純低溫余熱發(fā)電技術改造工程

　　嘉興市桐星水泥有限公司1000t/d水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電技術改造工程由中材國際南京院承擔工程設計與技術服務工作。該工程于2006年4月得到浙江省經(jīng)濟貿易委員會批準，2006年4月底開始土建施工。經(jīng)過4個月的設計、施工和安裝，于2004年8月28日與水泥線接通，并進行煮爐、沖管、沖轉等調試，9月6日晚，正式并網(wǎng)發(fā)電。目前，在沒有增加熟料熱耗的情況下，月發(fā)電量92萬kWh，水泥線和余熱發(fā)電系統(tǒng)操作穩(wěn)定，各項參數(shù)正常。  

　　 浙江桐星水泥股份有限公司（嘉興市桐星水泥有限公司）為浙江省重點骨干企業(yè)，屬國家大中型企業(yè)之一，現(xiàn)已改制為股份制民營企業(yè)。公司位于浙北地區(qū)杭嘉湖平原，東接上海，西鄰杭州，京杭大運河橫貫廠區(qū)，水陸交通十分便捷。根據(jù)目前浙江省的供電情況，為緩解電力供應壓力，充分利用二次能源，改善生產(chǎn)環(huán)境，推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展；嘉興市桐星水泥有限公司充分利用公司的1000t/d水泥熟料生產(chǎn)線窯頭、窯尾的余熱，建設一套1.5MW純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，平均發(fā)電功率1200kW。  

　　項目概況和建設進程  

　　中材國際南京水泥工業(yè)設計研究院承擔了該技改工程——1000t/d水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電的工程設計與技術服務工作。本項目建設內容為：   

　　（1）熱力系統(tǒng)：窯頭AQC鍋爐，窯尾SP鍋爐，汽輪發(fā)電機房，熱力管線等； 
　?。?）水處理系統(tǒng)：化學水處理系統(tǒng)；循環(huán)冷卻水處理、冷卻塔、泵站及水池； 
　?。?）控制系統(tǒng)：AQC爐、SP鍋爐、汽輪機及發(fā)電機、水處理系統(tǒng)；  
　?。?）電氣及照明；  
　?。?）熟料生產(chǎn)線改造：窯頭篦冷機改造及廢氣管道，預熱器廢氣管道改造。  

　　本項目于2006年4月得到浙江省經(jīng)濟貿易委員會批準，2006年4月底開始土建施工，正式開工建設。經(jīng)過4個月的設計、施工和安裝，于2004年8月28日與水泥線接通，并進行煮爐、沖管、沖轉等調試，9月6日晚，正式并網(wǎng)發(fā)電。目前，在沒有增加熟料熱耗的情況下，月發(fā)電量92萬kWh，泥線和余熱發(fā)電系統(tǒng)操作穩(wěn)定，各項參數(shù)正常。  

　　項目主要技經(jīng)指標和設計原則  

　?。?）主要設計技術經(jīng)濟指標：根據(jù)工廠各種條件，確定的主要技術經(jīng)濟設計指標為：平均發(fā)電功率為1200kW。 

　　（2）主要設計原則： 
       ① 在不影響水泥熟料生產(chǎn)的前提下最大限度地利用余熱。 
       ② 在技術方案上統(tǒng)一考慮回收利用窯頭熟料冷卻機及窯尾預熱器的廢氣余熱。 
       ③ 在生產(chǎn)可靠的前提下，提倡技術先進，選用國內成熟可靠的先進設備，為業(yè)主提供盡可能大的投資收益比。 
       ④ 貫徹執(zhí)行國家和地方對環(huán)保、勞動安全、計量、消防等方面的有關規(guī)定和標準，做到“三同時”，確保工程建成后能通過有關工程驗收。 
       ⑤ 強調建筑美學設計和環(huán)保設計，使本余熱發(fā)電工程成為一個文明、美麗的現(xiàn)代化工程。  

　　主要技術方案 

　　（1）總體布置。本次工程主要建筑物有SP爐，AQC爐，循環(huán)水系統(tǒng)，鍋爐水處理，汽輪發(fā)電機房等。其中，將SP爐布置在窯尾與原料粉磨中間的空地上，將AQC爐布置在熟料拉鏈機與原煤聯(lián)合儲庫中間的空地上。汽輪發(fā)電機房布置在窯頭收塵器與水泥中控室旁的空地上。鍋爐水處理，循環(huán)水泵房等車間平行于水泥生產(chǎn)線布置在水泥生產(chǎn)線北側場地上。 

　?。?）窯頭AQC爐。因水泥生產(chǎn)線布置較為緊湊，沉降室布置于窯頭操作平臺的雨棚上。從篦冷機中部兩側抽出的熱風進入沉降室后分為兩路，一路進入煤磨，另一路進入AQC爐。AQC爐的設計參數(shù)為：進口廢氣流量42,000Nm3/h-355℃、出口廢氣溫度90℃、主蒸汽參數(shù)、3.6 t/h-1.35MPa-320℃。  

　?。?）窯尾SP爐。桐星原料磨為尾卸磨，所需風量少但風溫高，為了盡可能多的回收余熱，把SP爐布置在高溫風機后。窯尾廢氣經(jīng)過高溫風機后分兩路，一路進入原料磨，一路進入SP爐。SP爐的設計參數(shù)為：進口煙氣流量：72,500Nm3/h（原料磨開）或95,000Nm3/h（原料磨停）-320℃；出口廢氣溫度：170℃；主蒸汽參數(shù)：5.1 t/h（原料磨開）或6.2 t/h（原料磨停）-1.35MPa-290℃。 

　?。?）汽輪發(fā)電機。額定進汽壓力：1.25MPa、溫度：305℃、進汽量、8.7 t/h（原料磨開）、9.8 t/h（原料磨停），平均發(fā)電功率1200kW?？紤]到水泥窯的波動及現(xiàn)有余熱發(fā)電機組的設備選型，汽輪發(fā)電機組裝機容量為1500 kW。  

　　主要設計特點  

　?。?）總圖布置緊湊合理。針對桐星1000t/d水泥線已建成投產(chǎn)，本項目很好地處理了余熱發(fā)電與水泥線的有機銜接，使本項目與水泥線聯(lián)系緊密，布置緊湊，排灰輸送合理流暢，綠化布置得當，余熱發(fā)電與水泥線融為一個整體，為生產(chǎn)運行可靠、節(jié)能降耗、高效環(huán)保打下了基礎。 

　?。?）主機配置力求最佳綜合經(jīng)濟效益。在本項目的實施中，發(fā)電系統(tǒng)的配置考慮生產(chǎn)線的規(guī)模、企業(yè)的管理水平及經(jīng)濟效益、建設投資的關系，力求達到最佳的綜合經(jīng)濟效益。全廠主機與輔機均采用技術成熟、產(chǎn)品定型、安全可靠的國產(chǎn)設備，保證了生產(chǎn)運行的穩(wěn)定可靠，又合理地降低了投資。本項目采用了先進、可靠的DCS集散型計算機控制系統(tǒng)對發(fā)電系統(tǒng)進行監(jiān)測、控制，實現(xiàn)了控制穩(wěn)定、節(jié)能降耗的目的，并且減少了崗位定員，提高了勞動生產(chǎn)率。  

　　（3）節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟效益突出。本項目的實施，符合我國采用循環(huán)經(jīng)濟的模式實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求，有利于推動循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。①可對新型干法水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)中由窯頭熟料冷卻機和窯尾預熱器排出的350℃以下的廢氣進行回收，轉化為電能，相應地減少了火力發(fā)電生產(chǎn)過程中產(chǎn)生溫室氣體的排放；②余熱發(fā)電系統(tǒng)可為每噸水泥熟料提供30度電，降低了水泥生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)市場競爭力；③經(jīng)過沉降室的沉降收塵作用，進入煤磨的粉塵濃度≤8g/Nm3，有利于提高煤磨產(chǎn)量并減少鋼球消耗。④減少了增濕塔的噴水量。⑤本項目場地是利用水泥熟料生產(chǎn)廠現(xiàn)有場地，提高了土地資源利用率。  

　　實際運行情況  

　?。?）調試簡況。本項目在調試試運行期間就非常順利。從8月28日停窯結束，發(fā)電系統(tǒng)與水泥線正式銜接并開始調試，到9月6日晚正式并網(wǎng)發(fā)電，僅用了10天時間。從并網(wǎng)發(fā)電到9月15日上午停窯消缺這段試運行期間，最高功率曾達到1550kW。調試期間沒有發(fā)生人身或重大設備事故，系統(tǒng)運行非常理想，工廠在建設之初預想的經(jīng)濟效益、社會效益得到了實現(xiàn)。  

　?。?）實際運行指標。根據(jù)工廠前四個月的實際生產(chǎn)運行，平均月發(fā)電量92萬kWh，平均功率1250kW，超出了設計指標。