李伟明

（合肥水泥研究设计院 安徽合肥 230051）

浅谈窑尾余热锅炉复合双压系统的应用

李伟明

（合肥水泥研究设计院 安徽合肥 230051）

1 前言

国内水泥窑余热发电技术经过近十年的高速发展已较成熟，以单压、双压、闪蒸热力系统的余热发电技术得到了广泛应用。一般的水泥窑余热电站中，窑尾余热锅炉大多为单压系统，双压系统仅在新疆等少数少雨地区得到使用。本文通过对窑尾烟气的分析，探讨一般地区窑尾余热锅炉采用双压系统的可能性。

2 窑尾烟气可利用情况分析

我国幅员辽阔，气候特征明显，除西部、西北部降雨较少外，其他地区都有夏季雨多，冬季少雨的特征，以秦岭淮河以北的温带季风气候区更为突出，即四季的变化，对原料的综合水分影响较大。在水泥窑余热发电设计中，窑尾余热锅炉出口的烟气大多用于生料磨的烘干用风，即窑尾余热锅炉出口烟气的温度需满足生料磨系统正常生产的要求。而在一般的设计中，大部以雨季时的生料综合水分来确定窑尾余热锅炉的出口温度。下面以国内某5500t/d熟料水泥生产线为例，分析不同季节下窑尾废气的可利用情况。

该厂生料粉磨为立磨系统，虽然立磨设计的烘干能力较强，但在雨季时，入厂原料经过石灰石库、原料堆棚的存储后，入磨的生料综合水分～3.5%，此时要求立磨入口混合风（循环风与锅炉出口烟气的混合）的温度～170℃，计算可得窑尾余热锅炉出口烟气温度约215℃，按此出口温度，则窑尾余热锅炉选用单压系统；但如在少雨季节时，入磨的生料综合水分在≤2%时，此时要求立磨入口混合风（循环风与锅炉出口烟气的混合）的温度～148℃，计算可得窑尾余热锅炉出口烟气温度约180℃，在此情况下，窑尾余热锅炉可采用双压系统。

3 窑尾余热锅炉复合双压系统的计算

该厂预热器出口烟气温度为310℃，风量为332000Nm3/h，则窑尾余热锅炉分别采用单压或双压系统的参数见表一。

窑尾余热锅炉参数比较 表一

由表中可见，窑尾余热锅炉通过设置低压段，使锅炉出风温度降至180℃后，可新增0.35MPa(g) -185℃-6.5t/h的低压蒸汽，如汽轮机低压气耗按9.0kg/kw·h计算，可增加理论发电功率为720kW。

4 窑尾余热锅炉复合双压系统设计参数

电站锅炉参数配置 表二

经过与业主多次的交流探讨，最终确认窑尾余热锅炉采用复合双压系统方案，该电站锅炉参数配置如下：

5 窑尾余热锅炉复合双压系统的运行

该电站竣工时，雨水较多，生料综合水分～3.5%。当生料立磨运行时，切断窑尾余热锅炉低压段的供水，使低压段不投入运行，保证锅炉出风温度为215℃，满足生料烘干要求，此时电站平均发电量为7850kW。当生料立磨不运行时，低压段投入运行，此时窑尾余热锅炉低压蒸汽量～6t/h，电站平均发电量为8500kW，达到了设计指标。

6 结语

电站自投运以来，系统运行良好，设备运转正常。但由于电站运行时间较短，复合双压系统是否影响锅炉管的使用寿命也暂未得到验证，需加强相关数据的收集。同时，该系统的投运与切断，操作繁琐，可通过优化电气自动化的设计，减少电站人员的劳动强度，也可避免出现人为失误。

采用复合双压系统的窑尾余热锅炉比单压系统增加投资～150万元，该系统的运行时间按3600小时考虑，可增加理论发电量259.2×104kWh，电价按0.5元/ kWh考虑，年可增加收益为129.6万元，经济效益显著。随着国内水泥市场竞争加剧，水泥企业进一步的节能增效已刻不容缓。通过对水泥窑余热资源潜能的挖掘，余热利用的节能增效还有进一步提升的空间。

TQ172

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1007-6344（2016）03-0003-01

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