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。
2500t/d 4.0～5.0Mห้องสมุดไป่ตู้ 6840h(水泥窑 7200h)
3200t/d 5.4～6.0MW 6840h(水泥窑 7200h)
5000t/d
8.0～10.0MW
6840h（水泥窑 7200h）
电站自用电率：
6~7%
全站劳动定员：
17人
窑头余热AQC炉 1套
主机 设备
窑尾余热SP炉 1套
汽轮机组：
福建华瑞化工有限公司
40000吨/年硫酸生产线 1500kW+3000kW
浙江虎山集团 浙江湖州雀立水泥公司 浙江兰溪立马水泥公司 福建龙鳞水泥厂(一期) 苏州金猫水泥有限公司
华新金猫水泥（苏州）有限 公司
预分解窑 预分解窑 预分解窑 预分解窑 预分解窑
预分解窑
1000t/d+2500t/h—15000kW 700t/d+1200t/d—6000kW 1200t/d—6000kW 1×1000t/d—1×6MW 1×2750t/d—1×15MW
洛阳中合祥水泥公司 杭州钱潮水泥有限公司 福建福龙水泥厂(一期)
河南七里岗水泥厂
广东梅州水泥厂 浙江红火集团(一期) 浙江江山何家山水泥厂
预分解窑
1000 t/d —6000kW
余热发电窑
500 t/d —3000kW
预热器窑
2×600 t/d —7500kW二级补汽
立窑改两级预热器分解 窑
800t/d—4500kW二级补汽
窑头废气参数：
70000~76000Nm 135000~145000 170000~187000 270000~292000
3/h 230~300℃ Nm3/h
Nm3/h
Nm3/h-
220~300℃
200~290℃
200~280℃
水泥窑熟料产量： 设计发电功率： 电站年运行小时数：
1300t/d 2.0～2.5MW 6840h(水泥窑 7200h)
2000t/d 山 西 423000Am3/hr
水泥厂
温度 < 250℃
270000-292000Nm3/h 200-280℃
280000Nm3/h 256℃
170000-187000Nm3/h 200-290℃
135000-145000Nm3/h 220-300℃ 70000-76000Nm3/h 230-300℃
水泥窑熟料产量： 设计发电功率：
1300t/d 2.5～3.0MW
2500t/d 5.0～6.0MW
3200t/d 6.0～7.5MW
5000t/d 10.0～12.0MW
电站年运行小时数：
电站自用电率： 全站劳动定员：
窑头余热AQC炉
6840h(水泥窑 7200h)
6~7% 17人 1套
6840h(水泥窑 7200h)
特殊水泥如高铝水泥(铝酸盐水泥)的材料是铝矾土、石 灰石经过煅烧得到熟料，然后磨细成为铝酸盐水泥。
其他有一些特性水泥用途较小，如白色水泥，主要用于 装饰工程，材料是纯高岭土、纯石英砂、纯石灰石，在合 适的温度煅烧成熟料。
生料制备四个工艺
1、破碎工艺；
2、生料的预均化工艺，原料预均化，实现原料的初步均化；
窑型
余热发电窑 余热发电窑 余热发电窑 余热发电窑 余热发电窑 余热发电窑 余热发电窑 余热发电窑 余热发电窑 余热发电窑+分解炉 预分解窑 预分解窑 白水泥窑 预热器窑改分解窑 预分解窑 预分解窑 预分解窑
熟料产量及装机容量
2×500t/d—2×3000kW 500~700 t/d —12000kW+6000kW 500~700 t/d —12000kW+2×6000kW 500 t/d —3000kW 2×500 t/d —2×3000kW 500 t/d —3000kW 700 t/d —6000kW 2×500 t/d —2×3000kW 2×500 t/d —2×3000kW 600t/d—6000kW 2×2000 t/d —12000kW 2×2000 t/d —12000kW抽汽供热 100 t/d —750kW 1000t/d—4500kW二级补汽 700、2000、2500 t/d —2×12000kW 700、1000 t/d —7500kW 2×2000 t/d —12000kW抽汽供热
站
站
站
站
窑尾废气参数：
84000~93000Nm3 161000~176000N 206000~226000N 322000~354000N /h 320~350℃ m3/h 320~350℃ m3/h 300~350℃ m3/h-300~350℃
窑头废气参数：
70000~76000Nm3 135000~145000N 170000~187000N 270000~292000N /h 230~300℃ m3/h 220~300℃ m3/h 200~290℃ m3/h-200~280℃
AQC锅炉 380000
315 不限
0.03 76.2 20.3 3.47 30
窑尾余热锅炉PH型（卧式）
窑
烟气量： 380000Nm3/h 入口烟温：325℃
尾
入口烟气负压：～5800Pa
余
含尘浓度：80g/m3
热
计算排烟温度：～ 200℃
锅 炉
锅炉烟气阻力：≤ 1700Pa 给水温度：165℃ 锅炉漏风系数：≤ 2%
闪蒸余热发电
对于水泥窑余热利用，尽可能地用较高温度段的废气生 产做功能力强的主蒸汽，剩下的较低温度的废气，尽可能 生产较多的热水，用来一级闪蒸，生产低压蒸汽用来增加 余热发电量。
对于一级闪蒸系统，余热锅炉生产的用于闪蒸的热水越 多，低压蒸汽发生器排水量增多，导致余热锅炉给水温度 越高，排烟温度越高，采用多级闪蒸系统可降低末级闪蒸 器出水温度。
排污率：≤ 2%
主蒸汽参数额定蒸发量：33.9
t/h
额定蒸汽压力：0.8MPa
额定蒸汽温度：298℃
余热锅炉清灰装置每台4套
热水循环2台
窑
旋风预除尘器处理烟气量：
头
380000Nm3/h
余
工作温度：≤ 450℃
热
入口烟气含尘浓度：≤30g/N m3 出口烟气含尘浓度：≤8~10g/N m3
锅
压损：≤300Pa
目台 热泥 气水 条泥 件公
司
参数名称 设计热气量（Nm3/h） 锅炉入口设计温度（℃）
2X21000
锅炉出口温度
废气组成
余 热 发 CO2 电 项 N2
O2 H2O 进口粉尘浓度（g/Nm3）
PH锅炉 380000 325～340
200
27.3
63.2 3.5 6.0 80
6~7% 17人 1套
6840h(水泥窑 7200h)
6~7% 17人 1套
6840h（水泥窑 7200h）
5.5~6.5% 17人 1套
主机 窑尾余热SP炉 1套
1套
1套
1套
设备
汽轮机组：
1台
1台
1台
1台
发电机组：
1台
1台
1台
1台
高温及补燃余热电站工程设计方面，见下表
厂名
*通化第二水泥厂 *大连水泥厂 *工源水泥厂 *石家庄水泥厂 *金华水泥厂 *河北望都水泥厂 *苏州南新水泥有限公司 *苏州第三水泥厂 *河南偃师水泥厂 *呼和浩特水泥厂 *鲁南水泥厂 *琉璃河水泥厂 *广西横县白水泥厂 *杭州钱潮建材股份公司 湖北葛洲坝水泥厂 *河南七里岗水泥厂 *黑龙江牡丹江水泥厂
*西卓子山水泥厂 *河南偃师水泥厂
立波尔窑 立窑改余热发电窑
3×800 t/d —3×6000kW抽汽供热 500t/d—4500kW二级补汽
*吉林双阳水泥厂
预分解窑
3×2000 t/d —2×12000kW抽汽供热
*新疆屯河水泥股份公司 *宁夏石嘴山水泥厂 *河南渑池县水泥厂
河南新乡李固水泥厂
河南偃师水泥二厂
1台
发电机组：
1台
6~7% 17人 1套 1套 1台 1台
6~7% 17人 1套 1套 1台 1台
5.5~6.5% 17人 1套 1套 1台 1台
第三代余热发电技术
指标名称 \ 数值
1300t/d级水泥生 2500t/d级水泥生 3200t/d级水泥生 5000 t/d级水泥生
产线纯低温余热电 产线纯低温余热电 产线纯低温余热电 产线纯低温余热电
立窑改两级预热器分解 窑
800t/d—4500kW二级补汽
余热发电窑改分解窑 800t/d—3000kW
预分解窑
1000t/d+余热锅炉
预分解窑
1000t/d—6000kW
增设2#窑窑头补燃余热 炉
3000kW
预分解窑（无烟煤） 1200t/d
预分解窑
2000t/d—12000kW
预分解窑
2000t/d—15000kW
第二代余热发电技术
指标名称 \ 数值
1300t/d级水泥生 2500t/d级水泥生 3200t/d级水泥生 5000 t/d级水泥生
产线纯低温余热 产线纯低温余热 产线纯低温余热 产线纯低温余热
电站
电站
电站
电站
窑尾废气参数：
84000~93000Nm 161000~176000 206000~226000 322000~354000 3/h 320~350℃ Nm3/h320~350℃ Nm3/h300~350℃ Nm3/h300~350℃
额定功率：21000 kW 额定转速：3000 rpm 进汽压力及变化范围： 0.7-0.3 +0.14 MPa 额定进汽温度及变化范围：285-20 +10 ℃ 额定进汽量：112 t/h 最大进汽量：118 t/h 额定补汽压力及变化范围： 0.13±0.05
MPa 额定补汽温度及变化范围： 饱和至107 ℃ 额定补汽量：12.8 t/h额定 排汽压力：0.0075MPa 额定排汽温度：40 ℃ 汽轮机效率：83%
水泥余热发电
水泥的生产工艺可以简述为两磨一烧，即原料要经过采 掘、破碎、磨细和混匀制成生料，生料经1450℃的高温烧 成熟料，熟料再经破碎，与石膏或其他混合材一起磨细成 为水泥。
水泥由石灰石、粘土、铁矿粉按比例磨细混合行成生 料。
水泥除普通硅酸盐水泥外，还有掺混合材料的硅酸盐水 泥和特殊水泥，这些水泥的原料就比原来的普通硅酸盐水 泥要多一些活性混合材料或非活性混合材料。
3、生料的烘干工艺，将生料通过烘干机加热干燥。烘干设备 有回转式和悬浮式烘干机、烘干塔等，回转式烘干机内温 度约700℃，排放废气量约1300m3/t料；
4、生料的粉磨工艺。
水泥生产的煅烧
目前大中型水泥厂多使用回转窑，小型水泥厂多使用立窑， 我国还有50﹪以上的水泥仍使用立窑生产。
立窑煅烧
立窑工艺的设备是静止的竖窑，分为普通立窑和机械化立 窑，属于半干法生产。
1×3500t/d—1×15MW
工程总承包方面： 河南七里岗水泥厂2#窑（1200t/d）AQC补燃及余热锅炉一体
化工程； 华新金猫水泥（苏州）有限公司1#窑（3500t/d）SP余热锅炉
工程； 山水昌乐水泥公司2500t/d水泥窑3MW纯低温余热电站工程； 福建福龙水泥厂6000kW电站AQC余热锅炉工程； 浙江龙游杜山水泥2500t/d窑4.5MW纯低温余热电站工程 山水潍坊水泥公司2500t/d水泥窑4..5MW纯低温余热电站工程