純低溫水泥窯余熱鍋爐研發介紹
http://www.dcyhziu.cn 2007/6/26 源自:中華職工學習網 【字體：
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1、我國水泥工業能源利用現狀及節能新技術
水泥工業是能源和原材料密集性產業，水泥生產幾乎完全依靠煤炭、電力及礦產資源，并產生大量的廢氣，其中CO2的排放量占到了我國CO2總排放量的20%，其能源和環保的壓力是非常大的。2003年我國水泥總產量8.63億噸，能源總耗量為1. 45億噸標煤。
新型干法水泥生產線已使單位水泥熟料的熱耗大幅下降，但其窯頭熟料冷卻機和窯尾預熱器仍排放了大量350℃以下的中低溫廢氣，其熱量約占水泥熟料燒成系統總熱耗量的30%以上。回收其中的低溫余熱從而進一步降低水泥生產能耗是我國新型干法水泥生產企業目前迫切需要的節能、提效、環保的新技術。
國內針對新型干法窯的余熱利用技術早期主要采用補燃電站，目前已基本上都采用純低溫余熱電站方式。純低溫余熱利用由于其卓越的環保效果，已被越來越多的各界人士所重視，同時由于其適宜的造價、極低的運行費用、超長的運轉率，受到了越來越多的業內人士的贊同，水泥窯純余熱發電已經被國家有關部委、各地政府列為水泥企業余熱利用的首選！
2、杭鍋在水泥余熱利用上的技術研發
八十年代中期，我國政府邀請三菱重工對杭鍋進行余熱鍋爐技術診斷，借此機會，工程技術人員參觀了日本各行業余熱發電工程，與日方技術人員進行了學術交流，了解了水泥窯AQC余熱鍋爐的工作原理，并首次接觸了振打清灰技術。九十年代初，公司與西方發達國家多家著名鍋爐工程公司在各行業余熱資源回收利用技術進行了密切的合作，制造了一大批具有國際先進水平的產品，如大型硫酸余熱爐、有色冶金閃爍爐等，對振打技術有了深刻的理解，特別是我們成功的解決抗疲勞破壞的核心問題：材料選用和抗疲勞工藝。
公司長期以來一直致力于燃氣輪機聯合循環余熱鍋爐的研究，除自行開發了國內最高等級的9E級燃氣輪機余熱鍋爐，還引進了代表當代國際先進水平的9F級燃氣輪機余熱鍋爐全套技術，包括所有計算程序，為了擴大生產能力，從日本引進了兩條先進的螺旋鰭片管生產線，為中低溫余熱的回收利用技術開發和實現產業化打下了良好的基礎。
對水泥窯余熱鍋爐而言，最大的難題是如何應對煙氣的低品位和高灰份。因為低品位意味著巨大的換熱面積，只有降低受熱面成本才能提供高性價比的產品；而高灰份帶來的是受熱面的磨損和粉塵附著造成傳熱性能降低，甚至惡性堵灰事故造成可靠性降低。對于窯頭AQC我們的解決之道是采用先進的擴展受熱面即螺旋鰭片管，對于窯尾SP我們的解決方法是采用機械振打清灰技術，這樣可以有效的解決磨損和積灰問題，并有效的提高傳熱效率。
正是基于這些技術的積累，公司在2002年成功研發并制造了具有自主知識產權的純低溫余熱鍋爐。
3、杭鍋水泥窯純低溫余熱鍋爐應用實例
目前國內在役的水泥窯純低溫余熱電站據我們所知已有三十多套，其中我公司有二十五套。
公司在2002年對上海金山水泥廠日產1350噸的水泥生產線進行了余熱發電技術改造，項目裝機容量2500kW，設計發電能力1800kW。經過兩年的運行，主要設備和整個系統都運轉正常，各項技術經濟指標達到設計要求，實際平均發電能力超過2000kW，年發電量為1400萬kWh，噸熟料發電能力約35kWh，同時窯的熟料產量還有所增加。這是國內第一套達到設計指標的國產化水泥窯純低溫余熱發電系統。之所以取得如此效果，與電站的核心設備——余熱鍋爐的良好性能和很高的運轉率是分不開的。
電站共設置兩臺余熱鍋爐，分別為設置于窯尾預熱器后的SP鍋爐和窯頭空氣冷卻機后的AQC鍋爐。SP鍋爐采用自然循環的立式結構，煙氣自上而下分別沖刷過熱器、蒸發器、省煤器，氣流方向與粉塵沉降方向一致，每級受熱面上均設置機械振打除灰裝置。
AQC鍋爐采用立式結構，整個鍋爐分兩個壓力單元，1.6MPa為主汽段，0.25MPa為補汽段，省煤器出水分別供給SP鍋爐蒸發器和AQC鍋爐高、低壓蒸發器。鍋爐每段受熱面為管箱式結構可整體出廠，其受熱面采用鰭片管。
在此基礎上，我們隨后又成功地開發了2500t/d、5000t/d水泥窯生產線余熱鍋爐。
2004年10月，我們為浙江三獅和煤山眾盛設計制造了5000t/d水泥窯生產線余熱鍋爐，首臺于2005年7月成功并網發電，其平均發電功率超過6000KWe，最高可達6800KW（限于裝機僅6000KW）。
2007年1月，我們設計制造的第二代5000t/d水泥窯生產線余熱鍋爐在浙江紅獅水泥有限公司投入運行，平均負荷穩定在9500 KWe，最高可達11500KWe。
2006年，我公司引進了新一代的仿真軟件和高性能計算機，這將使我們的研發水平站在一個新的平臺上。
4、結語
2007年，由我公司設計和制造的臥式窯尾鍋爐和新一代的雙壓余熱鍋爐都將投入運行，我們將在此基礎上，吸取經驗，及時改正不足之處，推出更成熟可靠的產品。限于從業的經驗和認知水平，我們無法一蹴而就。幸運的是，我們有大量的案例已經或即將投入運行，有早期的，有近期的，還有最新一代的：有單壓的，有雙壓的，還有閃蒸的；有立式的，有臥式的；有自行設計的，有來圖加工的；有配立磨的，還有配管磨的；有配電除塵的，還有配布袋除塵的；我們有條件通過比對，總結，改進我們的設計，不斷提高性能和可靠性，就像發達國家的制造商走過的歷程。
我們感謝業主和合作伙伴對我們提出了不足和改進意見，我們尤其歡迎與我們的老用戶探討改進意見，因為工程實踐往往出乎設計者的設想，我們只有針對出現的問題對我們的設計，材料，工藝等工程細節進行改進。只有這樣才能引導我們不斷進步!
水泥工業是能源和原材料密集性產業，水泥生產幾乎完全依靠煤炭、電力及礦產資源，并產生大量的廢氣，其中CO2的排放量占到了我國CO2總排放量的20%，其能源和環保的壓力是非常大的。2003年我國水泥總產量8.63億噸，能源總耗量為1. 45億噸標煤。
新型干法水泥生產線已使單位水泥熟料的熱耗大幅下降，但其窯頭熟料冷卻機和窯尾預熱器仍排放了大量350℃以下的中低溫廢氣，其熱量約占水泥熟料燒成系統總熱耗量的30%以上。回收其中的低溫余熱從而進一步降低水泥生產能耗是我國新型干法水泥生產企業目前迫切需要的節能、提效、環保的新技術。
國內針對新型干法窯的余熱利用技術早期主要采用補燃電站，目前已基本上都采用純低溫余熱電站方式。純低溫余熱利用由于其卓越的環保效果，已被越來越多的各界人士所重視，同時由于其適宜的造價、極低的運行費用、超長的運轉率，受到了越來越多的業內人士的贊同，水泥窯純余熱發電已經被國家有關部委、各地政府列為水泥企業余熱利用的首選！
2、杭鍋在水泥余熱利用上的技術研發
八十年代中期，我國政府邀請三菱重工對杭鍋進行余熱鍋爐技術診斷，借此機會，工程技術人員參觀了日本各行業余熱發電工程，與日方技術人員進行了學術交流，了解了水泥窯AQC余熱鍋爐的工作原理，并首次接觸了振打清灰技術。九十年代初，公司與西方發達國家多家著名鍋爐工程公司在各行業余熱資源回收利用技術進行了密切的合作，制造了一大批具有國際先進水平的產品，如大型硫酸余熱爐、有色冶金閃爍爐等，對振打技術有了深刻的理解，特別是我們成功的解決抗疲勞破壞的核心問題：材料選用和抗疲勞工藝。
公司長期以來一直致力于燃氣輪機聯合循環余熱鍋爐的研究，除自行開發了國內最高等級的9E級燃氣輪機余熱鍋爐，還引進了代表當代國際先進水平的9F級燃氣輪機余熱鍋爐全套技術，包括所有計算程序，為了擴大生產能力，從日本引進了兩條先進的螺旋鰭片管生產線，為中低溫余熱的回收利用技術開發和實現產業化打下了良好的基礎。
對水泥窯余熱鍋爐而言，最大的難題是如何應對煙氣的低品位和高灰份。因為低品位意味著巨大的換熱面積，只有降低受熱面成本才能提供高性價比的產品；而高灰份帶來的是受熱面的磨損和粉塵附著造成傳熱性能降低，甚至惡性堵灰事故造成可靠性降低。對于窯頭AQC我們的解決之道是采用先進的擴展受熱面即螺旋鰭片管，對于窯尾SP我們的解決方法是采用機械振打清灰技術，這樣可以有效的解決磨損和積灰問題，并有效的提高傳熱效率。
正是基于這些技術的積累，公司在2002年成功研發并制造了具有自主知識產權的純低溫余熱鍋爐。
3、杭鍋水泥窯純低溫余熱鍋爐應用實例
目前國內在役的水泥窯純低溫余熱電站據我們所知已有三十多套，其中我公司有二十五套。
公司在2002年對上海金山水泥廠日產1350噸的水泥生產線進行了余熱發電技術改造，項目裝機容量2500kW，設計發電能力1800kW。經過兩年的運行，主要設備和整個系統都運轉正常，各項技術經濟指標達到設計要求，實際平均發電能力超過2000kW，年發電量為1400萬kWh，噸熟料發電能力約35kWh，同時窯的熟料產量還有所增加。這是國內第一套達到設計指標的國產化水泥窯純低溫余熱發電系統。之所以取得如此效果，與電站的核心設備——余熱鍋爐的良好性能和很高的運轉率是分不開的。
電站共設置兩臺余熱鍋爐，分別為設置于窯尾預熱器后的SP鍋爐和窯頭空氣冷卻機后的AQC鍋爐。SP鍋爐采用自然循環的立式結構，煙氣自上而下分別沖刷過熱器、蒸發器、省煤器，氣流方向與粉塵沉降方向一致，每級受熱面上均設置機械振打除灰裝置。
AQC鍋爐采用立式結構，整個鍋爐分兩個壓力單元，1.6MPa為主汽段，0.25MPa為補汽段，省煤器出水分別供給SP鍋爐蒸發器和AQC鍋爐高、低壓蒸發器。鍋爐每段受熱面為管箱式結構可整體出廠，其受熱面采用鰭片管。
在此基礎上，我們隨后又成功地開發了2500t/d、5000t/d水泥窯生產線余熱鍋爐。
2004年10月，我們為浙江三獅和煤山眾盛設計制造了5000t/d水泥窯生產線余熱鍋爐，首臺于2005年7月成功并網發電，其平均發電功率超過6000KWe，最高可達6800KW（限于裝機僅6000KW）。
2007年1月，我們設計制造的第二代5000t/d水泥窯生產線余熱鍋爐在浙江紅獅水泥有限公司投入運行，平均負荷穩定在9500 KWe，最高可達11500KWe。
2006年，我公司引進了新一代的仿真軟件和高性能計算機，這將使我們的研發水平站在一個新的平臺上。
4、結語
2007年，由我公司設計和制造的臥式窯尾鍋爐和新一代的雙壓余熱鍋爐都將投入運行，我們將在此基礎上，吸取經驗，及時改正不足之處，推出更成熟可靠的產品。限于從業的經驗和認知水平，我們無法一蹴而就。幸運的是，我們有大量的案例已經或即將投入運行，有早期的，有近期的，還有最新一代的：有單壓的，有雙壓的，還有閃蒸的；有立式的，有臥式的；有自行設計的，有來圖加工的；有配立磨的，還有配管磨的；有配電除塵的，還有配布袋除塵的；我們有條件通過比對，總結，改進我們的設計，不斷提高性能和可靠性，就像發達國家的制造商走過的歷程。
我們感謝業主和合作伙伴對我們提出了不足和改進意見，我們尤其歡迎與我們的老用戶探討改進意見，因為工程實踐往往出乎設計者的設想，我們只有針對出現的問題對我們的設計，材料，工藝等工程細節進行改進。只有這樣才能引導我們不斷進步!
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