纯低温余热发电技术改造工程

　　嘉兴市桐星水泥有限公司1000t/d水泥生产线纯低温余热发电技术改造工程由中材国际南京院承担工程设计与技术服务工作。该工程于2006年4月得到浙江省经济贸易委员会批准，2006年4月底开始土建施工。经过4个月的设计、施工和安装，于2004年8月28日与水泥线接通，并进行煮炉、冲管、冲转等调试，9月6日晚，正式并网发电。目前，在没有增加熟料热耗的情况下，月发电量92万kWh，水泥线和余热发电系统操作稳定，各项参数正常。  

　　 浙江桐星水泥股份有限公司（嘉兴市桐星水泥有限公司）为浙江省重点骨干企业，属国家大中型企业之一，现已改制为股份制民营企业。公司位于浙北地区杭嘉湖平原，东接上海，西邻杭州，京杭大运河横贯厂区，水陆交通十分便捷。根据目前浙江省的供电情况，为缓解电力供应压力，充分利用二次能源，改善生产环境，推动循环经济发展；嘉兴市桐星水泥有限公司充分利用公司的1000t/d水泥熟料生产线窑头、窑尾的余热，建设一套1.5MW纯低温余热发电系统，平均发电功率1200kW。  

　　项目概况和建设进程  

　　中材国际南京水泥工业设计研究院承担了该技改工程——1000t/d水泥生产线纯低温余热发电的工程设计与技术服务工作。本项目建设内容为：   

　　（1）热力系统：窑头AQC锅炉，窑尾SP锅炉，汽轮发电机房，热力管线等； 
　　（2）水处理系统：化学水处理系统；循环冷却水处理、冷却塔、泵站及水池； 
　　（3）控制系统：AQC炉、SP锅炉、汽轮机及发电机、水处理系统；  
　　（4）电气及照明；  
　　（5）熟料生产线改造：窑头篦冷机改造及废气管道，预热器废气管道改造。  

　　本项目于2006年4月得到浙江省经济贸易委员会批准，2006年4月底开始土建施工，正式开工建设。经过4个月的设计、施工和安装，于2004年8月28日与水泥线接通，并进行煮炉、冲管、冲转等调试，9月6日晚，正式并网发电。目前，在没有增加熟料热耗的情况下，月发电量92万kWh，泥线和余热发电系统操作稳定，各项参数正常。  

　　项目主要技经指标和设计原则  

　　（1）主要设计技术经济指标：根据工厂各种条件，确定的主要技术经济设计指标为：平均发电功率为1200kW。 

　　（2）主要设计原则： 
       ① 在不影响水泥熟料生产的前提下最大限度地利用余热。 
       ② 在技术方案上统一考虑回收利用窑头熟料冷却机及窑尾预热器的废气余热。 
       ③ 在生产可靠的前提下，提倡技术先进，选用国内成熟可靠的先进设备，为业主提供尽可能大的投资收益比。 
       ④ 贯彻执行国家和地方对环保、劳动安全、计量、消防等方面的有关规定和标准，做到“三同时”，确保工程建成后能通过有关工程验收。 
       ⑤ 强调建筑美学设计和环保设计，使本余热发电工程成为一个文明、美丽的现代化工程。  

　　主要技术方案 

　　（1）总体布置。本次工程主要建筑物有SP炉，AQC炉，循环水系统，锅炉水处理，汽轮发电机房等。其中，将SP炉布置在窑尾与原料粉磨中间的空地上，将AQC炉布置在熟料拉链机与原煤联合储库中间的空地上。汽轮发电机房布置在窑头收尘器与水泥中控室旁的空地上。锅炉水处理，循环水泵房等车间平行于水泥生产线布置在水泥生产线北侧场地上。 

　　（2）窑头AQC炉。因水泥生产线布置较为紧凑，沉降室布置于窑头操作平台的雨棚上。从篦冷机中部两侧抽出的热风进入沉降室后分为两路，一路进入煤磨，另一路进入AQC炉。AQC炉的设计参数为：进口废气流量42,000Nm3/h-355℃、出口废气温度90℃、主蒸汽参数、3.6 t/h-1.35MPa-320℃。  

　　（3）窑尾SP炉。桐星原料磨为尾卸磨，所需风量少但风温高，为了尽可能多的回收余热，把SP炉布置在高温风机后。窑尾废气经过高温风机后分两路，一路进入原料磨，一路进入SP炉。SP炉的设计参数为：进口烟气流量：72,500Nm3/h（原料磨开）或95,000Nm3/h（原料磨停）-320℃；出口废气温度：170℃；主蒸汽参数：5.1 t/h（原料磨开）或6.2 t/h（原料磨停）-1.35MPa-290℃。 

　　（4）汽轮发电机。额定进汽压力：1.25MPa、温度：305℃、进汽量、8.7 t/h（原料磨开）、9.8 t/h（原料磨停），平均发电功率1200kW。考虑到水泥窑的波动及现有余热发电机组的设备选型，汽轮发电机组装机容量为1500 kW。  

　　主要设计特点  

　　（1）总图布置紧凑合理。针对桐星1000t/d水泥线已建成投产，本项目很好地处理了余热发电与水泥线的有机衔接，使本项目与水泥线联系紧密，布置紧凑，排灰输送合理流畅，绿化布置得当，余热发电与水泥线融为一个整体，为生产运行可靠、节能降耗、高效环保打下了基础。 

　　（2）主机配置力求最佳综合经济效益。在本项目的实施中，发电系统的配置考虑生产线的规模、企业的管理水平及经济效益、建设投资的关系，力求达到最佳的综合经济效益。全厂主机与辅机均采用技术成熟、产品定型、安全可靠的国产设备，保证了生产运行的稳定可靠，又合理地降低了投资。本项目采用了先进、可靠的DCS集散型计算机控制系统对发电系统进行监测、控制，实现了控制稳定、节能降耗的目的，并且减少了岗位定员，提高了劳动生产率。  

　　（3）节能环保经济效益突出。本项目的实施，符合我国采用循环经济的模式实现国民经济可持续发展的要求，有利于推动循环经济的发展。①可对新型干法水泥熟料生产企业中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排出的350℃以下的废气进行回收，转化为电能，相应地减少了火力发电生产过程中产生温室气体的排放；②余热发电系统可为每吨水泥熟料提供30度电，降低了水泥生产成本，提高了企业市场竞争力；③经过沉降室的沉降收尘作用，进入煤磨的粉尘浓度≤8g/Nm3，有利于提高煤磨产量并减少钢球消耗。④减少了增湿塔的喷水量。⑤本项目场地是利用水泥熟料生产厂现有场地，提高了土地资源利用率。  

　　实际运行情况  

　　（1）调试简况。本项目在调试试运行期间就非常顺利。从8月28日停窑结束，发电系统与水泥线正式衔接并开始调试，到9月6日晚正式并网发电，仅用了10天时间。从并网发电到9月15日上午停窑消缺这段试运行期间，最高功率曾达到1550kW。调试期间没有发生人身或重大设备事故，系统运行非常理想，工厂在建设之初预想的经济效益、社会效益得到了实现。  

　　（2）实际运行指标。根据工厂前四个月的实际生产运行，平均月发电量92万kWh，平均功率1250kW，超出了设计指标。