(定价策略)2020年新型干法水泥窑低温余热锅炉介绍中国水泥网水泥价格

新型干法水泥窑低温余热锅炉介绍

南通万达锅炉股份有限公司总工程师袁克

常用的余热发电热力系统

▪常用的有单压、闪蒸、双压余热发电三种方式；

▪单压系统指窑头余热锅炉和窑尾余热锅炉产生相近参数的主蒸汽，混合后进入汽轮机；

窑头余热锅炉生产的热水供窑头余热锅炉蒸汽段和窑尾余热锅炉；

▪闪蒸系统指锅炉产生一定压力的主蒸汽和热水，主蒸汽进入汽轮机高压进汽口，热水经过闪蒸，生产低压的饱和蒸汽，补入补汽式汽轮机的低压进汽口。

▪双压系统指余热锅炉生产较高压力和较低压力的蒸汽，分别进入汽轮机的高、低压进汽口。

余热发电热力系统的比较

▪选择的依据：水泥窑自身特点决定的烟气量和烟气温度，以及烟气用于物料烘干温度的高低。

▪锅炉吸热量的高低，取决于锅炉排烟温度的高低、锅炉散热量、锅炉漏风量。

▪吸热量：双压系统高于闪蒸系统，闪蒸系统高于单压系统。

▪发电量：双压系统高于闪蒸系统，闪蒸系统高于单压系统。

单压发电系统

▪可靠，投资成本低，但有明显的适用范围。

▪换热窄点。

▪总供水量＝AQC产汽量＋SP产汽量＋锅炉的排污量。

▪在通常情况下，受限的总供水量不能使AQC的排烟温度降到100℃以下，则不能最大限度的利用余热。

▪闪蒸、双压系统是更好的选择。闪蒸较适合于余热锅炉与汽机房距离较远的场合。

单压AQC锅炉

单压SP锅炉

双压AQC锅炉

双压SP锅炉

卧式布置SP锅炉

SP（卧式）锅炉结构特点

▪采用辅助循环结构，特殊的水循环结构设计保证了锅炉的安全运行；

▪过热器、蒸发器采用蛇形光管受热面，整体模块出厂，每个模块有各自独立的包装运输框架，现场安装时利用锅炉厂提供的专用翻转架安装就位；

▪受热面管与集箱采用特殊的连接结构，减轻了机械振动的冲击。采用较低烟速，减轻磨损，降低烟气侧阻力，减少锅炉自身的动力消耗；

▪采用机械振打清灰方式，卧式结构清灰更方便，连续清灰模式对系统运行影响小，与其它清灰方式相比更加节能；

▪布置密封式刮板出灰机，大大降低锅炉尾部灰浓度。

窑尾卧式与立式的比较

▪卧式清灰效果较好。换热管垂直布置，不存在累积搭桥现象，且采用吊挂形式，振打效果好。

▪卧式炉占地面积较大，当窑尾设计排烟温度取值较低（采用闪蒸、双压）时，结构布置较为困难。

▪卧式炉烟气为水平流动，锅炉烟道入口要采取针对性设计，以保证烟气直角拐弯后的流场均匀。

▪卧式采用错列管束布置，换热效果较好。而立式一般采用顺利管束布置。

▪卧式炉采用带有节流孔板的辅助循环设计，立式炉为自然循环，因此，卧式炉的水质控制更为重要。

▪锅炉管束下端没有排污口，对锅炉的运行操作增加不便，不太适合用于高寒冷地区。

▪热水循环泵工作要求高，检修工作量大。

易世达新能源发展股份有限公司双压系统特点

▪本工程为利用水泥窑的窑头、窑尾废气余热进行发电。为充分利用窑头冷却机排放的废气余热，设置独立的ASH窑头低温过热器，AQC窑头余热锅炉，SP窑尾余热锅炉。ASH过热器在系统中的作用

▪水泥窑熟料冷却机废气经ASH低温余热过热器后再进窑头AQC锅炉。ASH的作用是将AQC炉、SP炉生产的2.5Mpa饱和蒸汽过热为380℃过热蒸汽以供汽轮机发电用。

由于布置与热效率要求，结构上采用立式布置，过热器出口废气温度控制范围为300℃～340℃左右。设计时应考虑水泥窑熟料冷却机废气对余热过热器的严重磨损特性，同时注意漏风、防磨、防堵等措施。

ASH过热器

AQC锅炉

▪水泥窑熟料冷却机废气经AQC低温余热锅炉后进窑头收尘。AQC锅炉的作用为生产

2.5Mpa饱和蒸汽经过热器过热后供汽轮机发电用；生产0.25MPa饱和蒸汽用于锅炉给

水除氧及汽机补汽；生产的热水进入除氧器除氧（同时作为0.25MPa蒸汽段的给水），除氧后的水由锅炉给水泵为SP炉、AQC炉2.5MPa蒸汽段供水。由于占地面积与锅炉热效率要求，结构上采用模块立式布置，锅炉出口废气温度控制范围为90℃～100℃左右。锅炉设计时应考虑水泥窑熟料冷却机废气对余热锅炉的严重磨损特性，同时注意漏风、防磨、防堵等措施。

SP锅炉在系统中的作用

▪水泥窑窑尾废气经SP低温余热锅炉后进窑尾收尘。SP锅炉的作用为生产2.5Mpa饱和蒸汽经窑头熟料冷却机低温余热过热器过热后供汽轮机发电用。由于占地面积与锅炉热效率要求，结构上采用立式布置，锅炉出口废气温度控制范围为195℃～210℃左右。锅炉设计时应考虑水泥窑余热锅炉的特性，注意漏风、防磨、防堵等措施。

▪对于随季节变化，要求的烘干温度差异比较大的地区，可考虑锅炉增设低压段调节，以最大限度的利用余热。

窑头余热锅炉设计要点

▪窑头烟气中灰颗粒硬，受热面的防磨问题；

▪锅炉设计时要考虑窑头烟气变化大的问题；

▪可以接受的积灰保证有效换热；

▪可靠的密封结构，尽可能减少漏风，减少热损失，减轻对水泥窑生产的影响；

▪合适的烟气侧阻力，可接受的动力消耗。

AQC锅炉结构特点

▪立式自然循环，从上而下布置2.5MPa段蒸发管、2.5MPa段省煤器；0.25MPa段蒸发管；热水器。

▪蒸发管、省煤器、热水器均与框架一起组成各自独立管箱，组装出厂。

▪受热面管采用螺旋绕翅管。

▪锅炉内护板密封结构减少漏风。

绕翅管的设计结构

▪翅片节距、翅片高度、翅片厚度与防磨性能。

▪翅片节距、翅片高度、翅片厚度与扩展面积、传热效果和经济性。

▪蒸发器绕翅管规格为Φ51X3.5，翅片节距为6.25mm，高度为24mm，厚度为1.2mm 。

▪其它部件绕翅管规格为Φ38X3.5，翅片节距为6.25mm，高度为21mm，厚度为1.2mm。

▪管材采用20/GB3087；翅片采用08AL。

防磨设计

▪锅炉AQC锅炉的防靡设计是关鍵；

▪设计时，选取较低烟气流速，低于5m/s；

▪烟气进口变径烟道，设有烟气均流装置；

▪采用小螺距高绕翅片管；

▪管组内设有隔板、导流板，减少烟气流动不均匀；

▪管箱内集箱、管组弯头处均设有防磨装置；

密封设计

▪水泥窑余热锅炉的运行工况对锅炉的密封设计提出更高要求；

▪负压高，要采取可靠结构密封；

▪漏风量大会造成水泥窑运行不稳定；

▪漏风量大会造成余热锅炉效率降低；

▪采用管箱组装出厂，优良的制造质量保证；

▪采用内护板密封，所有密封焊在厂内进行密封试验检查；

▪集箱采用内置式；

▪确保漏风率低于1%。

保温设计

▪水泥窑余热锅炉要充分利用余热，对锅炉的保温设计提出更高要求；

▪采用轻型护板炉墙；

▪材料采用硅酸铝纤维板；

▪保温层厚度为160mm；

▪在环境温度为25℃时，护板外表面温度低于40℃。

窑尾余热锅炉设计要点

▪窑尾烟气中灰尘浓度大，可靠防积灰措施；

▪负压大，必须采用可靠的密封结构，尽可能减少漏风，减少热损失，减轻对水泥窑生产的影响；

▪合适的烟气侧阻力，可接受的动力消耗；

锅炉结构特点

▪立式自然循环，从上而下布置蒸发管、省煤器。

▪蒸发管、省煤器均采用悬吊结构。

▪光管蛇形管组的结构解决了管束受热膨胀。

▪锅炉内护板密封结构减少漏风。

▪采用内置式集箱，大大减少了穿墙管。

▪采用机械振打，一种节能、连续清灰方式。

密封设计

▪水泥窑余热锅炉的运行工况对锅炉的密封设计提出更高要求；

▪负压更高，要采取可靠结构密封；