大型干法水泥出产线纯低温余热发电热量使用剖析

  】近年来，国内水泥工业的建造规划和技能水平都有较大的前进，现代新式干法水泥出产线的归纳能耗已有了较大起伏的下降，但因为出产规划的扩展，烧成体系仍有很多的低温废气余热被排放，得不到充沛的使用。 另一方面，水泥出产时又要耗费很多的电能，而当时国内电力供应严峻，电价继续上涨，已严峻限制了水泥工业的开展。一起结合国家施行的节能、环保等一系列的政策措施，就使得低温废气余热发电技能的研讨、开发、推广应用尤为必要。被排放的低温废气余热假如用于发电，余热的有用使用率终究有多少，以吨熟料发电能力来点评为何会呈现差异？被排放的低温废气余热最大发电能力到底有多大？……这是每位业主都十分关怀的问题。因而，本文将经过一些有清晰的目的性的定量核算，来剖析余热的有用使用率及余热发电功率。

  锅炉有用使用的热量用于发生蒸汽并驱动汽轮机发电体系发生电能。必定热量下发生电能的多少，取决于热力发电体系的功率。

  蒸汽动力装置的抱负循环便是朗肯循环，其动力设备如图1。依据焓熵图以及水蒸气性质表核算得到朗肯循环的各点状态参数，核算方法如图2。朗肯循环的T-s图见图3。

  余热锅炉吸收的热量，考虑2%的锅炉排污率等热丢失，其他全变成蒸汽去发电，则此处可以为锅炉功率ηgi=98%。

  一般状况下若不计工质丢失为99%，考虑到水泥厂纯低温余热发电体系相距较远，主蒸气有压降、温降，此处取ηgd=98%

  因朗肯循环的1点状态参数，温度影响较大，废气温度在350℃左右，决议了朗肯循环的1点蒸汽温度＜330℃，而蒸汽压力（无论是1.3MPa或2.0MPa）h1改变不大。取ηt=31.43%

  与冷却方法有关，关于中小容量的空气冷却机组其功率在97%～98%，一般取ηd=98%

  1.7总功率η将以上各项功率考虑今后，则大型干法水泥出产线纯低温余热发电体系的总功率为：

  归纳剖析大型干法水泥出产线纯低温余热发电体系的总功率为：21%~23%。

  因为各个水泥出产线的规划、工艺流程、原燃料特性、气象条件等原始材料不完全相同，废气排放量、废气成分和温度也有所差异。为了便利剖析核算，使余热使用状况以数量化的方式展示，下面以5 000t/d熟料出产线为例，对水泥窑废气热量进行定量剖析核算。其它规划出产线的剖析可大致依此类推比较。

  现在国内水泥出产线的燃料有选用烟煤的，也有选用无烟煤的，煤质不同，焚烧后发生的烟气量也有所差异，高蒸发分的煤和质量较次的煤其烟气发生量较多。别的受预热器体系换热功率和别离功率的影响，不同的工艺装备将使出预热器体系的废气温度不相同。经过现场调研和查阅材料，咱们不难发现到现在国内新式干法水泥出产线单位熟料窑尾预热器排出废气量约为1.34~1.63Nm3/kg熟料，那么关于5 000t/d熟料出产线，其出窑尾预热器的废气量约为28~34万Nm3/h，温度约320~350℃。热量核算时所选用的比热值取决于废气各成分的含量，经过对一些出产线的取值核算比较，比热值差异不太多。详细热量核算

  窑尾预热器排出的废气：32万Nm3/h，温度330℃，比热1.51kJ/Nm3·℃。

  现在大都出产线装备的第三代充气梁篦冷机热收回功率可达72%~75%，单位熟料冷却风量降至1.9~2.2Nm3/kg熟料，余风排放量也相应下降。因为不同出产线的工艺装备和原燃料特性的不同，窑用二次风和分化炉用三次风也不相同，加之煤磨在窑头或窑尾的装备不同，均对余风排放量有所影响，但其大致范围在1.34~1.48Nm3/kg熟料，那么关于5 000t/d熟料出产线℃。冷却机排出气体主要是空气，所以比热可按自在空气的比热取值。热量核算时取值如下：

  窑头熟料冷却机排出的废气：30万Nm3/h，温度250℃，比热1.3kJ/Nm3·℃

  经过上述核算可知，窑头窑尾实践排放的废气总热量为211.5×106kJ/h，折合单位熟料总排放的废气热量为1 015.2kJ/kg熟料。

  现代新式干法水泥熟料出产线kJ/kg熟料，那么窑头窑尾总排放的废气热量占水泥熟料烧成热耗的百分比为33.7%。

  因为窑尾出SP炉的废气要用于烘干质料，因而，要依据质料水分含量，经过质料磨体系的热平衡核算，确认出SP炉的废气温度。依据当时国内大都5 000t/d出产线的工艺装备状况，当煤磨在窑头、质料磨选用立磨时，确认出SP炉的废气温度按230℃计。假如煤磨在窑尾，或质料磨选用管磨时，还须结合质料磨和煤磨体系的热平衡核算，另行确认出SP炉的废气温度，此处为简化核算，不再逐个列出。确认了进出SP炉的废气量、废气温度、漏风量、废气含尘浓度等参数后，即可依据锅炉热平衡核算，求得SP炉有用使用的废气热量。