水泥窑余热发电不达标原因分析及解决措施

  1.3.2保温设计及安装缺陷

  热量散失是影响余热电站项目达标的主要因素之一，因此保温效果也决定着余热电站系统发电量是否达标。发电量高低主要是由风量和废气温度决定的，在保证风量足够大、温度足够高的情况下，如何保证系统余热热量能够尽可能多地用来发电，取决于保温措施的好坏。

  a.烟气管道。

  余热发电发展时间较短，早期水泥窑保温仅考虑了防烫伤及结露要求，标准过低。配套余热发电后，原有设备及烟道热量损失较大，另外新增烟气管道及设备保温不当，例如阀门未进行保温等，都影响余热利用。

  烟气管道及设备的主要保温部分为:窑尾预热器C1级出口至SP炉入口管道;高温风机出口到原料磨进口;蓖冷机抽气口至AQC炉人口管道;烟气管道阀门;烟气管道支座。

  b.蒸汽管道。

  蒸汽管道、阀门保温不佳，将导致锅炉蒸汽出口到汽机进口温降过大。

  1.4水泥窑工艺及设备制约

  水泥生产线的超产能力、风机性能裕量以及蓖冷机结构都会影响余热发电量。

  余热发电系统稳定的前提是水泥工艺系统的稳定，水泥窑的较大波动将迫使余热锅炉的解列，余热电站无法正常发电，更谈不上达标。此外，早期投建的一些水泥生产线选用的设备比较陈旧，且未考虑配套余热发电项目的预留空地。

  蓖冷机的窑头罩、蓖冷机风室、蓖板液压缸推力、蓖速、鼓风机及蓖床跑偏影响料层厚度控制等因素均会直接影响窑头AQC炉烟气量和烟气温度。窑头风机能力不足将导致进人AQC炉烟气量不足。

  2 解决措施

  2.1做好前期设计、安装工作

  余热电站依附于水泥窑，熟悉水泥窑运行特点对于水泥窑与余热发电系统有机衔接极为重要，是整个余热电站工艺设计及车间布置的主要依据。

  热工标定是余热电站参数设计的依据，余热发电项目遵循“以热定电”原则，水泥窑可利用余热量决定余热电站装机规模、设备选取及工艺设计。

  国内外即使是相同生产规模的水泥窑，由于设计、地域、业主的不同，在工艺流程、设备结构形式、收尘方式、烟气冷却方式以及运行水平等方面存在差异。余热发电需要针对各条水泥窑的特点，选择最佳工艺系统、参数和设备型号，避免设计和安装缺陷。

  好的保温防冻措施对于高寒地区尤为重要。设计中需要针对工程自然条件做好保温设计，对汽包、给水操作平台、取样及加药装置等增加保温小室，对仪表及导管采用保温箱、电伴热或蒸汽伴热，同时考虑设备、汽水管道、烟气管道等部位的保温设计。后期查找管道阀门等容易疏漏的位置，重新进行保温或者更换保温材料。同时对重要点控进行监测控制。

  2.2借鉴改造经验

  2.2.1蓖冷机鼓风改造

  更换蓖冷机I段蓖下鼓风机:I段蓖下鼓风压力由10 kPa提高到15 kPa; I段蓖下鼓风风量增大50%;更换蓖下鼓风机为调频风机，在保证熟料冷却前提下，调整鼓风量;I段、n段风室全部改造为充气梁形式。改造液压缸推力，满足厚料层运行需要。

  2.2.2煤磨取风改造

  水泥窑煤磨在窑头时，将蓖冷机中前部抽取的高温风和窑头AQC炉旁路阀前的余风混合作为煤磨用风，可减少煤磨起停对余热发电的影响，提高系统余热利用效率，减少系统电耗。

  2.2.3循环风改造

  在东北地区，冬季进人窑头鼓风机的空气温度达到一20一30℃，如果将锅炉排放的烟气混合适量冷风，使其温度降到20℃后进行循环利用，仍能保证熟料的正常冷却，将使进人蓖冷机的冷却风温度增加50℃左右，从而提高锅炉进口烟气温度。

  2.2.4头排风机改造

  增加余热发电系统后，窑头头排风机进口阻力相应增加1 200 Pa左右，造成风机能力不足，因此，对头排风机的改造有利于增加AQC炉进口烟气量。

  2.3提高窑操水平

  操作人员影响余热发电项目不达标的主要原因在于经验不足或与余热电站运行人员缺乏交流合作。水泥生产线增加余热发电以后，窑操难度有所增加，例如:为了提高AQC炉烟气温度而减少蓖冷机的鼓风量，将很难保证熟料的冷却温度;为了提高AQC炉的烟气量而拉大窑头风机，结果导致烟气温度降低，且不能保证蓖冷机的负压;蓖床下风机压力、液压缸推力无法满足;蓖速难调整，料层厚易压死蓖床。

  因此，应采取相关措施，激励窑操人员提高认识，尽快积累经验，在不影响水泥质量、产量的同时，摸索最佳运行方式，尽可能把余热多送到锅炉，多发电。操作要求如下:水泥窑喂料量要保持稳定，产量忽大忽小将导致AQC炉无法运行，一般而言，熟料产量越高，发电量也越高;探测进原料磨的最低风温，窑尾SP炉的旁路阀尽量全部关闭，使窑尾烟气余热能得到充分利用;求得蓖冷机最佳料层厚度及鼓风量，按照配套余热发电后的窑头操作要求进行窑头操作;控制进煤磨的最低温度和风量，确保多发电;为保证系统设备的安全运行，操作上尽量避免大幅调整，保证废气温度稳定;加强窑操和余热发电运行人员的沟通配合，尽可能把余热调到余热发电，在水泥和发电两个系统都稳定的前提下，逐步提高发电量。

  3 结语

  余热发电是最大限度利用水泥窑的余热，在不影响熟料热耗及水泥窑正常生产的前提下，遵循以热定电。

  a.余热发电系统依附于主线，余热发电任何情况下决不能影响主线生产。

  b.不能以增加热耗来提高发电量。

  C.应遵循以热定电的原则。

  d.相同熟料热耗的前提下，发电量多少取决于窑操，建议在不影响主线生产前提下，窑操尽可能把余热调送到余热电站系统用来发电。

  e.提高余热电站相对窑的运转率，使水泥线排放的余热同步转化为电能。

  总之，余热发电工程要建设好，更要操作运行好，要按期顺利达标达产，需多方共同努力。要立足现实，借鉴经验，对关键参数进行调试，使发电量尽快达标。