水泥生产及余热发电工艺流程PPT课件
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水泥生产工艺课件 PPT资料共40页
• 生料粉尘主要指原料配料、粉磨、均化、输送过程中 产生的无组织排放，该种粉尘无组织排放随着水泥工 业的技术进步越来越小。燃料粉尘主要指煤进厂、储 存、倒运、破碎、粉磨、输送等过程中产生的无组织 排放，尤其装卸和倒运过程产生的煤粉尘排放居多。 熟料粉尘无组织排放主要来自熟料输送、下料、二次 倒运过程，尤其以二次倒运产生的扬尘居多
生产路线
窑型
生料→熟料 立窑 湿法
中空干法 新型干法
粉尘产生量
其中 窑 工艺
85kg/ t熟料 60 25 155kg/ t熟料 118 37 245 kg/ t熟料 161 84 182kg/ t熟料 130 52
复膜 袋
0.31 0.49 0.18
排 普通 袋
0.43 0.78 1.23 0.36
• 如果按水泥运输无组织粉尘排放水泥厂内外 各占50％计算，在水泥厂内散装水泥粉尘排 放为0.14粉尘/t水泥，使用袋装水泥时，水 泥粉尘排放为2.24粉尘/t水泥，袋装比散装 多排放粉尘2.1㎏粉尘/t水泥。
SO2产生量及污染
水泥生产二氧化硫排放量
生产路线 生料→熟料
窑型 立窑
原煤消耗 224 kg/ t熟料
一、 国家对水泥工业清洁生产要求
1. 淘汰落后生产工艺及装备 2. 禁止建设落后的工艺生产线 3. 发展先进的工艺及产品 4. 对现有落后工艺进行技术改造
二、转变水泥工业的增长方式
• 1. 大力宣传和贯彻落实《水泥工业发展专项规划》、 《水泥工业产业发展政策》和其他相关行业政策；
• 2.严格市场准入条件，加强监督和管理； • 3.各地根据本地区水泥工业发展情况，继续加大淘汰落
161 kg/ t熟料
0.15 S kg/ t熟料 0
生产路线
窑型
生料→熟料 立窑 湿法
中空干法 新型干法
粉尘产生量
其中 窑 工艺
85kg/ t熟料 60 25 155kg/ t熟料 118 37 245 kg/ t熟料 161 84 182kg/ t熟料 130 52
复膜 袋
0.31 0.49 0.18
排 普通 袋
0.43 0.78 1.23 0.36
• 如果按水泥运输无组织粉尘排放水泥厂内外 各占50％计算，在水泥厂内散装水泥粉尘排 放为0.14粉尘/t水泥，使用袋装水泥时，水 泥粉尘排放为2.24粉尘/t水泥，袋装比散装 多排放粉尘2.1㎏粉尘/t水泥。
SO2产生量及污染
水泥生产二氧化硫排放量
生产路线 生料→熟料
窑型 立窑
原煤消耗 224 kg/ t熟料
一、 国家对水泥工业清洁生产要求
1. 淘汰落后生产工艺及装备 2. 禁止建设落后的工艺生产线 3. 发展先进的工艺及产品 4. 对现有落后工艺进行技术改造
二、转变水泥工业的增长方式
• 1. 大力宣传和贯彻落实《水泥工业发展专项规划》、 《水泥工业产业发展政策》和其他相关行业政策；
• 2.严格市场准入条件，加强监督和管理； • 3.各地根据本地区水泥工业发展情况，继续加大淘汰落
161 kg/ t熟料
0.15 S kg/ t熟料 0
水泥制作流程图(PPT32页).ppt
23
煤粉动态选粉机是煤磨闭路系统中 专用的分级设备。主要由壳体、进 出风管、导流叶片、转子、传动装 置和防爆阀所组成。物料由进风管 随气流进入选粉机，经灰斗与下壳 体间的环形缝隙到达上壳体。气流 通过沿切向布置的导向叶片时被改 变方向，形成涡旋并进入转子，在 气流向内的向心力和转子旋转向外 的离心力的共同作用下，对物料进 行分选。合格的物料（细粉）随气 流进入转子内部，经由出风口排出， 由下一级收尘设备将成品物料收集 下来；不合格的物料（粗粉）则失 去动能落入灰斗，通过回料管送回 磨内再次循环
旋风除尘器
冷凝水回用
干法回转窑
生料喂料口 60％ 煤 粉 煤 粉 仓
40％ 煤 粉
水蒸汽
旋风除尘器
粗粉
24 破碎机
窑头废气
19
AQC
(120℃ )
余热锅炉
窑头废气 (360℃ )
充气梁式篦冷机
粉煤灰
水
图例
物 流: 气流:
产尘点及
除 尘器编 号:
数字
噪声 点:
固体废 物:
旋 风 除 尘 器:
说 明 :设 有 除 尘 器 的 位 置 均 产 生 固 废， 图 中 标 注 省 略
17 煤磨
石膏仓
水 余热发电系统
水
电能
发 电 机 动能
增湿塔 降温
14 生 料 均 化 库 (空 压 机 )
15
18 动态选粉机
余热锅炉余气 (235℃ )
细粉 空气输送斜槽
SP余 热 锅 炉 余 气 (热 源 )
SP余 热 锅炉
水蒸汽
汽轮机
16
窑尾废气 (340℃ )
五级旋风预热器 TSD型 分 解 炉
煤粉动态选粉机是煤磨闭路系统中 专用的分级设备。主要由壳体、进 出风管、导流叶片、转子、传动装 置和防爆阀所组成。物料由进风管 随气流进入选粉机，经灰斗与下壳 体间的环形缝隙到达上壳体。气流 通过沿切向布置的导向叶片时被改 变方向，形成涡旋并进入转子，在 气流向内的向心力和转子旋转向外 的离心力的共同作用下，对物料进 行分选。合格的物料（细粉）随气 流进入转子内部，经由出风口排出， 由下一级收尘设备将成品物料收集 下来；不合格的物料（粗粉）则失 去动能落入灰斗，通过回料管送回 磨内再次循环
旋风除尘器
冷凝水回用
干法回转窑
生料喂料口 60％ 煤 粉 煤 粉 仓
40％ 煤 粉
水蒸汽
旋风除尘器
粗粉
24 破碎机
窑头废气
19
AQC
(120℃ )
余热锅炉
窑头废气 (360℃ )
充气梁式篦冷机
粉煤灰
水
图例
物 流: 气流:
产尘点及
除 尘器编 号:
数字
噪声 点:
固体废 物:
旋 风 除 尘 器:
说 明 :设 有 除 尘 器 的 位 置 均 产 生 固 废， 图 中 标 注 省 略
17 煤磨
石膏仓
水 余热发电系统
水
电能
发 电 机 动能
增湿塔 降温
14 生 料 均 化 库 (空 压 机 )
15
18 动态选粉机
余热锅炉余气 (235℃ )
细粉 空气输送斜槽
SP余 热 锅 炉 余 气 (热 源 )
SP余 热 锅炉
水蒸汽
汽轮机
16
窑尾废气 (340℃ )
五级旋风预热器 TSD型 分 解 炉
水泥余热发电工艺流程
水泥余热发电工艺流程
《水泥余热发电工艺流程》
水泥生产过程中，会产生大量的余热，如果这些余热得不到有效利用，将会造成资源的浪费和环境的污染。
因此，水泥余热发电工艺流程应运而生。
该工艺流程将水泥生产中产生的余热转化为电能，实现能源的有效利用。
首先，水泥生产中产生的高温热气和废热会被收集起来，经过热交换器降温，然后进入余热锅炉中。
在余热锅炉中，热气会与水进行热交换，使水被加热成为蒸汽。
接着，产生的蒸汽会送入汽轮机中驱动发电机转动，最终产生电能。
在整个工艺流程中，水泥厂需要配备相应的余热回收系统、锅炉和发电设备，并且需要严格控制热能的流动和转化过程，以确保能源的高效利用。
此外，对于水泥余热发电工艺流程来说，还需要注意环保问题，确保在电能生产的过程中不会产生过多的废气和废水，尽可能减少对环境的影响。
通过水泥余热发电工艺流程，不仅可以有效利用水泥生产中的余热资源，减少能源浪费，还可以降低水泥厂的用电成本，提高水泥生产的环保指标。
因此，对于水泥生产企业来说，引进并优化水泥余热发电工艺流程是一项重要的举措，有利于提高企业的竞争力和可持续发展能力。
余热发电基础知识 39页PPT文档
于节约标煤2.04万吨。
(58350×0.35kg=20422吨标煤) 6
南方水泥有限公司
三、余热电站主要 参数
余热发电的主机设备包括窑头(AQC)和窑尾(SP) 的余热锅炉各一套，汽轮机、发电机、水处理设 备、循环冷却设备和DCS控制设备各一套。
利用窑头窑尾的废气温度，进行纯低温余热发 电，烟气自上而下通过过热器、蒸发器、省煤器 、省煤器出口分别供给AQC锅炉蒸发器和SP锅 炉蒸发器。
余热烟气 流经过热器－蒸发器－省煤 器。
13
南方水泥有限公司
五、余热发电厂的主要设备及其作用
（二）汽轮机部分
汽轮机是由汽轮机本体、调速系统、危急保安器及油系统组成， 它们的作用如下：
（1）汽轮机本体：由锅炉输出的高温高压蒸汽吹动叶轮转动， 将热能变换为机械能。
（2）调速系统：使汽轮机在负荷变化时，自动增大和减小蒸汽 的进汽量，保持汽轮机在额定转速（3000r/min)下稳定运行。
（3）危急保安器：当汽轮机调速系统失灵，转速超过3300r/min ，危急保安器动作，将主汽门关闭，防止汽轮机损坏。
（4）油系统：它是供给汽轮机和发电机各处轴承的润滑油和调 速系统用油。
14
南方水泥有限公司
五、余热发电厂的主要设备及其作用
（三）电气部分
电气部分由发电机、变压器、高低压配电装置、输电线 路及厂用电和综合自动化系统系统组成，它们的作用 如下：
在当前电价、煤价持高不下的情况下，余热
发电的补充不仅满足国家的节能减排要求
。也是水泥企业降低成本 的有效途径。
以常山南方为例：2×5000／d 水泥生产线，
外加两套水泥粉磨,总用电负荷大约在4.4万
kW左右，而余热发电发电量能达到1.8万
水泥生产工艺课件
低碳水泥工艺
通过优化生产工艺、提高能源利用效率、降低碳排放等 措施，实现水泥生产的低碳化，助力水泥行业实现碳中 和目标。
水泥生产工艺案例
06
分析与实践
案例一：新型干法水泥生产线
阐述新型干法水泥生产线在产能提升 、能源消耗降低、环保性能等方面的 优势。
探讨新型干法水泥生产线在未来水泥 行业的发展趋势及潜在市场空间。
原料磨细度控制
合理控制原料的磨细度， 提高原料的反应活性和混 合均匀性，有利于水泥的 熟料形成和性能提升。
调整配料适应变化
在生产过程中，根据原料 成分和性质的波动，及时 调整配料比例，确保水泥 质量的稳定。
水泥生产工艺流程
03
破碎与预均化
破碎
将原料石灰石、黏土等经过破碎机破碎成小块，以便后续处 理。破碎过程中要注意控制破碎粒度，保证原料的粒度分布 合理。
煅烧设备：回转窑、预热器、分解炉
• 缺点：对物料适应性有一定限制，操作和维护要求较高。
煅烧设备：回转窑、预热器、分解炉
分解炉
优点：热效率高、燃烧充分、污染少 。
工作原理：在分解炉内，燃料燃烧产 生的高温气体与物料进行热交换，使 物料分解。
缺点：设备投资大、运行成本高。
质量控制技术
X射线荧光分析
优点：适用范围广、研磨效果好、可用于多种物料。
粉磨设备：球磨机、立式磨
• 缺点：能耗高、磨损严重、维护量大。
粉磨设备：球磨机、立式磨
工作原理：通过磨盘与磨辊之间的碾压作用，将物料研 磨成粉末。
缺点：对物料适应性差、维护难度较大。
立式磨 优点：能耗低、研磨效率高、占地面积小。
煅烧设备：回转窑、预热器、分解炉
分类
根据其主要成分和性能，水泥可分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸 盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。
水泥生产工艺与水泥余热发电讲解
日产量
窑尾
窑头
5000t/h
322000-354000Nm3/h 300-350℃
500t/h中环 保水务
426000Nm3/h 330℃
3200t/h
206000-226000Nm3/h 300-350℃
2500t/h
161000-176000Nm3/h 320-350℃
1300t/d
84000-93000Nm3/h 320-350℃
炉
余热锅炉AQC炉（立式）
及
处理烟气量：380000Nm3/h 入口烟温：315℃
预
最高温度：450℃
除
含尘浓度：8～10g/m3
尘
锅炉漏风系数：≤2% 锅炉烟气阻力：≤1000Pa
装
蒸汽压力：0.8MPa（a）
置
蒸汽温度：291℃
产汽量：25400kg/h
给水温度：60~75℃
热水循环泵2台
汽 轮 机
立窑的日产量已达250～300t／d。立窑又分普通立窑和机 械立窑，普通立窑采用间歇式生产，能耗热耗较高，产生的废气 量约3900立米/吨熟料，相当于2.5万Nm3/h ，粉尘浓度15g/m3。
新型干法旋窑煅烧
它是在旋窑煅烧增加预分解窑与悬浮预热工艺。
预热分解：把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替 回转窑部分功能。
从窟尾预热器引来的320℃左右的高温废气，分成二路：一 路经多管冷却器、混合室至窑尾袋收尘器；一路进出料磨作为烘 干介质，出生料磨的废气由磨房主排风机引入混合室与从高温风 机过来的废气混合后进入窑尾收尘器，净化后排入大气。
据有关专家统计，每生产1t 水泥就要向环境排放1t 有害气 体。我国水泥工业的CO2排放量约为7亿t左右，S02在80万t左右 ，NOx在100万t左右。
水泥生产余热发电概况PPT
中压 3.82 450 100000 1000 2801.49 1077.95 331.51 1570.58 100 150.32 3169.74 5071.83
高压 10.2 550 100000 1000 2720.86 1418.62 567.87 1119.88 100 150.42 4113.52 5801.28
锅炉
主蒸汽压力 主蒸汽温度 锅炉入口废气量 锅炉入口废气温度 饱和蒸汽焓 饱和水焓 过热器传热面积 蒸发器传热面积 省煤器段给水温度 省煤器出口废气温度 省煤器传热面积 总面积 MPa ℃ Nm3/h ℃ kJ/kg kJ/kg m2 m2 ℃ ℃ m2 m2
低压 1.5 355 100000 1000 2791.97 851.74 210.04 1873.21 100 150.29 2356.78 4440.03
超高压 18 550 100000 1000 2507.49 1734.18 753.54 629.41 100 150.39 4556.14 5939.1
临界 22.01 590 100000 1000 2087.94 2068.9 1601.14 14.75 100 150.33 4648.99 6264.88
1水及水蒸汽的基本知识
水在某一恒定压力下进行加热，在此过程中一般来讲 有如下三个过程： 第一个过程，水在常温下被逐步加热至某一温度tb,在此温 度下水开始逐渐产生蒸汽，其蒸汽温度与水温相同为tb； 第二个过程，水继续被加热时水温tb将不再变化，而产生 的温度为tb的蒸汽将不断增加至水全部变为蒸汽； 第三个过程，水全部变为蒸汽后继续加热，则水蒸气的温 度将不断升高至tz。
2.3水泥窑低温余热电站汽轮机汽耗率 2.3水泥窑低温余热电站汽轮机汽耗率
(完整版)余热发电培训课件
窑头AQC锅炉
• 窑头AQC余热锅炉采用单锅筒自 然循环方式，露天立式布置在窑 头蓖冷机附近，结构紧凑、占地 小。锅炉整体采用管箱式结构， 自下而上布置有过热器管箱、蒸 发器管箱、省煤器Ⅱ和省煤器Ⅰ 管箱，每层管箱采用并排结构。 这些管箱均通过底座型钢将自身 的重量传到钢架的横梁上。AQC 锅炉受热面全部使用异型换热元 件――螺旋鳍片管。AQC锅炉由 烟气系统、锅炉本体、本体安全 门、一次仪表、给水系统、主蒸 汽系统等组成。
窑尾SP锅炉
• 窑尾SP余热锅炉采用单锅筒自然循环方式， 露天立式布置在窑尾高温风机附近，结构 紧凑、占地小。烟气从上向下分别横向冲 刷过热器、多级蒸发器、省煤器，其流方 向与粉尘沉降方向一致。每级受热面都设 置了2组振打装置，在受热面下面用连杆将 所有的管子连到一起，每一组均有一只电 动机带动，共16组，布置于锅炉的两侧， 振打频率为每分钟三次，冲击力为1500牛。 粉尘随气流均匀排出炉底，通过星型卸料 器和索链输灰机将灰送回生料库皮带输灰 机。
定压 升温
1
内能
6
5
热能
4
绝热膨胀 机械能
2
电能
定温 凝结
3
绝热升压
为何选水为工质？ ➢ 量大，廉价 ➢ 比热大
水的汽化 水蒸汽的过热 水蒸汽的膨胀
绝对压力(MPa) 0.007 0.101 0.8 1.0 1.2 1.6
饱和温度（℃） 39.0 99.9 170.5 179.9 188.0 201.4
• 为满足机组的启停要求，设置锅炉主汽门、锅炉隔离汽门、汽机隔离汽门旁路装置。 • 轴封系统：为了减少汽轮机汽缸两端轴封处的漏气损失，在轴伸出气缸的部位均装有轴封，分别
由前汽封、后汽封和隔板汽封组成，汽封均采用高低齿型迷宫式。供汽轮机前后轴封新蒸汽的管 道接至汽机电动隔离门前。 • 疏水系统：在汽轮机启动、停机或低负荷运行时，要把主蒸汽管道及其分支管道、阀门等部件中 集聚的凝结水迅速地排走，否则进入汽轮机通流部分，将会引起水击，另外会引起其它用汽设备 和管道发生故障。汽轮机本体疏水设计有：1）自动主汽阀前疏水接疏水扩容器；2）前后汽封疏 水直接排地沟；3）自动主汽阀杆疏水、汽轮机上、下汽缸疏水直接排地沟； • 4）自动主汽阀后疏水、、轴封供汽管疏水，引至疏水膨胀箱；5）锅炉主蒸汽隔离汽门前疏水通 过热疏水母管至疏水扩容器；6）锅炉本体疏水全部排地沟。 • 凝结水系统：凝汽器热井中的凝结水，由凝结水泵送入轴封加热器加热后再送至除氧器。汽轮机 启动和低负荷运行时，为了保证有足够的凝结水量维持热井水位，在主凝结水管道上装设了一根 再循环管，使一部分凝结水可以回至凝汽器以形成再循环，再循环水量的多少由再循环管道上的 阀门来控制。汽轮机启动和空负荷运行时，为了保证排汽缸温度控制在正常范围内而不至于超温， 在主凝结水管道上装设了一根排汽缸喷水减温管，喷水量的多少由管道上的阀门来控制。汽轮机 启动或低负荷时，由专设的除盐水管向凝汽器注水。 • 真空系统：汽轮机运行需要维持一定的真空，必须抽出凝汽器、凝结水泵等设备中的空气，它们 之间均用管道相互联通，然后与射水抽气器连在一起，组成一个真空抽气系统。 • 除氧给水系统除氧器采用真空除氧。除氧器出水至低压给水母管，给水泵将除氧器水箱中的给水 升压至高压给水母管，从母管接给水管道,给水由给水泵送至窑头省煤器加热后分为两路,分别进 入窑尾省煤器和窑头汽包。 • 循环水系统：循环冷却水系统为凝汽器提供冷却水，采用机力通风冷却塔循环系统，其补充水来 自厂区工业水。循环冷却水还为汽轮机冷油器、发电机空气冷却器提供冷却水，供水管自凝汽器 循环水进口蝶阀前的管道上接出，直接输送至各冷却设备，冷却水回水接至循环冷却水回水管。 冷油器当机组停运时用工业水。其他设备冷却水用循环水或工业水，部分回收到冷却塔。循环水 还提供给射水泵工业水箱，通过射水泵维持凝汽器真空。冷却水管道、循环水泵及冷却循环水的 冷却设备总称为循环水系统。 • 工业水系统：工业水由总厂管道过来，做为冷却塔补充水、工业设备冷却水以及除盐水用水。
水泥工艺技术精讲PPT课件
ห้องสมุดไป่ตู้第45页/共68页
冷却机性能指标
• (1) 热效率(ηc)高，各种冷却机热效率一般在 40%～80%之间。
• (2) 冷却效率(ηL)高，各种冷却机冷却效率一 般在80～95%。
• (3) 空气升温效率(φi)高。，本指标为篦冷机 评价指标之一，一般φi <0.9。
• (4) 进入冷却机的熟料温度与离开冷却机的入窑 二次风及去分解炉的三次风温度之间的差值小。
料起火、燃烧和碳酸盐分解； (6) 选择分解炉在预分解窑系统的最优部位、布置和流程，有
利于分解炉功能的充分发挥，提高全系统功效，降低NOx， SO3等有害成分排放量，确保环保达标。
第30页/共68页
新型分解炉型
• 1、“喷-旋”型分解炉 如RSP型
第31页/共68页
“喷腾”型及“喷腾 迭加”型分解炉
第38页/共68页
6.5 回转窑
预分解窑系统中回转窑功能:
1、燃料燃烧功能
2、热交换功能
3、化学反应功能
4、物料输送功能
5、降解利用废弃物功能
第39页/共68页
回转窑缺点和不足
• 一是作为热交换装置，窑内炽热气流与物料之 间主要是“堆积态”换热，换热效率低，从而 影响其应有的生产效率的充分发挥和能源消耗 的降低；
C3S 的 形 成
熟 料 烧 结
第10页/共68页
熟料烧结
影响熟料烧结
C3S形成条件：
过程的因素
温度：
• 最低共熔温度
1300~1450~1300 • 液相量
℃
• 液相粘度
液相量：
• 液相的表面张力 • C2S、CaO溶于液相的速率
20%~30%
时间：
冷却机性能指标
• (1) 热效率(ηc)高，各种冷却机热效率一般在 40%～80%之间。
• (2) 冷却效率(ηL)高，各种冷却机冷却效率一 般在80～95%。
• (3) 空气升温效率(φi)高。，本指标为篦冷机 评价指标之一，一般φi <0.9。
• (4) 进入冷却机的熟料温度与离开冷却机的入窑 二次风及去分解炉的三次风温度之间的差值小。
料起火、燃烧和碳酸盐分解； (6) 选择分解炉在预分解窑系统的最优部位、布置和流程，有
利于分解炉功能的充分发挥，提高全系统功效，降低NOx， SO3等有害成分排放量，确保环保达标。
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新型分解炉型
• 1、“喷-旋”型分解炉 如RSP型
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“喷腾”型及“喷腾 迭加”型分解炉
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6.5 回转窑
预分解窑系统中回转窑功能:
1、燃料燃烧功能
2、热交换功能
3、化学反应功能
4、物料输送功能
5、降解利用废弃物功能
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回转窑缺点和不足
• 一是作为热交换装置，窑内炽热气流与物料之 间主要是“堆积态”换热，换热效率低，从而 影响其应有的生产效率的充分发挥和能源消耗 的降低；
C3S 的 形 成
熟 料 烧 结
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熟料烧结
影响熟料烧结
C3S形成条件：
过程的因素
温度：
• 最低共熔温度
1300~1450~1300 • 液相量
℃
• 液相粘度
液相量：
• 液相的表面张力 • C2S、CaO溶于液相的速率
20%~30%
时间：
【培训教材】水泥窑余热发电技术PPT(P42)共43页文档
第二代纯低温余热发电技术热力系统基本构成模式之二
第二代纯低温余热发电技术热力系统基本构成模式之三
带有旁路放风的新型干法水泥窑第二代余热发电技术热力系统构成模式
温度可调整装置
C2过热器
多级取废气 余热梯级利用
ASH过热器 调整蒸汽参数
多级混压进汽（即补汽式）汽轮机
循环风
1.57～3.43MPa相对高压蒸汽段 0.15～0.5MPa低压蒸汽段 100～130℃热水段布置受热面
0.85-300 不补汽 最好月08.4 最高17.3 最高16.18 最高7.21 最高6.741 6.5 32.6
利用第一代技术建设的余热电站实际发电情况
水泥窑余热发电技术
目录
水泥窑纯低温余热发电技术及发展目标
水泥窑第一代、第二代纯低温余热发电技术的定义及特征 水泥窑第一代、第二代纯低温余热发电技术的构成 几个主要问题的研究 余热电站对水泥窑的影响 关于水泥窑纯低温余热发电技术的发展目标
水泥余热发电项目CDM的监测及相关要求
对于余热发电量的监测 CDM项目监测管理组织机构设置 监测设备安装要求及保证办法 数据管理系统
5）为汽轮机采用大范围变化主蒸汽压力和温度的滑参数运行创造了条件
主蒸汽压力和温度 第二代技术 2.29MPa-370℃ 第一代技术 0.689MPa-317℃
汽轮机实际允许运行变化范围 1.27～2.47MPa、325℃～400℃ 0.49～0.98MPa、292℃～330℃
6）窑尾余热锅炉设置了锅炉出口废气温度可调整装置
特征:
1）冷却机仅设一个用于发电的抽废气口； 2）汽轮机主蒸汽温度不可调整，随水泥窑废气温度的变化而变化。
水泥窑第二代纯低温余热发电技术的定义及特征
水泥厂余热发电原理
水泥厂余热发电原理
水泥厂余热发电是利用水泥生产过程中产生的高温废气余热来发电的一种方法。
其原理主要包括以下几个步骤：
1. 水泥生产中的高温废气收集：水泥生产过程中，包括煤磨、煤烧、熟料球磨、水泥磨等环节，都会产生大量高温废气。
首先需要将这些高温废气进行收集，通过管道或系统将其输送到余热发电设备。
2. 废气余热回收：在余热发电设备中，废气被引导进入余热锅炉或余热交换器。
在这个过程中，废气与水或其他工质进行热交换，使废气的余热被转移到工质中。
3. 工质汽化发电：经过热交换后，工质会因为余热的作用而汽化变为高温蒸汽。
这些高温蒸汽会驱动汽轮机转动，汽轮机的转动运动会产生机械能。
4. 机械能发电：转动的汽轮机将机械能转化为电能。
汽轮机与发电机相连，在汽轮机的转动力的驱动下，发电机会产生电流，并将电能输出。
5. 排放废气处理：经过废气余热回收后，废气中的热能已被充分利用，但废气中可能仍含有些许污染物。
为了保护环境，水泥厂余热发电设备还需要配备排放废气处理设备，如除尘器、脱硫器等，对废气进行净化处理，以保证废气排放符合环保要求。
通过以上几个步骤，水泥厂能够将生产过程中产生的高温废气充分利用，转化为电能，实现了能源的再生利用，减少了对传统能源的需求，同时也减少了对环境的影响。
这种利用水泥厂余热发电的方式，不仅提高了水泥生产的能源利用效率，还具有较高的经济效益和环保效益。
水泥生产线余热发电工艺
能力。
３ ） 根据 以上余 热分布 情 况经过 理论 分析 并结合 国 内相 同水 平水 泥生产 线
的生 产 数据 ， ２ ５ ０ ０ ｔ ／ ｄ Ｔ ｋ 泥 生产 线 废气 余 热条 件为 ：
从冷 却机 中部取 风 ， 窑 头可 利用 的余 热量如 下 ：
水泥生产企业 ： 可以大幅减少向社会发电厂的购电量或大幅减少水泥生产企业
发 电工 程 已陆续投入 运行 。 总体 技术方 案要求在 余热发 电工程 实施 时不能 影响 水泥 生产 线的 正常 生产 ， 总体 技术 方案要 保证 电站 在正 常发 电时 ， 不 影响生 产 线的正 常生 产 ， 在 此前提 下余热 电站设 计遵循 “ 稳 定可靠 ， 技 术先进 ， 降 低能耗 ， 节约投 资 的 原则 ， 认 真研究 项 目建设 条件 ， 通 过多方 案 比较 ， 选择 适宜 的技 术 方案 。 主要 如下 ：
（ Ｉ ） 以稳定 可靠 为前题 ， 采用 经实践 证明 是成 熟、 可靠 的工艺 和装备 ， 对 于 同类型 、 同规模 项 目暴露 出的 问题 ， 要 经过认 真 的剖析 与调研 不得 在本 工程 中 重复 出现 ； （ ２ ） 在稳 定可靠 的前提 下 ， 提 倡技术 先进 ， 要尽 可能采用 先进 的工艺 技术方 案， 以降低 发 电成 本和 基建 投入 ； （ ３ ） 贯彻执 行 国家和地 方对环保 、 劳动、 安全、 消防 、 计量 等方面 的有 关规 定
工 业 技术
●ｌ
水泥 生 产 线 余 热 发 电工艺
张 伯 忠
（ 浙江 西 子联 合工 程有 限 公司 ３ １ ０ ０ １ ９ ） ［ 摘 要］ 本文 论述 了我 国水 泥工 业配 套建 设纯 低 温余 热 电站 ， 要遵 循余 热 电站 是水 泥生 产企 业 中的副 业 ， 余 热 电站 技术 方 案的 确定应 以不影 响水泥 生产 为 原则 。 其次 再 兼顾考 虑 技术 、 经 济指 标的 先进 性 。 ［ 关 键词］ 纯 低温 余 热发 电工 艺 节 能降 耗 ． 中图 分类号 ： Ｑ ７ ， ９ Ｘ８ ； Ｔ１ ２ ， ７ １ ５ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） １ ３ — ０ ０ ６ ９ 一 Ｏ １
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1.2、熟料
凡以适当成分的生料，烧至部分熔融所得的 以硅酸钙为主要成分的矿物质，称为硅酸盐水 泥熟料。 其主要成分的矿物指：C2S、C3S、C3A、 C4AF
1.3、混合材
混合材是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起 加入磨机内用以改善水泥性能和调节水泥强度 等级的矿物质材料。根据其活性大小分为活性 混合材料和非活性混合材料两大类。 活性混合材料是指具有火山灰性或潜在水硬性， 以及兼有火山灰性或水硬性的矿物质材料。主 要包括粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉 煤灰等。 非活性混合材料是在水泥中主要起填充作用而 又不损害水泥性能的矿物质材料。主要包括不 符合标准要求的潜在水硬性或火山灰性的水泥 混合材料以及砂岩和石灰石等。
降低能耗具有重大意义。
立磨又叫辊式磨，是水泥化工、煤炭、电力等部门广泛使用的
一种粉磨机械。具有占地面积小、能耗低、噪音小，流程简单、产 量高、布置紧凑，集中碎、烘干、粉磨、选粉为一体等优点，成为 现代化水泥厂生料粉磨的首选方案。我公司所用的立磨为FLS（史 密斯）电工艺基础知识
编制：冯浩波
1
目录
1、水泥相关名词解释 2、生产水泥所用原料 3、新型干法水泥生产工艺流程
3.1、原材料准备 3.2、生料制备 3.3、煤粉制备 3.4、熟料煅烧 3.5、水泥粉磨制成 4、余热发电工艺流程
1、水泥相关名词解释
1.1、水泥
凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性 浆体，既能在空气中硬化，双能在水中硬化， 并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在 一起的水硬胶凝材料，通称为水泥。
3.1、原材料准备
3.2、生料制备及窑尾废气处理
水泥生产过程中，每生产1t硅酸盐水泥至少要 粉磨3t物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合材、 石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消 耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉 磨占30%以上、煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。 因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参 数，正确操作、控制作业制度，对保证产品质量、
理
由传动装置带动机壳内磨盘旋转，磨辊在磨盘的磨擦 作用下围绕磨辊轴自转，物料通过锁风喂料装置和进料口 落入磨盘中央，受到离心力的作用向磨盘边移动。经过碾 磨轨道时，被啮入磨辊与磨盘间碾压粉碎。磨辊相对物料 及磨盘的粉碎压力是由液压拉伸装置提供（适宜的粉碎压 力可根据不同物料的硬度进行调整）。物料在粉碎过程中， 同时受到磨辊的压力和磨盘与磨辊间相对运动产生的剪切 力作用。物料被挤压后，在磨盘轨道上形成料床（料床厚 度由磨盘挡料环高度决定），而料床物料颗粒之间的相互 挤压和磨擦又引起棱角和边缘的剥落，起到了进一步粉碎 的作用。粉磨后的物料继续向盘边运动，直至溢出盘外。 磨盘周边设有喷口环，热气流由喷口环自下而上高速带起 溢出的物料上升，其中大颗粒最先降落到磨盘上，较小颗 粒在上升气流作用下带入选粉装置进行粗细分级，粗粉重 新返回到磨盘再粉磨，符合细度要求的细粉作为成品，随 气流带向机壳上部出口进入收尘器被收集下来。喷口环处 上升的气流也允许物料中比重较大的物质落入喷口环下面， 从机壳下部的吐渣口排出，由于喷口环处的气流速度高， 因此热传递速率快，小颗粒被瞬时得到烘干。据估算进入 立磨的每一颗粒在成为成品之前，平均在磨辊下和上升气 流中往复内循环运动达几十次，存在多级粉碎的事实。
1.4、燃料
燃料是指这样一大类物质，它们在达到一定温 度后，能够与氧进行激烈的氧化，并且发出大量的 热量。
1.5、强度
是硬化的水泥石能够承受外力破坏的能力。根 据受力形式的不同，水泥强度的表示方法通常有抗 压、抗拉、抗折三种。
1.6、不合格品
凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一 项不符合标准规定或混合材掺加量超过最大限量或 强度低于商品强度等级的指标时称为不合格品。水 泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和 出厂编号不全的也属于不合格品。
生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰质原料和粘 土质原料，有时还要根据原燃料品质和水泥品种， 掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用 工业废渣作为水泥的原料或混合材进行生产。
2.1、石灰质原料
石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、 它是水泥生产的主要原料，每生产1吨熟料大约需 要1.3吨石灰石，生料中约80％以上是石灰石。密 度2.6～2.8g/cm3之间，生料中氧化钙含量一般为 40～44％。为了达到上述要求，一般要求石灰石 中氧化钙含量不应低于46％，以免配料困难。
2.2、粘土质原料
粘土质原料主要提供水泥熟料中的SiO2、 Al2O3 及少量Fe2O3。主要化学成分是SiO2，其 次是Al2O3和少量Fe2O3。一般生产1吨熟料需 0.3～0.4吨粘土质原料。
2.3、校正原料
当石灰质原料和粘土质原料配合所得生料成分 不能满足配料方案要求时（有的SiO2含量不足， 有的Al2O3和Fe2O3含量不足），必须根据所缺少 的组分，掺加相应的校正原料。
3、新型干法水泥生产工艺流程
新型干法水泥厂的生产过程，就是以悬浮预热和窑外分 解技术内核心，应用现代科学技术和工业生产最新成就， 以新型的烘干粉磨及原燃料均化工艺及装备，采用以计算 机控制为代表的自动化过程控制手段，实现高效、优质、 低耗的水泥生产过程，使水泥生产具有高效、优质、节约 资源、清洁生产、符合环境保护要求和大型化、自动化、 科学管理特征的现代水泥生产方法。与传统的湿法、干法、 半干法水泥生产相比，其工艺过程比较复杂，系统环节多， 连续性强。许多工序联合操作，相互影响，相互制约。生 产过程本身要求具有高度的稳定性，设备运转的可靠性和 参数调节控制的及时性。这就需要中控室的操作人员及现 场人员必须很好掌握新型干法工艺过程的特点，了解其工 作原理和各种工艺热工过程的特性，更好地服务于生产。
1.7、废品
凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的 任一项不符合标准规定时，均为废品 。
1.8、石灰石饱和系数KH
石灰饱和系数是指熟料中全部氧化硅生成硅酸 钙所需的氧化钙含量与全部氧化硅生成硅酸三钙所 需氧化钙最大含量的比值。以KH表示。也表示熟 料中氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。
2、水泥生产所用原料
凡以适当成分的生料，烧至部分熔融所得的 以硅酸钙为主要成分的矿物质，称为硅酸盐水 泥熟料。 其主要成分的矿物指：C2S、C3S、C3A、 C4AF
1.3、混合材
混合材是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起 加入磨机内用以改善水泥性能和调节水泥强度 等级的矿物质材料。根据其活性大小分为活性 混合材料和非活性混合材料两大类。 活性混合材料是指具有火山灰性或潜在水硬性， 以及兼有火山灰性或水硬性的矿物质材料。主 要包括粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉 煤灰等。 非活性混合材料是在水泥中主要起填充作用而 又不损害水泥性能的矿物质材料。主要包括不 符合标准要求的潜在水硬性或火山灰性的水泥 混合材料以及砂岩和石灰石等。
降低能耗具有重大意义。
立磨又叫辊式磨，是水泥化工、煤炭、电力等部门广泛使用的
一种粉磨机械。具有占地面积小、能耗低、噪音小，流程简单、产 量高、布置紧凑，集中碎、烘干、粉磨、选粉为一体等优点，成为 现代化水泥厂生料粉磨的首选方案。我公司所用的立磨为FLS（史 密斯）电工艺基础知识
编制：冯浩波
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目录
1、水泥相关名词解释 2、生产水泥所用原料 3、新型干法水泥生产工艺流程
3.1、原材料准备 3.2、生料制备 3.3、煤粉制备 3.4、熟料煅烧 3.5、水泥粉磨制成 4、余热发电工艺流程
1、水泥相关名词解释
1.1、水泥
凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性 浆体，既能在空气中硬化，双能在水中硬化， 并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在 一起的水硬胶凝材料，通称为水泥。
3.1、原材料准备
3.2、生料制备及窑尾废气处理
水泥生产过程中，每生产1t硅酸盐水泥至少要 粉磨3t物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合材、 石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消 耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉 磨占30%以上、煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。 因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参 数，正确操作、控制作业制度，对保证产品质量、
理
由传动装置带动机壳内磨盘旋转，磨辊在磨盘的磨擦 作用下围绕磨辊轴自转，物料通过锁风喂料装置和进料口 落入磨盘中央，受到离心力的作用向磨盘边移动。经过碾 磨轨道时，被啮入磨辊与磨盘间碾压粉碎。磨辊相对物料 及磨盘的粉碎压力是由液压拉伸装置提供（适宜的粉碎压 力可根据不同物料的硬度进行调整）。物料在粉碎过程中， 同时受到磨辊的压力和磨盘与磨辊间相对运动产生的剪切 力作用。物料被挤压后，在磨盘轨道上形成料床（料床厚 度由磨盘挡料环高度决定），而料床物料颗粒之间的相互 挤压和磨擦又引起棱角和边缘的剥落，起到了进一步粉碎 的作用。粉磨后的物料继续向盘边运动，直至溢出盘外。 磨盘周边设有喷口环，热气流由喷口环自下而上高速带起 溢出的物料上升，其中大颗粒最先降落到磨盘上，较小颗 粒在上升气流作用下带入选粉装置进行粗细分级，粗粉重 新返回到磨盘再粉磨，符合细度要求的细粉作为成品，随 气流带向机壳上部出口进入收尘器被收集下来。喷口环处 上升的气流也允许物料中比重较大的物质落入喷口环下面， 从机壳下部的吐渣口排出，由于喷口环处的气流速度高， 因此热传递速率快，小颗粒被瞬时得到烘干。据估算进入 立磨的每一颗粒在成为成品之前，平均在磨辊下和上升气 流中往复内循环运动达几十次，存在多级粉碎的事实。
1.4、燃料
燃料是指这样一大类物质，它们在达到一定温 度后，能够与氧进行激烈的氧化，并且发出大量的 热量。
1.5、强度
是硬化的水泥石能够承受外力破坏的能力。根 据受力形式的不同，水泥强度的表示方法通常有抗 压、抗拉、抗折三种。
1.6、不合格品
凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一 项不符合标准规定或混合材掺加量超过最大限量或 强度低于商品强度等级的指标时称为不合格品。水 泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和 出厂编号不全的也属于不合格品。
生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰质原料和粘 土质原料，有时还要根据原燃料品质和水泥品种， 掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用 工业废渣作为水泥的原料或混合材进行生产。
2.1、石灰质原料
石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、 它是水泥生产的主要原料，每生产1吨熟料大约需 要1.3吨石灰石，生料中约80％以上是石灰石。密 度2.6～2.8g/cm3之间，生料中氧化钙含量一般为 40～44％。为了达到上述要求，一般要求石灰石 中氧化钙含量不应低于46％，以免配料困难。
2.2、粘土质原料
粘土质原料主要提供水泥熟料中的SiO2、 Al2O3 及少量Fe2O3。主要化学成分是SiO2，其 次是Al2O3和少量Fe2O3。一般生产1吨熟料需 0.3～0.4吨粘土质原料。
2.3、校正原料
当石灰质原料和粘土质原料配合所得生料成分 不能满足配料方案要求时（有的SiO2含量不足， 有的Al2O3和Fe2O3含量不足），必须根据所缺少 的组分，掺加相应的校正原料。
3、新型干法水泥生产工艺流程
新型干法水泥厂的生产过程，就是以悬浮预热和窑外分 解技术内核心，应用现代科学技术和工业生产最新成就， 以新型的烘干粉磨及原燃料均化工艺及装备，采用以计算 机控制为代表的自动化过程控制手段，实现高效、优质、 低耗的水泥生产过程，使水泥生产具有高效、优质、节约 资源、清洁生产、符合环境保护要求和大型化、自动化、 科学管理特征的现代水泥生产方法。与传统的湿法、干法、 半干法水泥生产相比，其工艺过程比较复杂，系统环节多， 连续性强。许多工序联合操作，相互影响，相互制约。生 产过程本身要求具有高度的稳定性，设备运转的可靠性和 参数调节控制的及时性。这就需要中控室的操作人员及现 场人员必须很好掌握新型干法工艺过程的特点，了解其工 作原理和各种工艺热工过程的特性，更好地服务于生产。
1.7、废品
凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的 任一项不符合标准规定时，均为废品 。
1.8、石灰石饱和系数KH
石灰饱和系数是指熟料中全部氧化硅生成硅酸 钙所需的氧化钙含量与全部氧化硅生成硅酸三钙所 需氧化钙最大含量的比值。以KH表示。也表示熟 料中氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。
2、水泥生产所用原料