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          水泥窑窑尾余热深度利用分析

          水泥生产工艺中▓█▄■,余热浪费是普遍存在的问题,特别是水泥回转窑窑尾废气直接排放不仅仅造成资源浪费,更是造成严重的环境污染。通常余热发电系统可回收约30%的余热▄■▓,并将水泥生产热量有效利用率从57%提高至71%。研究实践表明,进一步回收窑筒体高温外壁面热损失和生料磨停机时窑尾废气排放热损失,不仅能提高发电机组能力▄▓,提高余热电站效益,还能满足供热、制冷需求,减少生活用热用电能源消耗▓█。下面红星机械厂家研发分析余热深度利用系统。

          水泥窑

          1、窑尾双压发电系统概述

          为进一步利用上述两种工况下产生的余热,工艺上增加了回转窑筒体集热器和窑尾低压SP锅炉█■▄,工艺流程图如下图所示。

          双双压余热利用系统

          筒体集热罩用于加热低压SP锅炉给水,二者共同构成窑尾低压蒸汽系统,再配合窑头双压系统AQC(Airquenchingcoolerboiler███,由于窑头废气温度高达380℃,气体成分为空气,不存在酸露点腐蚀问题,为尽可能提高余热利用率▓▓,AQC锅炉一般采用两级蒸发系统,即双压系统),双压锅炉便形成了窑头▄■▄、窑尾均为双压的系统,简称双双压系统,其特点如下:

          (1■■■)生料磨停机时,窑尾低压蒸汽系统全部投入运行,产生低压蒸汽用作汽轮机补气。

          (2▄■▄■)生料磨运行时,低压SP炉解列,热水由集热器引出供应热网或吸附式制冷机组。

          回转窑

          2▓▄▓▄、窑尾双压发电系统热平衡

          回转窑筒体集热器水流量为15t/h,水温约为35℃。从满足生料烘干和余热发电工艺要求角度而言,低压SP炉进口烟气温度(即烘干温度▄▓)应在228~240℃之间▓█▄■,(如下表所示)窑尾双压系统热平衡计算的初始条件根据系统初始条件,通过调整高压SP炉节点温差来得出烘干温度。综上述分析可得▄■▓:

          窑尾双压系统计算的初始条件

          (1)烘干烟气温度越高,高压SP炉节点温差越大,高压段余热利用率越低▄▓,高压蒸汽量越小。

          (2)烘干烟气温度越高,低压SP炉余热利用率越高▓█,低压蒸汽量越大。

          (3)当高压SP炉排烟温度及生料烘干温度在228~240℃时,窑尾双压系统发电功率平均比窑尾单压系统多出1692.8kW█■▄。由此可见,进一步回收上述两项余热可有效提高发电功率。

          (4)从总体趋势上讲███,烘干温度越高,窑尾高压SP炉余热回收越不充分,高压蒸汽量越少,尽管低压SP炉蒸汽量的增加对发电功率有所弥补▓▓,但总体呈下降趋势。从而说明一定的高压蒸汽量是确保发电功率的基石,低压蒸汽仅作为提高余热回收利用率的辅助手段,不是保证发电功率的决定因素▄■▄。

          (5)烘干温度越高,高压SP炉蒸汽量仅减小了AQC锅炉公共省煤器水流量,导致AQC锅炉给水预热部分传热量减小■■■,由于该部分传热过程无相变,实际对AQC炉排烟温度影响不大。因此,可认为窑尾双压系统对AQC炉高▄■▄■、低压蒸发过程没有影响。计算结果表明,AQC锅炉排烟温度约115℃,低压SP炉排烟温度约165℃▓▄▓▄。

          回转窑

          3、效益分析

          水泥回转窑按年运行7200h,生料立磨每天停机时间4.0~5.4h计算,新增效益主要分以下三部分▄▓:

          (1▓█▄■)发电收益:窑尾双压系统每年可增加净发电量185~250 kW·h,可增加年收入130~175 (电价0.7元/kW▄■▓·h计)。

          (2)采暖收益▄▓:冬季采暖按照120天计算(0.142元/kW·h),每年可供热88.94~116.3 kW▓█·h,节省费用约12~16 。

          (3)制冷收益█■▄:采用溴化锂吸附式制冷机组,热水初温80℃,按能效0.75,制冷期150天计算███,每年可提供冷量15.92~20.82 kW·h,减少电耗5.13~6.71 kW·h▓▓,年节省费用3.59~4.70 。综上所述,三项综合收益每年约为145~196 。

          综上所述▄■▄,我们得出结论,与窑尾单压和双压系统相比,窑尾双压系统的发电功率增加了1692.8kW,尽管窑尾低压蒸汽量随烘干温度的升高而上升■■■,但也不足以弥补窑尾高压蒸汽量的减少而造成的发电功率降低;因此,应尽可能降低烘干温度,确保发电功率较大▄■▄■。更多关心水泥窑相关内容请拨打大发彩票登入客服电话0371-67772626详询。

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