天津水泥工业设计研究院有限公司(英文简称TCDRI)是国内最大的水泥工业甲级设计院。多年来,TCDRI一直致力于水泥工业的技术开发和装备开发,经过几代人不懈的努力,使我国水泥工业的建设规模和节能技术水平有了长足的进步,水泥工业的生产建设规模由1000t/d、2000t/d快速发展到5000t/d、10000t/d。水泥燃料热耗已由原来的4600~6700kJ/kg降低到2700~3300 kJ/kg,但即使如此,水泥生产过程中仍然有大量的400℃以下的中、低温余热仍不能被充分利用,由其所造成的能源浪费依然惊人。
1990年,国家计委委托原国家建材局开展水泥厂中、低温余热发电的技术及装备的研究开发工作,原国家建材局安排TCDRI承担“八·五”国家重点科技攻关项目――带补燃锅炉的水泥厂中、低温余热发电技术及装备的研究开发工作,经过“八·五”期间的艰苦努力,TCDRI会同国内有关单位共同合作,完成了《带补燃锅炉的水泥厂中、低温余热发电技术及装备的研究开发》的攻关工作,成功的回收了水泥生产过程中大量排放的400℃以下的废气余热,该攻关工作获得了“八·五”国家重大科技攻关成果奖,并在“八·五”后期,利用攻关成果在国内1000t/d、2000t/d、2500t/d、5000t/d等不同规模的水泥生产线上配套建设了多座装机规模从6MW、7.5MW、12MW到25MW不等的带补燃锅炉的中、低温余热电站。
进入上个世纪九十年代中期,TCDRI积极响应国家倡导的资源综合利用政策,自主开发了符合国家资源综合利用政策的资源综合利用电站的技术及相应配套的系统,在充分回收利用水泥生产线中、低温废气余热的同时,采用循环流化床锅炉作为补燃锅炉,燃用发热量低于12560kJ/kg的劣质煤(煤矸石)进行发电或热电联供,循环流化床锅炉所产灰渣全部回用于水泥生产,不仅可为企业带来可观的经济效益,同时还具有显著的社会和环境效益,符合我国的循环经济和可持续发展战略,为我国资源综合利用事业作出了应尽的努力和贡献。
国外对于纯中、低温余热发电技术从六十年代末期即开始研制,到七十年代中期,无论是热力系统还是装备都已进入实用阶段。尤其是日本,此项技术较为成熟,他们开发研制的余热锅炉及中、低品位蒸汽汽轮机(混压进汽式),经数十个工厂多年运转实践证明,技术成熟可靠并具有很大的灵活性。1996年日本新能源产业株式会社(NEDO)向我国安徽省宁国水泥厂4000t/d预分解窑赠送了一套6480kW的纯中、低温余热电站设备,余热电站部分的施工设计、标准转化由TCDRI承担,已于1998年投入正常的生产运行。
随着国内低参数、多级进汽汽轮机的开发成功(TCDRI联合有关汽轮机制造厂开发、制造),国产装备的纯中、低温余热电站也进入了成熟阶段,采用中、低品位余热的纯中、低温余热发电技术具有更显著的节能效果。
2003年4月,TCDRI设计的第一代全部采用国产装备的纯低温余热电站在上海万安集团金山水泥厂1200t/d四级预热器水泥熟料生产线正式投入运行,该电站装机2500kW,正常发电量为1900~2100kW,吨熟料发电量达38~40kWh,达到同类电站的国际先进水平。
2004年7月,TCDRI设计的关键设备由国外引进的纯低温余热电站在广西柳州水泥厂3600t/d四级预热器水泥熟料生产线正式投入运行,该电站装机6000kW,正常发电量为5900kW,吨熟料发电量达38~40kWh,达到同类电站的国际先进水平。
2005年3月,TCDRI设计的全部采用国产装备的第一代实验型纯低温余热电站在浙江申河水泥有限公司2500t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行,该电站装机3000kW,正常发电量为2800~2900kW,吨熟料发电量达26~28kWh,开创了2500t/d五级预热器水泥熟料生产线进行纯低温余热发电的历史先河。
2005年6月,TCDRI设计的全部采用国产装备的第一代改进型纯低温余热电站在浙江小浦众盛水泥有限公司2500t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行,该电站装机3000kW,正常发电量为3200~3300kW,吨熟料发电量达30~32kWh,使得2500t/d五级预热器水泥熟料生产线纯低温余热发电达到了一个崭新的技术水平。
2005年7月,TCDRI设计的全部采用国产装备的第一代实验型纯低温余热电站在浙江煤山众盛建材有限公司5000t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行,该电站装机6000kW,正常发电量为6600~6800kW,吨熟料发电量达31~33kWh,开创了5000t/d五级预热器水泥熟料生产线进行纯低温余热发电的历史先河。
2005年9月,TCDRI设计的全部采用国产装备的第一代实验型纯低温余热电站在浙江三狮水泥股份有限公司2500t/d+5000t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行,该电站设计装机容量3000kW+6000kW,正常发电量为9600~10000kW,吨熟料发电量达30~32kWh,谱写了2500t/d 级和5000t/d五级预热器水泥熟料生产线合建一套纯低温余热发电的崭新篇章。
2006年5月,TCDRI设计的全部采用国产装备的第一代改进型纯低温余热电站在海南华盛天涯水泥有限公司5000t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行,该电站装机容量6000kW,正常发电量为6800~7000kW,吨熟料发电量达32~34kWh,谱写了5000t/d五级预热器水泥熟料生产线纯低温余热发电的最新篇章。
2006年12~2007年2月,TCDRI设计的全部采用国产装备的第三代改进型纯低温余热电站在浙江红狮水泥有限公司和江西高安红狮水泥有限公司5000t/d级五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行,该电站装机容量9000kW,正常发电量为9600~10000kW,吨熟料发电量达38~42kWh,谱写了5000t/d五级预热器水泥熟料生产线纯低温余热发电的崭新篇章。
TCDRI在水泥窑烧成系统余热利用方面经过不断的努力,近年来先后完成了二十多个水泥厂纯余热电站的设计并成功投入运行,尤其是浙江申河3000kW纯低温余热电站、浙江小浦3000kW纯低温余热电站、浙江煤山6000kW纯低温余热电站、浙江三狮3000kW+6000kW、华盛天涯6000kW、浙江红狮和高安红狮9000kW等纯低温余热电站的建成,标志着我国纯低温余热发电的技术已走向成熟并进入实际应用阶段。
天津水泥工业设计研究院有限公司在推动我国水泥工业向资源节约型和环境友好型工业转变方面,始终致力于资源综合利用、节约能源、环境保护等领域的研究、开发和推广利用,截至目前,天津院设计的已经建成投运的5000t/d级五级预热器的纯低温余热电站8座、2500t/d级五级预热器的低温余热电站共计14座、1200t/d级五级预热器的低温余热电站共计5座;
经过进一步的经验总结和设计方案的优化,天津院设计的提高型的第三代纯低温余热电站将陆续建成并投入运行,吨熟料发电量将达到或超过38 kWh,其技术和装备将达到一个更新的水平。
随着天津水泥工业设计研究院有限公司设计的这些余热电站的相继建成投运,在大幅度降低水泥生产成本的同时也为国家节约了能源,保护了环境,收到了良好的经济和社会效益,为我国能源的梯次开发和综合利用提供了新思路,为我国水泥工业节能技术水平进一步提高的提供了范例。
中国水泥网版权与免责声明:
①凡本网注明"来源:中国水泥网www.Ccement.com的所有文字、图片和音视频稿件,版权均为"中国水泥网 www.Ccement.com独家所有,任何媒体、网站或个人在转载使用时必须注明来源"中国水泥网www.Ccement.com。违反者
本网将依法追究责任。
②本网转载并注明其他来源的稿件,是本着为读者传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。
其他媒体、网站或个人从本网转载使用时,必须保留本网注明的稿件来源,禁止擅自篡改稿件来源,并自负版权等法律责
任。违反者本网也将依法追究责任。
③ 如本网转载稿涉及版权等问题,请作者一周内来电或来函联系。