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带余热发电系统的水泥窑窑头管路的技改

摘要:为了增加入窑头锅炉的热气量,又能保证煤磨热风的供给,稳定破碎机处的负压值,对窑头管道进行了技改。管道改造后,窑头锅炉的蒸汽量在20t/h左右,发电总量增加到7000~8000 kWh/h,日发电量由120000 kWh增加到150000 kWh,年可增加发电990万kWh。
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  • 山东申丰集团沃丰水泥有限公司拥有一条5000t/d新型干法熟料生产线,与其配套的9MW纯低温余热发电于2009年5月15号一次发电并网成功。

    1、存在问题
         余热发电运行中窑头旁路全关,入窑头锅炉的旋风分离器出口温度低于250 ℃,煤磨系统的成品水分超标(要求水分≤2.0%),熟料破碎机处正压冒灰严重。只好把窑头旁路打开10%~15%,虽然熟料破碎机处呈负压和旋风分离器出口热气温度升高,但是入窑头锅炉的热气量降低,余热发电总量下降较多。图1为改造前的窑头余热取用系统。

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    2、原因分析
         窑头旁路打开10%~15%,放走一部分低温热气提高旋风分离器出口热气温度并增大熟料破碎机处的负压值,但是入窑头锅炉的热气量降低较多,相应窑头锅炉的蒸汽量也不高,只有设计的50%左右,导致发电总量不高,发电总量在4000~5000kWh/h。窑头锅炉的蒸汽量在12 t/h左右(设计24 t/h),窑尾锅炉蒸汽量一直在21~22t/h(设计23t/h)。

    3、解决措施及效果
         结合生产实际,为了增加入窑头锅炉的热气量,又能保证煤磨热风的供给,稳定破碎机处的负压值。在窑头旁路阀门的下方的热风管路上增加一个直径1000 mm的管路与入煤磨的热风管道连接,此管可以从篦冷机的低温段拉取一部分温度较低的热风,再配合一部分温度较高的二段热风,可减少煤磨对二段高温热风的抽取量。直径1000 mm管道的增加,既保证了煤磨系统热风的供给,又提高了窑头锅炉的热气量,也保证了熟料破碎机处的负压值减少冒灰现象,窑头旁路阀门可全关。图2为窑头管道技改后的示意图。

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    化验室根据原燃物料成分的波动及时调整配料方案;中控不断优化操作,采用厚料层操作且篦下风机阀门基本全开;煤磨操作把新增加直径1 000 mm的阀门(图2中“A”所示,其它序号见图1所注)全开,二段的热风阀门开度尽量减小,增加入窑头锅炉的热风量并提高热风温度。管道改造后窑头锅炉的蒸汽量在20t/h左右,发电总量增加到7000~8000 kWh/h,日发电量由120000 kWh增加到150000 kWh,年可增加发电:330天×(15万-12万)=990万kWh。技改前后系统相关系数见表1。


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