新型干法水泥窑低温余热锅炉介绍..
水泥窑纯低温余热发电技术与装备简介_百度文库

水泥窑纯低温余热发电技术与装备简介、刖言水泥生产过程需要消耗大量的能源和天然矿物,而这些资源是不可再生的,因此制约了水泥工业的可持续发展,降低水泥生产过程中原燃料的消耗是保证水泥工业可持续发展的最有效措施。
水泥熟料煅烧过程需要较高的煅烧温度,消耗大量的天然矿石能源一一煤炭,以目前先进的新型干法水泥窑为例,其单位熟料烧成热耗在2900~3300kJ/kg但同时约占熟料烧成热耗30--40%的热量随废气从窑尾和窑头排入大气,而采用余热发电技术将这部分热量回收是一种非常有效的办法----、华效公司在低温余热发电方面的技术保障能力及业绩公司简介协作单位公司技术力量及外聘技术顾问相关工作业绩三、水泥低温余热发电技术和装备:设计思想A冷却机中部开口,抽取较高温度的废气以提高发电能力。
(由用户选择目前,?窑外分解窑所配套的篦式冷却机出口废气温度多在200r左右,在这种温度下的热量品位较低,?很难进行动力回收,除非窑尾废气温度相当高的特殊情况,一般情况下要对冷却机进行相应的改造。
由于从冷却机各段篦床上逸出的温度是不一样的,可以将这股废气人为地分为两部分,一部分是从冷却机中部逸出的,温度在300C 以上的中温废气,?利用这股废气进行余热动力回收是可行的;另一部分是从冷却机后部逸出的120 C左右的废气,这股废气基本上没有动力回收价值,而且与前一部分废气混合时降低了其热能的品位,使系统的可用能遭受很大的损失。
因此,在冷却机原有废气出口前新开一抽气口,用以抽取冷却机中部逸出的气体进行余热动力回收,原有抽气口抽取冷却机后部废气,两抽气口之间用挡墙相隔,压力的平衡用挡板实现。
设置锅炉旁通烟道,以便锅炉停运时不影响水泥生产。
锅炉出口废气与原抽气口的废气混合后进入电收尘,汇入水泥工艺流程。
B对预热器进行相应改造,由五级换热改为四级换热。
经过认真核算,可实施预热器的改造以提高发电能力,从而提高全厂整体的热利用效率(由用户选择。
水泥回转窑纯低温余热发电技术和经验介绍

水泥回转窑纯低温余热发电技术和经验介绍来源:更新日期:2007-3-23 【字体:小大】水泥生产过程需要消耗大量的能源(煤或油)和天然矿物,而这些资源是不可再生的,所以这就制约了水泥工业的可持续发展,如何降低水泥生产过程中原燃料的消耗是保证水泥工业可持续发展的最有效措施。
水泥熟料煅烧过程需要较高的煅烧温度,消耗大量的天然矿石能源—煤炭(或油)。
以目前先进的新型干法水泥窑为例,其单位熟料烧成热耗在2 900—3300kj/kg,以年产熟料50万吨规模计,每年消耗原煤约6.5万,但同时约占熟料烧成热耗30%左右的大量350℃左右的废气从窑尾和窑头收尘器排入大气。
采用余热发电技术将这部分热量回收是一种非常有效的办法,由于废气温度较低,对装备和技术的要求较高,采用纯低温余热发电国内尚未有非常成熟和成功的技术和工程,宁国水泥厂纯低温余热发电是引进日本的技术和装备。
目前国内新型干法窑主要采用的是带补燃炉的余热发电技术,但这种技术和国家有关政策有冲突,使这种技术的利用受到限制。
日产1050吨(实际1350吨)φ3.5×88m四级旋风预热器窑(SP窑)采用纯低温余热发电技术进行技术改造,项目由天津水泥设计研究院设计,于2003年5月建成投产,项目装机容量2.5MW,设计发电能力1800kw/h,全部采用国产设备和技术,经过半年左右的运行,主要设备和整个系统都运转正常,各项技术经济指标达到设计要求。
下面就纯低温余热发电系统作一介绍。
1 热力系统系统主机为两台余热锅炉(窑头AQC锅炉和窑尾SP锅炉)和一套补汽凝汽式汽轮发电机组,装机容量为2.5MW,设计发电能力为1800kw/h。
余热来源SP(窑尾预热器):废气流量95000Nm3/h,温度390℃(实际360℃);AQC(冷却机):废气流量40000Nm3/h,温度350℃。
冷却机中部设置抽风口作为AQC锅炉的取风口,通过与冷却机原抽风口之间的风门调节,保证中部抽风口的废气温度达到350℃左右,为减轻废气对AQC锅炉的磨损,在锅炉前设置了沉降室。
水泥窑纯低温余热锅炉的几个常见问题和措施

水泥窑纯低温余热锅炉的几个常见问题和措施水泥窑纯低温余热锅炉是一种利用水泥窑烟气中的余热,直接作为热源进行供热或发电的设备。
该技术的优点在于提高能源利用效率,降低环境污染,节约能源等。
但在应用过程中,会遇到一些常见问题,需要采取相应的措施加以解决。
一、结垢问题水泥窑纯低温余热锅炉在运行过程中,烟气中含有大量的蒸气和颗粒物,容易在管道内形成结垢,导致设备寿命缩短,热效率降低。
解决措施:1、加强水质管理,避免水中过多的杂物,控制水的硬度和碱度。
2、定期进行清洗和维护,避免管道堵塞和结垢。
3、通过流速和流量控制,保证水的流动速度和压力,防止塞堵。
解决措施:1、定期进行管道内的清理工作,避免灰尘积聚在管道内。
2、加强烟气过滤,减少灰尘含量,降低管道内积灰的可能性。
3、控制出口温度,降低管道内灰尘的粘附。
三、传热问题水泥窑纯低温余热锅炉在运行过程中,需要对烟气和水进行传热。
但烟气含水汽量大,烟气温度低,传热效率较低。
解决措施:1、通过采用优质的传热材料,增加传热面积,提高传热效率。
2、采用喷水冷却的方式,降低烟气温度,减少烟气中水汽的含量,提高传热效率。
3、在锅炉设计上,采用多级回热和多层结构,增加传热面积,提高传热效率。
四、安全问题水泥窑纯低温余热锅炉在运行过程中,涉及高温、高压、易爆等问题,需要加强安全管理,确保生产过程中的安全性。
解决措施:1、制定严格的运行和维护规程,确保人员安全操作。
2、加强设备安全检查和保养,确保设备运行稳定可靠。
3、配备必要的安全设备和应急措施,以应对突发事件。
总之,水泥窑纯低温余热锅炉在应用过程中,需要加强管理,及时解决问题,确保设备的高效稳定运行,实现环保节能的目标。
新型干法水泥生产中纯低温余热发电技术的应用

新型干法水泥生产中纯低温余热发电技术的应用对新型干法水泥生产中纯低温余热发电设备组成及工艺流程进行了介绍,并针对不同地区分析了重要参数的选择。
结合实际运行带来的经济效益、环保效益和社会效益来论证纯低温余热发电技术的应用前景。
标签:纯低温;余热发电;经济性;环保性1 概述党的十八大报告中对未来企业发展做出了明确要求:树立科学发展观,加强全过程节约管理,加强节能降耗,推动资源利用方式根本转变,提高能源利用效率和效益,节约集约利用资源,建立节约型社会,推动可持续发展战略。
国家针对近年来水泥行业高速增长中带来的能源消耗高、环境污染重等状况,制定了水泥行业发展规划,鼓励日产2000吨以上水泥熟料干法生产线采用世界先进的纯低温余热发电技术,对水泥生产过程中产生的废气余热进行回收利用。
相对旧式带补燃炉余热发电技术,新型纯低温余热发电技术从经济性、环保性及设备运行可靠性均具有较大优势,在新型干法水泥生产中正在普遍推广和使用。
2 一级闪蒸纯低温余热发电技术介绍2.1 设备组成上图为海螺水泥应用日本川崎技术及关键设备自行研发的纯低温余热发电系统。
整个系统设置一台PH锅炉用于回收预热器出口废气热能,一台AQC锅炉用于回收篦冷机出口废气热能,一台闪蒸器用于调节省煤器出口温度并产生饱和蒸汽作为汽轮机补汽辅助做功,一套锅炉给水系统,一套汽轮发电机及其冷却水系统。
2.2 流程介绍纯低温余热发电热力循环是基本的蒸汽动力循环,即汽、水之间的往复循环过程。
蒸汽进入汽轮机做功后经凝汽器冷却成凝结水,凝结水由凝结泵泵入闪蒸器下集箱与闪蒸器出水汇合后经给水泵升压进入省煤器进行加热,经省煤器加热后的高温水分为三路分别送至AQC锅炉汽包、PH锅炉汽包和闪蒸器内。
进入两锅炉汽包的水在锅炉内循环受热产生一定压力下的过热蒸汽作为主蒸汽送入汽轮机做功,进入闪蒸器的高温水利用“闪蒸”原理产生一定压力下的饱和蒸汽作为补汽送入汽轮机后几级辅助做功。
做功后的乏汽经凝汽器冷却形成凝结水重新参与热力循环,循环过程中损耗的水由纯水装置制取的纯水进行补充。
纯低温水泥窑余热锅炉的设计及运行

纯低温水泥窑余热锅炉的设计及运行杭州锅炉集团有限公司王峻瞿云富摘要新型干法水泥窑的废气温度在400℃以下,为回收低温废气的余热,开发了纯低温水泥窑余热锅炉。
文章概述了锅炉的设计和运行情况,并展望了应用前景。
本文讨论的余热锅炉为发电用锅炉,用于回收新型干法水泥窑窑头空气冷却机(简称AQC)和窑尾预热器(简称SP)排放的低温余热。
首套机组安装于上海万安企业集团,并于2003年5月成功并网发电。
经考核满负荷平均发电功率为2058.9kWe,其对应的熟料产量约为1350吨/日。
该发电系统由天津院总成,其中余热锅炉主要结构形式由业主和制造厂经调研和厂内试验后共同确定。
产品调研过程中得到了多家水泥厂的指导,在此一并表示衷心感谢!一、综述随着水泥熟料煅烧技术的发展,水泥工业节能技术有了长足的进步,高温余热已在水泥生产过程中被利用。
而新型干法水泥生产线已使单位水泥熟料的热耗大幅下降,其窑头空气冷却机(简称AQC)和窑尾预热器(简称SP)排放的废气温度均低于400℃,如何回收其中的低温余热从而进一步降低水泥生产能耗是我国新型干法水泥生产企业面临的重大技术课题。
在日本水泥窑低温余热回收已应用得相当广泛,这种技术是利用分别设置于AQC和SP之后的AQC余热锅炉和SP余热锅炉来产生低压过热蒸汽供汽轮机组发电。
一九九八年,由日本政府提供的一套先进而成熟可靠的低温余热发电成套设备在宁国水泥厂投产发电。
该套设备适配4000t/d水泥生产线,装机容量为6480kwe,设计年发电量为4087×104kwh,吨熟料发电能力为33.07kwh。
业经五年来运行实绩证明,该系统安全可靠,能为水泥生产企业带来显著的经济效益和环境效益。
虽然水泥业界都认识到纯低温余热发电项目在技术上是可行的,效益是显著的,但该项目在我国水泥行业的普及推广止步于进口设备的昂贵财务成本和国产设备的技术障碍。
对于国内的设备制造厂而言,无须怀疑纯低温余热发电系统的可行性,我们所要进行的是突破技术障碍,进而实现产业化。
新型干法水泥窑低温余热锅炉介绍doc

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。
新型干法水泥窑低温余热锅炉介绍

新型干法水泥窑低温余热锅炉介绍新型干法水泥窑低温余热锅炉的工作原理主要是将水泥窑废气中的低温余热通过换热器传递给水,将水加热成蒸汽,然后利用蒸汽的能量驱动汽轮发电机发电或者用于其他工业生产过程。
具体来说,水泥窑废气中的烟气在进入换热器之前,首先通过除尘和脱硝系统进行预处理,以确保排放达到环保标准。
然后,烟气通过换热器的烟气侧,与通过泵抽入的水进行交换热,使水的温度升高。
随后,烟气进入空气预热器进一步降低温度,并传递给蒸汽和冷凝水,使其被加热。
最后,加热后的水被送入蒸汽锅炉,在高温高压下转换为蒸汽,然后通过汽轮发电机或用于其他过程。
新型干法水泥窑低温余热锅炉相比传统的水泥窑余热利用设备有许多优势。
首先,该设备能够充分利用水泥窑废气中的低温余热,实现能量的高效利用,提高能源利用效率。
其次,新型干法水泥窑低温余热锅炉的工艺流程简单,设备布置紧凑,占地面积小,适应水泥生产工艺的需求。
此外,该设备还能够降低水泥窑排放的烟尘量和CO2排放量,减少对环境的污染,符合可持续发展的环保要求。
最重要的是,通过利用水泥窑废气中的低温余热进行发电,新型干法水泥窑低温余热锅炉能够为水泥企业带来经济效益,并能够为当地供电系统提供清洁能源。
新型干法水泥窑低温余热锅炉已经在许多水泥企业得到了广泛应用。
这些企业通过与蒸汽发电机组的结合,实现了水泥窑废气中低温余热的高效利用,不仅满足了自身的能源需求,还将多余的电能出售给供电系统,增加了企业的收入。
此外,一些采用该技术的水泥企业还能够享受政府的环保补贴,进一步提高了该技术的经济性。
总结而言,新型干法水泥窑低温余热锅炉是利用水泥窑废气中的低温余热进行能源回收的一种高效环保设备。
该设备工艺流程简单,能够充分利用水泥窑废气中的能量,提高能源利用效率,同时也能够减少烟尘和CO2的排放,符合环境保护的要求。
在实际应用中,新型干法水泥窑低温余热锅炉已经得到了广泛应用,并取得了良好的经济效益和环境效益。
新型干法水泥窑纯低温余热发电的经济分析

2 新 型 干 法 水 泥 窑 纯低 温 余 热 发 电的经 济分 析
以安 康紫 阳尧 柏水 泥有 限公 司 25 0td水 泥生 产线 为例 , 0 / 对新 型干法 水 泥窑纯 低温余 热 发 电进 行 经济
分析 。 2 1 项 目基本 情况 介绍 .
该 项 目为 新建 250td水 泥熟 料生 产线 工程 , 0 / 由安 康 紫 阳尧柏 水 泥 有 限公 司建 设 和 经 营 , 本 项 目的 是 财务 分析 主体 。本 项 目设 计 生产 规模 为年 产水 泥 10 O 0 .0万 t 。 建设 投资估 算 额为 2 9. 5万元 , 中 : 态 投资 2 1 .5万 元 , 74 00 其 静 704 8 建设 期利 息 4 52 7.0万元 。项 目总 资金 为 2 9 .0万元 。其 中 : 98 71 固定 资产 建设 投资 2 9. 5 元 ; 74 00 万 流动 资金投 人 247 0 0. 5万元 。根据 项 目 实施 计划 建设 期确 定 为 1 , 年 生产 经 营期 确定 为 2 。则项 目计 算期 为 2 。 0年 1年 项 目总成 本费 用 由生产 成本 、 销售 费用 、 理 费用 以及财 务费 用 四部分 构成 。其 中生产 成本 又 由原材 料 管 及动 力 、 职工 工资及 福 利 、 造 费用等 构 成 。职 工 工 资 及福 利 根 据 本 地 区 现在 的工 资 水 平及 企 业 的具 体 情 制
K e r s: cm e t wa t e tp we e ea in; e o o ca ay i y wo d e n; seh a o rg n rto c n mi n lss
1 水 泥 行 业 发 展 现 状 分 析
水 泥工业 是建 筑行 业 的基础 和保 证 。水泥 工业 技术 的发展 关 系到 国民经 济 发展 势 头 强劲 与 否 , 生产 是 建设 和人 民生活必 备 的基础 材料 。随着科 学技 术 的提 高和 经济 的迅猛 发 展 , 水泥 产 业 的规 模 和生 产 方 式也 发 生 了翻天 覆地 的改 变 。近年来 , 随着 中央西 部大 开发 战 略 的逐步 实 施 以及 国 家对 水 泥工 业 结构 调 整 步伐 的加快 , 国家和地 方拉 动 内需政 策措 施 的 出台 , 基础 设施 建设 投入 力度 加大 , 水泥 的需 求量逐 年增 长 , 尤其 是
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新型干法水泥窑低温余热锅炉介绍【中国水泥网】作者:袁克单位:南通万达锅炉股份有限公司总工程师【2009-07-22】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锅炉在系统中的作用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;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;采用内置式集管,大大减少了穿墙管的漏风;通风梁、管箱等采用金属膨胀节密封;机械掁打穿墙处采用柔性密封;确保漏风率低于2%。
立式窑尾锅炉水动力特性立式窑尾锅炉采用自然循环水平蒸发受热面的结构形式;对所有参数均进行水动力计算,考虑锅炉钢耗、占用空间、锅炉基础投资等经济指标,确保循环高度提供足够的自然水循环动力;根据合理的含汽率和质量流速确定水平蒸发管的管径和安全可靠的循环倍率,高循环倍率可强化传热;同等的受热面根据布置空间尽量增加管圈数,可减少沿程管子总长和质量含汽率降低流阻;最低循环高度处蒸发管采用倾斜布置,防止蒸发面发生传热危机和汽水分层,强化传热提高热效率;采用大口径下降管、引出管,降低自身流阻,下降管总截面fxj、引出管总截面fyc与蒸发管总截面fs比值大于0.4。
蒸发管循环流速满足带走管内污垢的流速Wo>0.4m/s,确保锅炉的安全可靠。
ASH过热器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;ASH过热器的结构特点ASH过热器采用立式布置。
受热面采用合金螺旋翅片管。
管子弯头、集箱布置在烟道外,不会磨损。
整体组装出厂。
漏风的影响理论上漏风率由2%增加到3%,锅炉蒸发量下降0.8%左右。
实际在锅炉投运后,由于漏风点位置、漏风集中等原因,当漏风率由2%增加到3%,锅炉蒸发量下降远远大于0.8%。
灰浓度对锅炉蒸发量的影响灰浓度高易使受热面积灰,影响传热效果,锅炉投运后,表现在蒸发量下降,排烟温度上升。
灰浓度高,灰所带进的热量也高。
对于窑尾锅炉,采用了机械振打清灰,减轻了高灰对传热的影响,灰浓度每增加20g/Nm3,锅炉蒸发量增加0.9%~1% 。
锅炉运行时压力参数变化的影响对于额定蒸汽压力2.45MPa的余热锅炉,如按2.0MPa压力运行,产汽量将上升2%左右,过热蒸汽温度将下降约1~2%,同时过热器和省煤器中介质平均流速都有较大幅度提高。
为适应运行时压力参数的变化,受热面布置应遵循“上多下少”的原则,即:①充足的过热器(过热蒸汽温度应比额定温度高1~2%);②适当的蒸发器;③较少的省煤器或不布置省煤器。
温度参数变化对部件设计的影响水泥窑头烟气温度上下变化幅度很大,也很频繁,当烟气温度升高时,余热锅炉产汽量随之上升,为控制汽水阻力在一个合理的水平,在布置过热器和省煤器时应考虑比较低的介质平均流速(这样考虑对锅炉降压运行也有好处)。
采用大直径汽包,增加水容量,减轻水位的波动。
按可能的最高进口烟气温度选用合适的材质,按可能的最大蒸发量确定锅炉安全阀等。
系统设计压力的比较目前水泥窑纯低温余热锅炉代表性的设计压力有2.45MPa、1.25MPa、0.8MPa三种,以1.25MPa最为普遍。
不同设计压力的余热锅炉,在结构上并没有显著的差异,但由于窄点高低不一,在蒸汽段省煤器的布置上有所不同:2.45MPa锅炉布置较多省煤器;1.25MPa锅炉布置较少或不布置省煤器;0.8MPa锅炉基本不布置省煤器。
不同设计压力的余热锅炉每蒸吨钢耗率有差别,压力高则钢耗也略高。
对于进出口烟气条件相同余热锅炉,配置不同的设计压力,主蒸汽焓值相差不大。
但压力越高,从热力学角度看,做功效率会有所提高,如果要确定合理的蒸汽压力参数,还需考虑到系统配置、投资成本等方面。
易世达水泥余热发电系统特点采用最高发电量的双压发电系统;窑头取风口开在较高温度区域,系统采用2.45MPa压力参数,锅炉吸热量大,发电效率高;对水泥窑余热条件的变化的适用性好;采用独立的过热器,方便调整过热汽温。