬硬套别人的操作方法及　基本参数。才能从实践中创造效益　口　７２中■水泥２００８．２　（６）风机负荷侧轴向在４月１６日的测量结果中其不对中的特　征频率尤为明显（见图３）。