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2500t/d新型干法水泥窑余热发电项目热工检测分析
【摘要】：对LLH水泥厂2 500 t/d新型干法水泥生产线余热发电前后进行的两次热工检测数据进行分析,结果表明余热发电系统运行良好,不但发电效率的各项指标比较理想,达到了国内先进水平,而且对熟料烧成系统的各项指标也没造成不利影响,熟料产量和熟料烧成热耗的指标还有所改善。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TQ172.8;TM621【正文快照】：
0引言水泥工业是传统的高能耗行业，就目前国内最先进的生产线工艺，仍有大量的350℃以下的废气被直接排出，其浪费的热量达到了系统总热量的3口沁左右‘l]。随着能源资源的日益紧张，煤电价格不断上涨，水泥成本不断增加，充分利用水泥烧成系统的废气余热，进行低温余热发电
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京公网安备74号闪蒸余热发电技术_中国水泥网
闪蒸余热发电技术
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一、概述&&& 蒸汽／热水闪蒸复合发电技术是一种能最大限度地利用中、低温余热的纯余热利用型发电技术。该技术主要以200℃~500℃的低温废气作为热源，通过余热锅炉生产出过热蒸汽和一定量的饱和水，将常规发电系统无法利用的部分低品位低温热能，通过闪蒸系统生产出饱和蒸汽，与过热蒸汽一起进入多参数汽轮机作功发电，从而增加余热发电功率。采用此项技术一般可比常规技术多发电10%左右。华效资源有限公司是专业从事中低温余热发电技术的高科技公司，已经完成了海南南山电厂燃汽轮机闪蒸余热发电工程项目、山东泰山水泥集团公司的2500T/d加5000T/d两条水泥窑一套13.2MW汽轮机发电系统的水泥窑闪蒸余热发电工程。公司联合哈尔滨电站集团国家发电设备工程研究中心，针对水泥窑余热特点开展了大量的开发利用技术工作，取得了比较好的经济效益和社会效益。总结闪蒸余热发电技术在水泥窑上的应用可以看出， 我公司具有如下优势：&&& 1、我公司集热力系统优化设计、锅炉与汽轮机设备制造于一体，可根据水泥厂的废气参数优化热力系统，达到锅炉、汽机、闪蒸器的最优组合，实现最高发电效率。系统的优化需要锅炉、汽机、系统等设计部门的反复设计，一次设计很难达到最优化的结果，只有集中公司的系统设计、锅炉和汽轮机设计参数相互反馈再设计和校核才能达到系统的最优化，这是我公司的最大优势。&&& 2、依托发电设备国家工程研究中心的完整设备的设计软件，可根据公司的具体要求做到对每台汽轮机的单独设计，做出的汽轮机针对性好，并且应用具有国际先进水平的三维叶片技术，其内效率明显高于普通汽轮机。&&& 3、独特的闪蒸技术，使得窑头锅炉出口温度可降低到90℃以下，窑尾锅炉出口温度根据水泥厂的要求做到最低限度，充分利用低位热能，使吨熟料发电量做到最大。&&& 4、与哈电集团国家发电设备工程中心的紧密合作关系，具有充分的技术保障和雄厚的技术人员资源，从而保证工程质量和运行质量，并可对客户进行充分的培训。&&& 5、系统技术可靠，运行简单方便。经济效益明显，一般水泥窑余热发电工程投资回收年限不到三年。二、闪蒸余热发电系统工艺流程和技术原理&&& 以海南南山电厂闪蒸余热发电系统为例，其系统中除余热锅炉没有除灰系统以外，基本过程和原理完全相同。&&& 1、工艺流程&&& 给水经给水泵进入余热锅炉,经废气加热后,一部分变为过热蒸汽,进入汽轮机作功发电。另一部分经余热锅炉低温段加热后，产生热水(饱和水)，这部分热水进入闪蒸器，经一级扩容闪蒸出一定量的低压饱和蒸气，进入汽轮机相应低压进汽口作功发电。闪蒸器内的饱和水进入除氧器，与冷凝水一起经除氧后由给水泵供给锅炉，实现一个完整的热力循环。图1所示为海南南山电厂2×FT8燃气轮机排气余热发电工程的蒸汽／热水闪蒸复合发电原则性热力系统图。该项目采用了一级闪蒸和双进汽汽轮机。&
2、闪蒸系统高效率技术原理&&& 常规余热发电系统与蒸汽／热水闪蒸复合发电系统的余热利用情况如图1所示。BCDE为常规蒸汽余热锅炉的介质吸热特性， ACDE为复合发电余热锅炉的工质吸热特性。图中取两种锅炉的介质始饱和温度（C点）相同，C点与所对应烟气c点的温差称之为窄点温差。从图中看出，两种系统的工质吸热曲线自C点后（CDE）重合，即过热蒸汽参数相同，过热蒸汽量相等；而两种系统在低温段（C点前）所利用的热量差异较大。常规余热炉将59.5吨产生蒸汽的水自105℃加热到& 249 .2℃(饱和温度)，使烟气自269.2℃降为209℃排出；而蒸汽／热水闪蒸系统则将143t水自68℃加热到249.2（饱和温度），相应的烟气自269.2℃降为100℃，比常规系统多利用余热kcal/h，即烟气曲线中的ab段。是常规蒸汽余热锅炉一次余热利用率的1.40倍。
三、工程实例：1、海南南山电厂2×FT8燃气轮机排气余热发电工程1．1 概况&&& 海南南山电厂2×FT8燃气轮机的排气余热发电工程于2002年1月签约，于日完成72小时试运，验收并网发电运行至今。该燃机排气量166.7kg/s,排气温度462℃。该系统经过三年多的运行，取得了良好的发电效益，尤其是汽轮机末级叶片在闪蒸汽(饱和蒸汽)的条件下运行良好。2、新矿集团华丰煤矿水泥窑闪蒸复合余热发电2．1概况&&& 该项目于日签约，为2500t/d＋5000t/d水泥生产线建设闪蒸余热发电电厂。计算发电功率13200kW，该项目于2005年1月开工，并于2006年1月运转至今。
2．2工艺流程&&& 在2500t/d、5000t/d水泥生产线上各配置一台窑头余热锅炉（AQC炉）和一台窑尾余热锅炉（PH炉）。两条水泥生产线的PH炉产生的主蒸汽经混合后接入一台双进汽汽轮机的主汽进口；四台余热锅炉的部分热水抽出后分别引入一台闪蒸器中，闪蒸出低压饱和蒸汽进入汽轮机的低压汽入口作辅助发电。总体上组成两窑四炉一闪一机的配制,机组额定发电量13200 kW/h。2．3主要发电指标1）额定发电功率：13200kW2）吨熟料发电能力：42.24 KWh/t3）年发电量：KWh（按年运行7142.4小时计算）4）年创产值：4525万元（按购电价格0.50元计算，自用电率为4%）3& CX水泥厂闪蒸余热发电工程设计3．1概述&&& 目前本公司正在进行的是1×5000t/d的CX水泥余热发电工程。根据具体的烟气参数和烟气排放特点，优化确定主蒸汽量为1.6MPa。3．2系统方案设计基本条件3．2．1水泥生产线数据：投产年份：日熟料产量：设计5000t/d，实际5500t/d，最大6000t/d。预热器级数：5回转窑形式：φ4.8×74m三挡托轮回转窑形式：φ4.8×74冷却机型号：LBT42310控制流冷却风机数量：14台年运行天数：316天增湿塔设置形式（高温风机前或后）：后煤磨抽风位置（窑头或窑尾）：窑头3．2．2窑尾余热锅炉设计条件：废气流量（Nm3/h）：正常380000 Nm3/h，最大400000 Nm3/h废气压力：C1出口-4250～-4650Pa废气温度：318～330℃3．3余热发电系统方案3．3．1参数分析1.&水泥窑及废气参数情况窑头废气流量、温度：/h，400℃。窑尾废气流量、温度：/h，320℃，窑尾锅炉出口温度200℃。2.&系统热平衡计算结果及推荐方案根据上述参数，在正常情况下并参考其它同类窑的情况，我们对主汽参数在8、12、16、20、24压力等级下及闪蒸汽参数进行了初步的优化计算，结果如下：
不同设计压力时，锅炉、汽轮机参数及机组发电功率对照表
根据上述计算结果并综合考虑系统的可靠性、经济性，我们推荐采用方案三。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 系统方案图
&3．&当水泥窑在最高排气温度工况下根据计算，系统发电量为10236kW。4．&项目规模&&& 按照上述的水泥窑余热发电废气参数，该项目正常状态下发电功率为8022kW，水泥窑在高排气温度情况下，发电功率为10236kW。所生产的电力将全部用于水泥生产。3．3．2工艺系统&&& 与常规火力发电系统不同的是，蒸汽/热水闪蒸复合发电系统引入了闪蒸器。给水经给水泵进入余热锅炉后, 其中的一部分被废气余热直接加热为过热蒸汽,进入汽轮机做功发电。另一部分经余热锅炉低温段加热后，产生一定压力下的热水，这部分热水进入闪蒸器，生产出一定量的低压饱和蒸汽，进入汽轮机相应的低压级做功发电。闪蒸器产生的饱和水进入除氧器（或水箱），与冷凝水一起经除氧后由给水泵供给锅炉，实现一个完整的热力循环。&&& 在这一工艺流程中，引入闪蒸系统，使AQC炉的排烟温度降到90℃左右，大大提高了余热利用率。同时由于增加了闪蒸系统，可通过调节系统循环水量来较大范围地适应水泥窑（尤其窑头）废气参数的大幅波动，提高系统运行的可靠性和稳定性。3．3．3设备配置&&& 根据本项目水泥窑的特点及余热发电系统工艺设计要求，本方案采用一窑两炉一机加一台闪蒸器的设备配置方式。即一条5000t/d窑配置窑头炉和窑尾炉各一台，余热锅炉的过热蒸汽汇合后直接进入汽轮发电机组发电；余热锅炉所产生的多余热水共同进入闪蒸器，闪蒸出来的饱和蒸汽进入汽轮发电机组的低压级作功发电。两炉一机方案是在综合考虑了投资、废气成分、系统复杂程度、可靠性、运行可操作性等因素后确定的最佳方案。其优点主要体现在：系统简单，投资降低且便于管理；单机容量增大，汽轮发电机组效率提高。
&&& 最后，我们愿将高效的闪蒸余热发电技术推荐给广大的水泥企业，为我国水泥余热发电事业，做出一定的贡献。（中国水泥网 转载请注明出处）
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年中国水泥余热发电行业分析及市场预测报告
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《年中国水泥余热发电行业分析及市场预测报告》报告主要分析了水泥余热发电行业的市场规模、水泥余热发电市场供需求状况、水泥余热发电市场竞争状况和水泥余热发电主要企业经营情况、水泥余热发电市场主要企业的市场占有率，同时对水泥余热发电行业的未来发展做出科学的预测。
【报告描述】：
&&& 国家在能源、环保等产业政策方面的大力扶持我国近年来十分重视节能环保问题。从2004 年起，国家先后制定了若干政策措施以鼓励节能、环保事业的发展。同时，国家各相关部门还制定了明确的目标和具体措施鼓励余热发电工程行业的发展。低温余热回收发电是国家节能环保产业支持项目，符合国家关于节约资源、保护环境及可持续发展的方针政策。国家规定，对于容量大于1MW 的余热电站，应该无条件上网并给予优惠上网电价。
&&& 日，国务院办公厅转发发展改革委、财政部、人民银行、税务总局《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》，在资金支持力度、税收扶持政策、相关会计制度、改善金融服务方面提出了具体的支持政策，如在税收方面，&对节能服务公司实施合同能源管理项目，取得的营业税应税收入，暂免征收营业税，对其无偿转让给用能单位的因实施合同能源管理项目形成的资产，免征增值税&、&节能服务公司实施合同能源管理项目，符合税法有关规定的，自项目取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起，第一年至第三年免征企业所得税，第四年至第六年减半征收企业所得税&；在发展目标方面，&到2012年，扶持培育一批专业化节能服务公司，发展壮大一批综合性大型节能服务公司&等。该意见的出台将加快推动合同能源管理业务的持续健康发展。
&&& 工业和信息化部发布了关于《新型干法水泥窑纯低温余热发电技术推广实施方案》，提出在现有全国日产量2000吨以上的新型干法水泥生产线中推广实施水泥窑纯低温余热发电改造项目，年发电量达120亿千瓦时，形成427万吨标准煤的节能能力，使日产量2000吨以上的新型干法水泥生产线余热发电配套率达到95%以上的建设目标，实施期为4年，即年，计划建设水泥窑纯低温余热发电项目225套，总装机容量1995MW，预计项目总投资127亿元。 因此，可以说，国家依然看好余热发电，在&十二五&期间，水泥行业余热发电还将迎来新一轮的建设高峰。
&&& 本主要依据了国家统计局、国家海关总署、国家商务部、国务院发展研究中心以及国内外相关报刊杂志的基础信息等公布和提供的大量资料，着重对我国水泥余热发电行业的发展态势，包括市场供给与需求情况、进出口情况、市场需求特点等进行了分析。报告数据丰富及时、图文并茂，还对国家相关产业政策进行了介绍和趋向研判，是水泥余热发电生产企业、科研单位、经销企业等单位准确了解当前中国水泥余热发电市场发展动态，把握企业定位和发展战略方向不可多得的决策参考资料，同时对银行信贷部门也具有极大的参考价值。
第一章 2010年世界行业整体运营状况分析&
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第一节 拉法基&
第二节 海德堡&
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第三章 2010年中国水泥余热发电行业市场发展环境解析&
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一、节能环保、低碳排放意义重大、势在必行&
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第四章 2010年中国水泥余热发电行业市场运行态势剖析&
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第三节年中国水泥余热发电行业产值分析&
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二、主要盈利能力指标分析&
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二、余热发电不断挑战新技术领域&
第二节 2010年中国水泥余热发电技术新突破&
一、技术优势及创新点&
二、中国水泥窑余热发电技术&
三、新型干法水泥熟料线纯低温余热发电工艺探讨与效益评价
第三节 2010年中国纯低温热发电技术研究&
一、水泥生产和低温余热发电技术&
二、国内纯低温余热发电技术的应用情况&
三、水泥行业低温余热发电的效益分析和前景预测&
第七章 2010年中国水泥余热发电技术设计领域透析&
第一节 2010年中国提供水泥余热发电技术业运行总况&
一、新型干法水泥余热发电系统耐磨衬里结构设计及应用
二、水泥厂低温余热发电工程设计方案（案例解析）&
三、水泥余热发电发展存在的问题&
第二节 重点企业分析
一、中材节能&
二、杭州中科节能&
三、其它企业&
第八章2010年中国水泥余热发电设备分析&&新型干法水泥窑低温余热锅炉&
第一节 常用的余热发电热力系统&
一、单压系统&
二、闪蒸系统&
三、双压系统&
第二节 余热发电热力系统比较&
第三节 2010年中国新型干法水泥窑低温余热锅炉企业业绩同比&
第四节 其它设备分析&
一、汽轮机
二、空冷式发电机&
三、水处理设备&
四、循环冷却设备&
五、DCS控制设备&
第九章 2010年中国水泥余热发电市场竞争格局透析&
第一节2010年中国水泥余热发电行业竞争现状综述
一、水泥余热发电业竞争优势&
二、技术竞争分析&
三、&水泥大鳄&竞相抢滩余热发电&
第二节2010年中国水泥余热发电行业集中度分析&
一、市场集中度分析&
二、生产企业的集中分布&
第三节年中国水泥余热发电行业竞争趋势分析
第十章 中国水泥余热发电优势生产企业竞争力及关键性数据分析&
第一节 安徽海螺水泥股份有限公司&
一、企业概况&
二、企业主要财务指标&
三、企业成长性指标
四、企业经营能力指标&
五、企业盈利能力指标&
六、企业偿债能力&
第二节 大连易世达能源工程有限公司&
一、企业概况&
二、企业主要财务指标&
三、企业成长性指标&
四、企业经营能力指标&
五、企业盈利能力指标&
六、企业偿债能力&
第三节 深南电(中山)电力有限公司&
一、企业概况&
二、 企业主要经济指标分析&
三、企业盈利能力分析&
四、企业偿债能力分析&
五、 企业运营成本费用分析&
六、企业成长能力分析&
第四节& 深南电(中山)电力有限公司&
一、企业概况&
二、 企业主要经济指标分析&
三、企业盈利能力分析&
四、企业偿债能力分析&
五、 企业运营成本费用分析&
六、企业成长能力分析
第五节& 深南电(中山)电力有限公司&
一、企业概况&
二、 企业主要经济指标分析&
三、企业盈利能力分析&
四、企业偿债能力分析&
五、 企业运营成本费用分析&
六、企业成长能力分析&
第六节 蕉岭县龙腾旋窑水泥有限公司
一、企业概况
二、 企业主要经济指标分析&
三、企业盈利能力分析&
四、企业偿债能力分析&
五、 企业运营成本费用分析&
六、企业成长能力分析&
第七节& 深南电(中山)电力有限公司&
一、企业概况&
二、 企业主要经济指标分析&
三、企业盈利能力分析&
四、企业偿债能力分析
五、 企业运营成本费用分析&&
六、企业成长能力分析&
第八节& 合肥院&
一、企业概况&
二、 企业主要经济指标分析&
三、企业盈利能力分析&
四、企业偿债能力分析&
五、 企业运营成本费用分析&
六、企业成长能力分析&
第九节 其它&企业概述
一、中信重机&
二、阳光基业&
三、安徽海螺川崎工程有限公司&
第十一章 2010年中国水泥制造业运行态势及关键性分析&
第一节 水泥业运行总况&
一、中国水泥产量20多年蝉联世界冠军&
二、鼓励利用电石渣生产水泥的政策出台&
三、资本金调整对水泥行业的影响分析&
四、中国水泥行业发展低碳经济势在必行&
第二节2009年中国水泥行业技术创新分析&
一、技术创新使水泥行业脱胎换骨&
二、向水泥强国转变需深化技术创新&
三、探索适合国情的技术创新突破点&
第三节 近几年中国水泥熟料业数据监测&
一、年中国水泥产量统计分析&
二、年中国水泥制造行业主要数据监测分析&
三、年中国水泥进出口数据监测分析（）
第十二章 2010年中国水泥熟料产业运行新形势及关联性透析&
第一节 年中国水泥熟料市场动态分析&
一、中国水泥熟料产能情况分析&
二、水泥熟料需求情况分析&
二、中国水泥熟料价格走势分析&
第二节 年中国水泥熟料新增产能情况&
一、生产线大型化&
二、新增生产能力集中在中西部地区&
三、大型企业集团是投资的主体&
第三节 近几年中国水泥熟料业数据监测&
第十三章 年中国水泥行业发展趋势与前景展望&
第一节年中国水泥余热发电行业发展前景分析
一、国际水泥余热发电市场潜力很大&
二、我国水泥行业余热发电前景广阔&
三、我国水泥余热电站建设空间巨大&
第二节年中国水泥余热发电行业发展趋势分析
一、纯低温余热发电的发展趋势&
二、我国水泥窑余热发电技术发展趋势&
第三节年中国水泥余热发电行业市场预测分&
一、未来 5年水泥余热发电市场规模预测分析&
二、国内新建的需建余热电站的水泥生产线预测分析&
三、2015年国内水泥行业余热电站工程的需求预测分析&
第四节 年中国水泥余热发电市场盈利预测分析
第十四章 年中国水泥余热发电行业投资战略研究&
第一节 2010年中国水泥余热发电产业投资概况&
一、水泥余热发电业投资环境分析&
二、水泥余热发电投资与在建项目&&
三、余热发电投资方兴未艾&
四、余热发电成功引入战略投资&
第二节 年中国水泥余热发电行业投资机会分析&
一、水泥行业青睐纯低温余热发电&
二、区域投资潜力分析&
三、与产业政策调整相关的投资机会分析&
第三节年中国水泥余热发电行业投资风险预警&
一、宏观调控政策风险&
二、市场竞争风险&
三、技术风险&
四、环境风险
第四节 投资建议
订 阅 《年中国水泥余热发电行业分析及市场预测报告》
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