如何提高水泥窑余热发电 效率

如何提高水泥窑余热发电的价值

中联水泥翟金明

现代水泥技术装备和水泥窑余热发电已经遍布祖国各地，余热发电的基础是水泥窑提供的余热，在工艺和装备已经定型的情况下，它的运行效果与窑操的水平密不可分，如何在中控室获取理想的操作效果，直接关系到余热发电的运行情况和经济效益。

一、关于热力系统的优化

“余热发电”与“火力发电”相比，相同点都是发电。就发电系统来讲，余热发电没有太多的新东西，而且装备也要小得多，不会有太多的问题。

所不同的是，一个是“余热”、一个是“火力”，主要区别在热力系统的不同上。进一步讲就是热源的不同，“余热”这个热源与“火力”相比，品质要低得多，利用起来要复杂得多，这才是搞好余热发电的关键所在。

目前的水泥窑纯低温余热发电，热力系统采用较多的是：“双压系统”和“窑尾蒸汽到窑头进一步加热”的设计，应该说比以前优化了许多，也取得了明显的效果，但还有进一步优化的空间。主要是窑头余热的进一步细分，把短缺的优质余热分离出来，用于锅炉的关键部位，比如：

1，在篦冷机篦上的二三段之间加隔墙，防止三段低温废气串入对二段中温废气的贫化；

2，将余热发电在篦冷机上的取风口一分为二，实现高温废气与中温废气的分开使用，进一步提高锅炉的蒸发能力；

3，在篦冷机的低温区增加一个取风口，作为煤磨用风的主风源，原有中温区的取风口仅作调节温度使用，把原来用于煤磨烘干的中温风让给发电；

4，利用窑头排放的废气（还有100多℃）作为篦冷机一二段的冷却风源，抬高余热发电的取风温度，也减少了废气排放；

5，进一步增加篦冷机一二段的料层厚度（必要时须对篦下风机进行提压改造），加强熟料中热量的集中释放，提高余热发电取风温度；

6，如有必要，可以在三次风管内、或窑头罩内增设蒸发器；或直接取少量的三次风或二次风用于锅炉的蒸发段；或采用有利于综合利用的补燃措施。

二、如何培养一个优秀操作员

优秀的操作员应该能够利用所拥有的全部操作和管理资源，按照应有的程序与方法，根据现场实际作出判断和选择，从而实现最佳操作和管理。

如何做一个好操作员，操作员进一步发展的方向是什么,操作员在企业中应该发挥什么作用？换句话讲，企业对操作员应该有什么要求，企业如何培养和用好操作员？个人要做一个好的操作员，就应该具有一定的“三员”能力，即是操作员、又是技术员、还是调度员；企业要培养一个好操作员，就要给他一定的“三员”权利、机会和动力。

因为操作员掌握的信息最全面、最直接、最及时，由他们直接的优化操作、进步技术、调度人员，从管理上讲，操作员岗位是最大效率岗位，所有上面的管理岗位和下面的支持岗位，都应该围绕操作员岗位运转。

企业领导要支持和鼓励操作员向“三员”努力，给他们一定的权利、帮他们树立威信、为他们创造机会，当过操作员、特别是一个好操作员，应该作为生产系统领导的基本任职条件，用不了几年这个企业就会出现人才济济的局面。

三、正确认识现有的余热发电水平

我们来看看水泥熟料在生产过程中的热效率是多少，它浪费了多少能源，如果把这些浪费的能源全部转换成电，它又能够发多少电？

水泥熟料是由钙质原料、硅质原料、铝质原料、铁质原料的混合物，经高温煅烧形成的以硅酸盐矿物为主的多相组成烧结体。在高温热力学条件下，物料经过了扩散分解反应、固相反应、液相烧结等多个主控反应过程。由于所用的原料不同、所得熟料的矿物组成有别，其理论热耗一般波动在1630-1800kj/kg范围内（约390-430kcal/kg）,这与所采用的生产工艺没有关系。

而我们现在的生产工艺，熟料热耗能达到710kcal/kg熟料就已经是先进水平了。也就是说：

现在熟料烧成的热效率约为 54.93% — 60.56%；

单位熟料浪费的热能约为 320 — 280kcal/kg熟料；

这些热能折算成标煤约为 45710 — 40000 g标煤/t熟料；

按国家规定的发电对标系数350g/kwh折算，可发电130.—114kwh/t熟料。

所以说，在水泥工艺没有把热耗降低到710kcal/t熟料以下之前，我们可以挖掘的潜力应在114kwh/t熟料以上，而我们现在采用的纯低温余热发电才仅仅挖掘了40kwh/t熟料左右。

即使熟料热耗能达到国际先进水平的700kcal/kg熟料，按以上推算，吨熟料浪费的余热仍可发电126—110 kwh/t熟料，还是要比40kwh/t熟料大得多。

所以，不能说我们今天的余热发电技术已经到顶了，纯低温余热发电不应该满足于现状、更不应该排斥其他非纯低温技术的采用。我们的思路能不能再开阔一些，不能把剩余的70多kwh/t熟料的电能白白的浪费了。比如说：

①首先是纯低温余热发电技术的突破，把可利用的温度再降低一些；

②能不能搞一些低品质发电，用于对供电质量要求不高的装置上。比如一般的通风、照明、制冷、空调等；

③能不能搞一点不纯低温，用少量的其他综合利用资源搞一点补燃。比如有机垃圾、煤矸石等；

④或者不发电，直接用汽轮机拖动设备；

⑤或者用于烘干、预热等其他工艺。

四、窑操如何为余热发电创造条件

实际上，对于余热发电窑的操作，是既复杂又简单。

说复杂，是因为操作员被局限在既有的水泥窑和余热发电的工艺和装备上，如果对存在的问题不进行技术进步和改造，他所能发挥的作用是有限的。

说简单，是因为余热发电要的无非是“供给锅炉足够稳定的温高量足的废气”，而满足这个条件的最佳措施，就是优化和稳定水泥窑的运行。

既然是水泥窑余热发电，余热发电就是以水泥窑废气余热为基础的发电，没有水泥窑的稳定运行就不可能有稳定的废气余热，稳定的余热发电也就无从谈起。

比如，喂料和喂煤的质和量的稳定与否，直接关系到能否“供给锅炉足够稳定的温高量足的废气”，它的波动必将导致锅炉温度的忽高忽低，严重时将导致