水泥窑纯低温余热发电概况

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水泥窑纯低温余热发电技术与装备简介_百度文库

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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。

低温余热发电技术

低温余热发电技术

纯低温水泥余热发电技术介绍宁国水泥厂余热发电处前言新型干法水泥生产技术在我国经历了一个逐步完善提升的发展过程。

近年来,新型干法水泥生产技术在应用中不断提升,尤其是海螺集团,在工艺系统优化、自动控制、投资成本、生产规模、劳动生产率和环境保护等生产技术和装备方面,已赶上甚至领先国际先进水平,只是在可燃废料替代率和生产用电自供率方面,与发达国家相比,还存在一定的差距。

近两年来,我国经济发展水平持续高扬,电力需求增长迅猛,电能供应紧张,国家对工业企业节能提出了更高的要求,尤其是对高耗能产业,要求最大限度地回收利用余热,降低能耗,节约能源,实现经济可持续发展战略。

因此,随着水泥市场竞争的日益激烈与残酷,充分利用窑系统排放废气进行余热发电,提高工厂生产用电自供率,降低水泥生产成本,提高产品的性价比,从而占领和扩大水泥市场份额,保持企业可持续发展,是大型水泥企业当前及今后可供选择的技术之一。

一、水泥窑余热发电技术的发展历程简介:水泥窑余热发电技术的发展大致经历了中空水泥窑余热发电技术、带补燃炉的预分解窑余热发电技术和当前的纯低温水泥窑余热发电技术三个阶段,每个阶段的发展都与同时期的水泥发展技术、企业需求、国家产业政策、环境要求等因素息息相关,密不可分。

1、中空水泥窑余热发电技术中空水泥窑余热发电技术已有80多年的历史,我国水泥窑余热发电技术起源于二十世纪三十年代东北及华北地区建设的若干条中空窑配套的高温余热发电系统,很长一段时间内随着小水泥在全国范围的“遍地开花”,中空水泥窑余热发电技术也随之“扎根落户”,得到了较快的发展。

其水泥窑废气温度为800℃~900℃、熟料热耗为6700KJ~8400KJ/kg,所配套的高温余热发电系统的发电能力为每吨熟料100kW~130kW。

二十世纪八十年代后期,由于新型干法水泥技术的迅猛发展,中空窑等落后生产工艺的高能耗、低产量等劣势凸显,已逐步被淘汰,其中空水泥窑余热发电技术同样也少有发展的空间与意义。

中国水泥余热发电的现况及市场前景

中国水泥余热发电的现况及市场前景

浅谈中国水泥余热发电的现况及市场前景摘要:随着十一五期间新型干法熟料生产线的迅速发展,我国水泥余热发电也达到前所未有的发展时期,水泥市场需求日益增加,相应地带动了水泥行业外的广大市场。

本文主要分析了中国水泥余热发电的现状,并结合国外水泥余热发电的成功经验,说明我国水泥余热发电市场潜力大,值得大力开发。

关键词:水泥余热发电现状市场前景一、水泥余热发电的概述水泥工业作为一种资源性产业,是最具节能减排潜力,最能消耗各类工业固体废弃物、最能体现发展循环经济的行业之一。

水泥工业余热发电主要采用水泥窑发电的原理,就是利用生产水泥的过程中所产生的大量的余热,利用窑头窑尾排放的废气进行余热发电,这样可以提高水泥生产的综合利用率,节能减排的效果非常明显。

我国主要是利用新型干法水泥窑纯低温余热发电技术,这是一种将水泥窑中低温废气转化为电能的新型节能技术,可以有效降低能源消耗,减轻工业生产带来的环境污染。

目前,我国新型干法生产线已达到1000条以上,如果这些生产线全部配套余热发电,那么我国将实现节电近270亿千瓦时,等同于节约1000万吨的煤炭消耗,减少二氧化碳的排放量约2300万吨。

由此看来,水泥工业利用余热发电在节能减排方面起到了很大的作用,未来几年水泥业利用余热发电项目会取得更好的经济效益。

我国工业和信息化部发布了《水泥工业节能减排的指导意见》,其中出台了“十二五”节能减排的目标。

在我国有关政策的推动下,加快水泥产业战略重组,推进节能减排,改进落后生产技术,使工业生产向更为环保、健康的方向发展。

二、中国水泥余热发电的现状1、国内外水泥余热发电市场根据我国第二次经济普查以及全国建筑材料联合会的统计数据,2008年我国水泥熟料生产能力达到13亿吨,其中新型干法水泥生产能力为8.1吨,立窑等其他熟料水泥的生产能力为4.9吨;水泥水泥生产能力将达到21亿,仍有4吨的淘汰空间。

到2009年底,我国有近1000多条新型干法水泥生产线,生产能力9亿吨。

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

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。

水泥窑第一代纯低温余热发电技术

水泥窑第一代纯低温余热发电技术

水泥窑第一代纯低温余热发电技术核心提示:第一代余热发电技术填补了我国水泥行业的空白,为我国发展这项技术奠定了基础并积累了宝贵的经验,相当于上世纪九十年代初的新型干法窑水平,投资、发电能力、运行的稳定性等都存在一定的问题。

一、水泥窑第一代纯低温余热发电技术的定义及特征1.水泥窑第一代纯低温余热发电技术:在不影响水泥熟料产量、质量,不降低水泥窑运转率,不改变水泥生产工艺流程、设备,不增加熟料电耗和热耗的前提下,采用0.69MPa~1.27MPa—280℃~340℃蒸汽将水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气余热、窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气余热转化为电能的技术。

第一代纯低温余热发电技术除上述定义外还同时具有如下两个或两个以上的特征: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;3)窑头余热锅炉、窑尾余热锅炉给水系统为串联系统;4)采用额外消耗化学药品或电能的锅炉给水除氧系统。

二、水泥窑第一代纯低温余热发电技术的构成1.技术要点利用水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气设置一台窑尾预热器余热锅炉(简称SP锅炉)、利用水泥窑窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气设置一台熟料冷却机废气余热锅炉(简称AQC炉)、为余热锅炉生产的蒸汽配置蒸汽轮机、发电系统主蒸汽参数为0.69~1.27MPa—280~340℃、每吨熟料余热发电能力为3140kJ/kg熟料——28~32kwh。

2.热力系统构成模式水泥窑第一代余热发电技术热力系统构成模式主要有如下三种:其一:单压不补汽式中低温发电技术。

其二:复合闪蒸补汽中低温发电技术。

其三:多压补汽式中低温发电技术。

3.技术特点上述三种模式没有本质的区别,共同的特点:其一、将窑头熟料冷却机排出的350℃总废气分为两个部分自冷却机中抽出,其中:在冷却中部设一个抽废气口抽出400℃以下废气,将这部分废气余热用于发电;在冷却机尾部设一个抽废气口抽出120℃以下废气,这部分废气直接排放。

水泥厂中低温纯余热发电技术及其应用

水泥厂中低温纯余热发电技术及其应用
降低能源消耗成本。
环保减排
减少温室气体和其他污染物的 排放,减轻对环境的压力,符 合绿色低碳的发展趋势。
提高能源利用效率
将原本被浪费的余热转化为电 能,提高了能源的利用效率。
增加经济效益
通过回收利用余热,为企业创 造额外的经济效益,提高市场
竞争力。
技术挑战
技术成熟度
尽管技术上可行,但该技术在实际应用中的 成熟度有待进一步提高。
发电技术。
纯余热发电技术通常采用热电转 换、热光转换等新型能源转换技
术,将余热直接转换为电能。
纯余热发电技术具有高效、环保、 节能等优点,是未来能源利用的
重要方向之一。
03
水泥厂中低温余热发电技术应用
余热发电技术在水泥厂中的应用
水泥厂余热资源丰富
经济效益显著
水泥生产过程中产生大量余热,这些 余热可用于发电,降低能源消耗。
技术发展前景广阔
随着环保要求的提高和能源结构的调整,纯余热 发电技术在水泥厂中的应用前景十分广阔。
3
促进产业升级
纯余热发电技术的应用有助于水泥产业升级,提 高能源利用效率,推动行业绿色发展。
04
水泥厂中低温纯余热发电技术优势与
挑战
技术优势
高效节能
利用水泥厂排放的余热进行发 电,减少对新鲜燃料的依赖,
02
水泥厂中低温余热发电技术原理
余热发电技术概述
余热发电技术是指利用工业生产过程中产生的余热,通过热能转换和发电技术,将 其转化为电能的技术。
余热发电技术具有高效、环保、节能等优点,是工业节能减排的重要手段之一。
余热发电技术可根据不同的工业领域和生产工艺,采用不同的热能转换方式和发电 技术。
中低温余热发电技术原理

水泥窑纯低温余热发电概况-余热锅炉 全文-临时分类-文档在线

水泥窑纯低温余热发电概况-余热锅炉 全文-临时分类-文档在线
定期排污
定期排污的主要目的是,定期地排除锅水中不溶解的沉淀杂质——水渣。所以定期排污的地点应选在沉淀杂质聚积最多的地方,即水渣浓度 最大的部位,一般是在蒸发设备系统的最低部位——水冷壁下联箱。定 期排污量的多少及间隔时间,主要视水汽品质来确定。当补给水量很大、水质较差时,排污量较大,排污的次数较多;若补给水的水质较好,则 排污量可以减小,排污的间隔时间也可加长。
余热发电用余热锅炉
1余热锅炉结构及作用
通常余热锅炉由省煤器、蒸发器、过热器以及联箱和汽包等换热管组和容器等组成,在省煤器中锅炉的给水完成预热的任务,使给水温度升高到接近饱和温度的水平;在蒸发器中给水相变成为饱和蒸汽;在过热器中饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽.过热器将蒸汽从饱和温度加热到一定的过热温度。它位于温度最高的烟气区,而管内工质为蒸汽,受热面的冷却条件较差,从而在余热锅炉各部件中最高的金属管壁温度。省煤器利用尾部低温烟气的热量来加热余热锅炉给水,从而降低排气温度,提高余热锅炉以及联合循环的效率,节约燃料消耗量。常规锅炉的省煤器分为沸腾式和非沸腾式两种,前者允许产生蒸汽而后者不允许。蒸发器在蒸发器内,水吸热产生蒸汽。通常情况下只有部分水变成蒸汽,所以管内流动的是汽水混合物。汽水混合物在蒸发器中向上流动,进入对应压力的汽包。
锅内水处理
为了防止水垢的形成,广泛采用对锅水 进行锅内补充处理的措施。方法是在锅水中加入一些专用的药剂,这些药剂的阴离子,与给水中的钙离子和镁离子发生作用,生成难溶且不易粘附在受热面上的泥浆状的沉淀物,很容易随排污水排出。常用的药剂是磷酸三钠。它能使锅水中的钙离子和镁离子与磷酸根化合,生成难溶的磷酸钙和磷酸镁沉淀物,
卧式锅炉
立式锅炉
2.3 按工质在蒸发受热面中的流动特点(工作原理)分类

纯低温水泥窑余热发电技术

纯低温水泥窑余热发电技术

纯低温水泥窑余热发电技术随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,利用工业生产过程中产生的废热进行发电成为了一种重要的节能减排手段。

纯低温水泥窑余热发电技术就是一种利用水泥窑尾烟余热发电的技术,该技术可以有效地回收和利用水泥窑废热,提高能源利用效率,降低环境污染。

纯低温水泥窑余热发电技术的基本原理是通过水泥窑尾烟中的余热来加热工作介质,驱动汽轮机发电。

在水泥生产过程中,水泥窑是一个重要的热能消耗设备,其尾烟中含有大量高温废热。

传统的废热利用方式主要是通过余热锅炉回收烟气中的热能,但是由于烟气温度较高,很难直接回收和利用。

纯低温水泥窑余热发电技术的关键是降低工作介质的汽轮机的进汽温度,以适应水泥窑尾烟的低温特点。

一般来说,水泥窑尾烟的温度在200℃-300℃之间,低于传统发电厂中汽轮机的进汽温度。

为了解决这个问题,纯低温水泥窑余热发电技术采用了一种特殊的工作介质,即有机朗肯循环工质。

有机朗肯循环工质是一种适用于低温热源的工作介质,其蒸汽在较低的温度下就可以达到较高的压力,从而驱动汽轮机发电。

利用有机朗肯循环工质,纯低温水泥窑余热发电技术可以在较低温度下实现高效发电。

同时,有机朗肯循环工质具有较好的工作稳定性和热传导性能,能够适应水泥窑尾烟的特殊工作环境。

纯低温水泥窑余热发电技术的优势主要体现在以下几个方面:1. 节能减排:利用水泥窑废热发电可以有效地回收和利用废热资源,实现能源的高效利用。

同时,该技术可以减少水泥生产过程中的二氧化碳等污染物的排放,降低环境污染。

2. 经济效益:纯低温水泥窑余热发电技术可以将水泥生产过程中的废热转化为电能,实现了能源的自给自足。

通过发电销售,可以带来可观的经济效益。

3. 应用广泛:纯低温水泥窑余热发电技术具有较好的适应性,可以适用于不同规模的水泥生产线。

同时,该技术还可以与其他余热发电技术相结合,实现多能互补发电。

4. 环保可持续:纯低温水泥窑余热发电技术可以有效地降低水泥生产过程中的能耗和污染物排放,为可持续发展做出贡献。

余热发电概况

余热发电概况

院和南京凯盛).
(3).蒸气参数:2.27MPa-370℃ 汽耗率:4.62kg/kwh,有补汽时为4.254.41kg/kwh.
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 汽轮机 进汽压力 进汽温度 高压缸效率 排汽压力 排汽温度 实际排汽焓 排汽干度 发电量 汽轮机汽耗 标准煤耗 MPa ℃ Nm3/h ℃ kJ/kg kJ/kg m2 m2 ℃ ℃ m2 m2
过热器 锅 炉
汽轮机
q h wt h
等熵过程
发电机 凝 汽 器
wt h
s 0
给水泵
朗肯循环的P-v、T-s和h-s图
T
1
p
4 1
4
3
2
3
2
v
s
4-1—定压吸热过程,锅炉 1-2—绝热膨胀过程,汽轮机 2-3—定压放热过程,冷凝器 3-4—绝热压缩过程。给水泵
h
1
2
4 3
发电系统,由于国产低参数汽轮机及其它设备的技术限制,未能充分发挥水泥窑的余热发
电能力,但该发电系统的稳定运行为纯低温余热发电国产化设备在水泥企业的应用提供了 宝贵的经验。
水泥余热发电的发展历程
当今发达国家水泥制造企业都十分重视充分利用余热资源,欧美国家大都回收水泥窑 的余热作为生活供暖或制冷的热源(在北欧国家尤其如此),用作发电的较少。而在日 本,所有的水泥厂都已装备了余热发电系统,没有余热发电系统的水泥厂在激烈的市场竞 争中已无法生存。除宇部公司的中空窑带高温余热发电外,其它公司的水泥厂全部都是新 型干法窑带纯低温余热发电。1995年,日本政府赠送一套纯低温余热发电系统设备给我国 政府,安装在宁国水泥厂4000t/d生产线上,设计发电能力6480 kW;1998年初投入运行, 实际运行发电能力达到7000 kW以上,安全运行至今发电超过3亿kW.h未进行主机中修。因

低温余热发电技术简介

低温余热发电技术简介

第一代余热发电技术定义及特征
1.水泥窑第一代纯低温余热发电技术:在不
影响水泥熟料产量、质量,不降低水泥窑运 转率,不改变水泥生产工艺流程、设备,不 增加熟料电耗和热耗的前提下,采用 0.69MPa~1.27MPa——280℃~340℃整齐将 水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气余热, 窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气余热转 化为电能的技术。



(3) 合适的汽包工作压力。考虑在换热过程中,蒸发 受热面内汽水混合物的温度不变,而烟气同汽水混合物 之间传热温差窄点在20℃以上受热面的布置才合理,汽 水混合物的温度直接受压力的影响,所以选择合理的压 力水平为受热面布置创造条件,以防止锅炉造价过高。 (4) 充分降低废气温度。受窑尾废气要用于烘干生料 的工艺限制,一般窑尾废气温度只能降至225℃左右; 窑头余风可以充分降低,但降低过多则造成传热温差小 使得换热面积布置过多,使锅炉造价提高,同时吸收过 多的低品质热量也无法有效提高发电量,所以窑头余风 的降低以满足为窑头和窑尾余热锅炉提供足量的汽包给 水即可。根据热量分配和能量平衡计算,窑头余风降至 96~98℃即可满足要求。 (5) 合理布置受热面。在布置受热面时要考虑窑尾、 窑头的烟气温度特性以及汽轮发电机的特性进行综合考 虑,同时考虑选用合理温差以降低锅炉造价。
第三代系统特点
将窑头冷却机余风进行梯级利用,原中部抽
风口改为两个抽风口,一个为高温480-500℃, 一个为中温330-380℃。高温风将来自窑头窑 尾余热锅炉的低温过热蒸汽进一步提高到 430℃左右,该工艺较第一代系统提高余热发 电量15-20%左右。
中国第二代水泥窑纯低温余热发电技 术与发达国家先进技术的比较
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我国新型干法水泥窑纯低温余热发电技术现状

我国新型干法水泥窑纯低温余热发电技术现状

实际设 计计算 指标 要求 。
术 中“ 第一 代技 术 ” “ 及 第二 代技 术 ” 区分如 下 : 第 一 代 技 术 :无 论 是 单 压 循 环 系 统 还 是 双 压 循 环 系统 或 复 合 闪蒸 系 统 .凡 是 汽 轮 机 主 进 汽 压
力 ≤1 7 P 、 . M a 主进 汽温度  ̄3 0C 2 < 3  ̄ 的水 泥窑 纯低 温余 热发 电技 术 , 称为第 一代 技术 。 均
度波动 范围远远超 出保 证汽轮 机寿命所允 许的波动范 围. 因此 汽轮机 寿命 ( 主要是 叶片寿命 ) 到影 响 。 受
() 3 由于汽 轮机采用低 压低温 主蒸 汽参数 , 使汽轮 机不具 备采用 滑参数 运行 的条件 ( 当设 计采 用主蒸 如:
汽压力 和温度 为 06 9 a 3 7 . MP 一 1℃时 , 际运行 变化范 8 实
合 闪蒸 系统 。 是 汽 轮机 主进 汽 压 力> . MP 、 凡 1 7 a 主进 5
汽 温度 > 4  ̄ 的水泥 窑纯 低温 余热 发 电技术 , 3 0C 均称 为 第二 代技 术 。
达到 :当窑 尾预 热器废 气温 度为 3 0( 3 0C 2  ̄ 3  ̄ 时吨熟 2
料发 电量 为 2 ~ 5 Wht( 目前 实 际 只 达 到 了2 — 8 3k / 而 2
1 已投 产 余 热 电站 实 际发 电情 况
至 20 0 8年底 .全 国水 泥行 业有 2 3条 水泥 窑 已 6 投产 或 即将 投产 纯低 温余 热 电站 ,在这 些 电站 中 :5 8 条窑 采用 的是第 二代 水泥 窑纯低 温 余热 发 电技术 ( 以
没有达 到 :当窑 尾 预热器 废气 温度 为 3 0C 3 0 时 “ 2  ̄ 3  ̄ C

水泥窑余热发电概述

水泥窑余热发电概述

⽔泥窑余热发电概述⽔泥窑余热发电概述⽔泥窑余热发电技术是直接对⽔泥窑在熟料煅烧过程中窑头窑尾排放的余热废⽓进⾏回收,通过余热锅炉产⽣蒸汽带动汽轮发电机发电。

⼀条⽇产5000吨⽔泥熟料⽣产线每天可利⽤余热发电21-24万度,可解决约60%的熟料⽣产⾃⽤电,产品综合能耗可下降约18%,每年节约标准煤约2.5万吨,减排⼆氧化碳约6万吨。

⽔泥纯低温余热发电技术是指在新型⼲法⽔泥熟料⽣产线⽣产过程中,通过余热回收装置——余热锅炉将⽔泥窑窑头、窑尾排出⼤量的低品位废⽓余热进⾏热交换回收,产⽣过热蒸汽推动汽轮机实现热能向机械能的转换,从⽽带动发电机发出电能,窑头锅炉所发电能供⽔泥⽣产过程中使⽤。

⽔泥窑纯低温余热发电背景随着⽔泥熟料煅烧技术的发展,发达国家⽔泥⼯业节能技术⽔平发展很快,低温余热在⽔泥⽣产过程中被回收利⽤,⽔泥熟料热能利⽤率已有较⼤的提⾼。

但我国由于节能技术、装备⽔平的限制和节能意识影响,在窑炉⼯业企业中仍有⼤量的中、低温废⽓余热资源未被充分利⽤,能源浪费现象仍然⼗分突出。

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℃左右废⽓,其热能⼤约为⽔泥熟料烧成系统热耗量的35%,低温余热发电技术的应⽤,可将排放到⼤⽓中占熟料烧成系统热耗35%的废⽓余热进⾏回收,使⽔泥企业能源利⽤率提⾼到95%以上。

项⽬的经济效益⼗分可观。

我国是世界⽔泥⽣产和消费的⼤国,近年来新型⼲法⽔泥⽣产发展迅速,技术、设备、管理等⽅⾯⽇渐成熟。

⽬前国内已建成运⾏了⼤量2000t/d以上熟料⽣产线,新型⼲法⽣产线与其他窑型相⽐在热耗⽅⾯有显著的降低,但新型⼲法⽔泥⽣产对电能的消耗和依赖依然强劲,因此,新型⼲法⽔泥总量的增长对⽔泥⼯业⽤电总量的增长起到了推动作⽤,⼀定程度上加剧了电能的供应紧张局⾯。

⽽⽬前国内运⾏的新型⼲法⽔泥熟料⽣产线采⽤余热发电技术来节能降耗的企业极少,再者,国内由于经济潜⼒增长加剧了电⼒短缺的⽭盾,刺激了煤电项⽬的增长,⼀⽅⾯煤电的发展会加速煤炭这种有限资源的开采、消耗,另⼀⽅⾯煤电⽣产产⽣⼤量的CO2等温室⽓体,加剧了对⼤⽓的环境污染。

水泥窑纯低温余热发电技术特点

水泥窑纯低温余热发电技术特点

浅析水泥窑纯低温余热发电技术特点摘要:本文将对水泥窑纯低温余热发电技术的特点进行浅析,主要讨论了水泥窑窑内余热资源的利用,技术的应用及其优缺点。

以传统的热能发电技术为基础,水泥窑纯低温余热发电技术能够大大降低发电成本,更有效地利用热能资源,保护环境。

总之,水泥窑纯低温余热发电技术是一种有效的、可靠的发电技术,值得购买及使用。

关键词:水泥窑,纯低温余热发电技术,余热资源正文:随着工业生产的发展,发电技术的升级也推动了工厂热能利用的有效发展。

在传统的热能发电技术的基础上,水泥窑纯低温余热发电技术应运而生。

它利用窑内产生的余热,通过换热器和余热发电机将热能转化为电能,被广泛用于工业生产中。

水泥窑纯低温余热发电技术具有3个主要特点:1. 热能利用率高:水泥窑纯低温余热发电技术把熔下的熔铝吸收的热量有效转化为电能,具有较高的热能利用率。

2. 发电成本低:这种技术不需要外来能源,只需要利用窑内产生的余热,可以节省与外来能源的开支,降低发电成本。

3. 环境友好:水泥窑纯低温余热发电技术可以有效地利用热能资源,减少对环境的污染。

总之,水泥窑纯低温余热发电技术具有发电成本低、热能利用率高、环境友好等优点,在工业生产中有着重要作用。

然而,也存在一些缺点,例如发电效率低,余热发电机处理过程繁琐、容易出现故障等缺点,因此在运用时要注意问题,及早发现和纠正缺陷。

总的来说,水泥窑纯低温余热发电技术是一种有效的、可靠的发电技术,值得购买及使用。

在工业生产中,水泥窑纯低温余热发电技术的应用一直受到广泛关注。

它可以大大降低发电成本,提高发电效率,保护环境,更有效地利用热能资源,减少能源消耗。

然而,在运用水泥窑纯低温余热发电技术时也应注意一些问题,如合理设计、窑头温度控制、余热发电机处理过程及窑内烟气排放控制等。

为此,应采取适当措施来保证水泥窑纯低温余热发电技术的安全运行。

首先,在设计阶段应当严格遵守相关标准,合理配置系统组成部分,提高水泥窑纯低温余热发电技术的可靠性。

水泥工业纯低温余热发电技术及其效益分析

水泥工业纯低温余热发电技术及其效益分析

水泥工业纯低温余热发电技术及其效益分析水泥工业是我国能源消耗最大的行业之一,同时也是排放大量CO2的行业。

在水泥生产过程中,熟料的制备需要大量的煤炭或其他化石能源,并且会产生大量烟尘、氢氧化钙蒸汽以及高温余热等有害物质。

传统的水泥生产工艺中,高温余热并没有被有效地利用,导致能源浪费和环境污染的问题日益凸显。

因此,开发水泥工业纯低温余热发电技术具有重要的意义。

纯低温余热发电技术是指在较低温度下,通过对水泥生产过程中的余热进行回收利用,将其转化为电能的技术。

该技术的核心是热力循环工艺,通过热交换和蒸汽发电装置,将热能转化为机械能,进而驱动发电机产生电能。

水泥工业的纯低温余热主要来自两个方面:一是熟料冷却的过程中,熟料从窑头到窑尾的过程中会释放很多的热量;二是分解炉中石灰石分解产生的高温石灰比较少,而未反应的石灰和石灰须在窑中长距离高温、长寿命的保温层耐火砖参与烧结时,会释放很多的热量。

纯低温余热发电技术的效益分析主要包括经济效益和环境效益两个方面。

从经济效益来看,纯低温余热发电技术可以将水泥工业中原本浪费的热能转化为电能,减少了水泥企业的能源消耗。

这不仅可以降低企业的生产成本,提高企业的竞争力,还可以通过售电获取额外的经济收益。

此外,该技术还可以提高水泥工业的能源利用效率,降低水泥生产的碳排放,符合国家的节能减排政策。

从环境效益来看,纯低温余热发电技术可以有效减少水泥工业的大气污染和温室气体排放。

水泥工业是我国重要的大气污染源和温室气体排放源之一,通过利用纯低温余热发电技术,可以减少煤炭的使用量,降低煤炭燃烧所产生的大气污染物和CO2的排放。

此外,该技术还可以减少石灰石的制备过程中产生的氧化钙蒸汽,降低对大气的污染。

总的来说,水泥工业纯低温余热发电技术的应用具有巨大的经济效益和环境效益。

通过将水泥生产过程中原本浪费的热能转化为电能,可以提高水泥企业的能源利用效率,降低生产成本,增加经济收益,同时减少温室气体排放,改善环境质量,符合可持续发展的要求。

水泥窑纯低温余热发电技术

水泥窑纯低温余热发电技术

水泥窑纯低温余热发电技术一、所属行业:建材行业二、技术名称:水泥窑纯低温余热发电技术三、适用范围:大中型水泥窑余热的回收和利用四、技术内容:1.技术原理利用水泥窑低于350℃的废气的余热生产0.8~2.5MPa的低压蒸汽,推动汽轮机做功发电。

2.关键技术热力系统配置,以及相关主机设备效率的提高。

3.工艺流程窑头和窑尾余热锅炉生产的主蒸汽及低压蒸汽,进入汽轮机作功,做功后的蒸汽被冷却凝结成水并除氧,之后由给水泵再输送给窑头和窑尾余热锅炉再生产蒸汽。

汽轮机做功带动发电机发电,最后电量输送到工厂总降压站。

五、主要技术指标:1.与该节能技术相关生产环节的能耗现状:水泥生产中:热耗:3000~3400kJ/t.cl;电耗:95~110kWh/t.cl。

2.主要技术指标:具有约32~40kWh/t.cl的余热发电能力。

六、技术应用情况:该技术获得国家专利,已经有60多座电站投入运行,正在设计和施工的有100多座,目前行业内的推广比例约为8.5%。

七、典型用户及投资效益:典型用户浙江煤山众盛水泥厂,北京水泥厂有限责任公司等。

(1)某5000t/d级水泥生产线,窑头窑尾具有不能被水泥生产系统利用的中低温废气,节能技改投资额5600万元,余热电站建设规模9MW,建设期1年,节能量22000吨标煤/年,水泥厂可少购电:1.2亿kWh/年,投资回收期2.5-3.0年。

(2)某25000t/d级水泥生产线,窑头窑尾具有不能被水泥生产系统利用的中低温废气,节能技改投资额2850万元,余热电站建设规模4.5MW,建设期1年,节能量11000吨标煤/年,水泥厂可少购电:0.6亿kWh/年,投资回收期2.7-3.2年。

八、推广前景和节能潜力:全国生产能力≥1000t/d的新型干法生产线均可应用此技术。

“十一五”期间,该技术在行业内的普及率预计能达到40%,需总投入80亿元,可节能300万吨标煤。

九、推广措施及建议:1.从国家层面上制定强制性法规提倡水泥窑余热电站的建设;2.从国家层面上制定鼓励性政策及切实可行的鼓励性措施;3.从国家层面上制定统一的余热电站并网的政策及要求,解决电力系统对水泥窑余热电站并网壁垒的问题。

水泥窑余热发电的参数及热力系统

水泥窑余热发电的参数及热力系统

水泥窑余热发电的参数及热力系统董兰起(中材节能发展有限公司,天津300400)我国水泥窑余热发电技术经历了中高温余热发电、带补燃的中低温余热发电、低温余热发电三个发展阶段。

水泥窑余热发电采用的热力系统基本形式有:单压系统、闪蒸系统、双压系统三种,近年来还有在三种基本形式的基础上发展起来的其他热力系统,但都是以朗肯循环(Rankine Cycle)作为理论基础发展、改进形成的。

其目的都是希望充分利用废气余热达到增加发电功率的目的,但是绝大多数余热电站的实际运行与理论设计指标存在较大的差距,主要原因是采用的热力系统不符合废气的特性,即热力系统不能与废气参数相匹配,以下从几个方面分析热力系统及参数确定的原则。

1水泥烧成热耗及余热分布水泥熟料烧成热耗主要由以下四个部分组成:(1)水泥熟料烧成理论热耗:水泥熟料形成理论耗热量随着原料的不同在1700~1800kJ/kg·cl之间。

(2)窑系统的辐射热损失:与环境温度和窑的生产规模有较大的关系,环境温度越低、生产规模越小损失越大,一般表面热辐射大约200kJ/kg·cl。

(3)系统排出的废气热损失:新型干法窑约1.4~1.6m3(标)/kg·cl,比较多见的5级预热器废气温度在300℃~330℃之间,废气带走的热量约510~530kJ/kg·cl。

(4)冷却机的热损失:冷却机的热损失包括两项,熟料带走的热损失和冷却空气带走的热损失。

熟料出冷却机的温度较环境温度高65℃左右,带走的热量约80kJ/kg·cl,其余均由排出的冷却空气所带走。

第三代冷却机配风约2.0m3(标)/kg·cl,第四代冷却机的配风比更是达到1.8m3(标)/kg·cl,从冷却机的发展趋势看配风比越来越小,窑系统的二、三次风的风量也越来越大,因此冷却机对外排出的废气也不断下降。

余热发电系统目前主要是利用窑尾和窑头的废气,热耗较高的生产线具有更多的余热资源可用于发电。

水泥窑纯低温余热发电概况-锅炉给水处

水泥窑纯低温余热发电概况-锅炉给水处
酸是根水C中O常32见-、的重碱碳性酸物根质H。CO碱3度-及的其单他位一用些m弱m酸o盐l/L类表,示都。
a
水中所含的各种硬度和碱度,有着内在的联系和制约:
(1)水中不可能同时存在氢氧根碱度和重碳酸根碱度,因为二者会发生化学反 应,即 HCO3-+OH-→CO32-+H2O
(2)水当中水的中暂含时有硬钠度盐是碱钙度、时镁,与就H不CO会3-存及在CO非3碳2-形酸成盐的硬盐度类(,永也久属硬于度水)中,的即碱度。 CaSO4+Na2CO3===CaCO3↓+Ba2SO4
Mg2+;再加上地层中易溶的Na盐K盐、氯化物等
a
2 水中杂质的分类:
水中杂质按粒径分为三类:
(1) 悬浮物
(2)
指水流动时呈悬浮状态的物质,其颗粒直径在10-4mm以上,
通过滤纸可以分离出来。主要是泥砂、动植物残渣、工业废物等。
(2) 胶体物质
(3)
是许多分子和离子的集合体,其颗粒直径在10-6~10-4mm之间。
a
碳酸盐硬度(HT)
溶解于水中的重碳酸根(HCO3)和钙、镁形成的 的度碳。酸这盐些盐Ca类(很H不CO稳3定),2 、在M水g加(H热CO至3沸)2称腾为后碳可酸分盐解硬生 成沉淀物析出,即
Ca(HCO3)2 = CaCO3↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2=MgCO3↓+H2O+CO2↑ MgCO3+H2O=Mg(OH)↓+H2O+CO2↑ CaCO3 、MgCO3 、Mg(OH) 是松散的水渣,通过排污 排出炉外。因此也叫暂时硬度
a
(7)亚硫酸根(SO32-)
它是给水采用化学药剂亚硫酸钠除氧时残留在水中的, 此时,亚硫酸根也是一项控制指标。
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高温废气进入(tfj)
t
蒸汽流出(t z) 压力为P
tfj
tz
废气
{tmin
tb 水及水蒸汽 tb
常温水流入(tg ) 压力为P
低温废气流出(tfc)
tfc tg
L
水及水蒸汽的变化过程示意图
在上述三个变化过程中,水变为蒸汽的温度称为饱 和温度(tb),其对应的水称为饱和水、蒸汽为饱和 蒸汽;第三个过程结束后产生的蒸汽为过热蒸汽,过 热蒸汽温度tz与饱和温度tb之差(tz-tb)称为水蒸气 过热度。对于不同的压力P,饱和温度tb是不同的。在 水及水蒸气被热源(废气)加热过程中,热源与水及 水蒸气间必将存在换热温差,并且热源温度必须高于 水及水蒸气温度,同时在此换热过程中的某一位置存 在最小温差点,此点称为换热温差窄点△tmim.
国内目前的高压火电厂(单机为25~100MW的中型火电厂),发电用蒸汽参 数一般为9.81MPa—550℃,其发电标准煤耗为380~420g/Kwh,转换效 率约为29~33%(反映在汽轮机汽耗率上为:每KWh发电量消耗蒸汽为 4.3Kg—汽机叶片为老红旗叶片);
国内目前的超高压、亚临界火电厂(单机为200~600MW的大型火电厂), 发电用蒸汽参数一般为16~18MPa—555~575℃,其发电标准煤耗为 300~330g/Kwh,转换效率约为37~41%(反映在汽轮机汽耗率上为:每 KWh发电量消耗蒸汽为3.45Kg—汽机叶片为老红旗叶片);
P=1.0MPa时,水加热至Tb=179.9℃才形成蒸汽 P=1.27MPa时,水加热至Tb=191.6℃才形成蒸汽 P=2.45MPa时,水加热至Tb=216.7℃才形成蒸汽 P=0.1MPa时,水加热至Tb=100℃才形成蒸汽 P=0.007MPa时,水加热至Tb=39.2℃才形成蒸汽
饱和温度 ℃
120.23 133.54 143.62 151.85 179.88 187.96 热锅炉废气出口温度的关系
P=1.0MPa时 T=179.9℃+Δtmin P=1.27MPa时 T=191.6℃+Δtmin P=2.45MPa时 T=216.7℃+Δtmin P=0.1MPa时 T=100℃+Δtmin P=0.075MPa时 T=89.2℃+Δtmin Δtmin由锅炉设计确定
水及水蒸气压力与饱和温度关系表
绝对压力 MPa
0.001
0.005
0.007
0.009
0.01
0.02
0.05
0.1
0.16
饱和温度 ℃
6.982
32.9
39.02 43.79 45.83 60.09 81.35 99.63 113.32
绝对压力 MPa
0.2
0.3
0.4
0.5
1
1.2
1.6 2.45 3.82
80年代水泥生产发展新型干法窑为主,由于水泥窑增加了预热器 及分解炉,窑尾烟气温度大幅度降低,对余热发电系统提出了一 个难题,1995年带补燃锅炉余热发电系统在鲁南投入生产, 1997年日本赠送了全套的纯中低温余热发电系统,中国进入了纯 低温余热发电系统时代。
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。
水泥生产余热发电概况
大连易世达能源工程有限公司
水泥余热发电的发展历程
在20世纪20-30年代,回转窑废气温度为800-900℃,熟料热耗为 7400kJ/kg KJ/kg,发电能力110kWh左右,装机容量小于 3000kW,技术落后。
20世纪80年代,采用了带有回热的朗肯循环系统,运行参数提高 到2.5MPa左右,单机容量达到了3000kW,发电指标达到了熟料 热耗6700-7400kJ/kg,吨熟料发电量100-130kWh,国产第一代 水泥窑余热发电专用锅炉和国产的1500、3000kW汽轮发电机也 满足了水泥余热发电系统的需要。
2蒸汽参数与发电能力的关系
2.1热的质即热量转换为电量的能力 1Kg/h-1000℃的热水,其含有的热量为1000Kcal/h(是热量的量),
这个热量理论上转化为电量的最大能力为N=[1-273/(1000+ 273)]×1000×4.1868/3600=0.9135kW(热量的质),理论转换效 率为0.9135×860/1000=78.56%。 10Kg/h-100℃的热水,其含有的热量同样为1000Kcal/h,但这 个热量理论上转化为电量的最大能力为N=[1-273/(100+ 273)]×1000×4.1868/3600=0.3118kW,理论转换效率为 0.3118×860/1000=26.8%。
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
汽轮机
进汽压力 进汽温度 高压缸效率 排汽压力 排汽温度 实际排汽焓 排汽干度 发电量 汽轮机汽耗 标准煤耗
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
2.2火力发电厂的标准煤耗及汽耗率
前述的转换效率用于火力发电厂时,则反应为:发电用蒸汽参数不同,发电煤耗 也不同,即转换效率不同,例如:
国内目前的中压火电厂(单机为3~25MW的小型火电厂),发电用蒸汽参数 一般为3.43MPa—435℃,其发电标准煤耗为540~580g/Kwh,转换效率 约为21~23%(反映在汽轮机汽耗率上为:每KWh发电量消耗蒸汽为 4.73Kg—汽机叶片为老红旗叶片);
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