【正文】 水泥廠2500t/d水泥生產線余熱發(fā)電項目技術方案2500t/d新型干法水泥熟料生產線純低溫余熱發(fā)電項目(第一分冊)技術方案目 錄1 總論 5 項目概述 5 工藝及裝機方案 5 發(fā)電量及廠用電 6 建設內容和范圍 62 建設條件 7 水泥窯工藝 7 余熱資源 8 輔料供應 83 建設方案 8 余熱資源 8 余熱資源情況 9 余熱利用方案 9 工藝及裝機方案 10 余熱煙氣流程 10 熱力系統(tǒng) 11 汽水流程 11 裝機方案 12 工藝技術措施 12 水泥生產工藝系統(tǒng)與余熱電站的關系 12 總圖 13 車間組成 13 交通運輸 13 道路綠化 13 余熱鍋爐 13 結構形式 13 余熱鍋爐的清灰和輸灰 14 鍋爐給水 15 爐水校正 15 主要設備參數(shù) 15 汽輪發(fā)電機 17 汽輪發(fā)電機主機 17 調節(jié)、保安和潤滑 18 汽輪發(fā)電機輔機 19 主要設備參數(shù) 20 化學水處理 21 化學水方案和流程 21 余熱電站化學水用量 21 出水水質指標 22 主要設備參數(shù) 22 循環(huán)冷卻水 23 循環(huán)冷卻水量 23 循環(huán)冷卻方案 23 循環(huán)冷卻水水質要求 24 循環(huán)水補水量 24 構筑物及布置 25 主要設備參數(shù) 25 給排水 25 補給水量 25 補給水質要求 26 廢水排水 26 雨水排水 26 電氣 26 站內高壓系統(tǒng) 26 站內低壓系統(tǒng) 27 裝機及負荷 27 負荷平衡 28 電氣控制系統(tǒng) 28 電訊 29 防雷接地 29 照明 30 裝備水平 30 熱工自動化 31 慨述 31 過程自動檢測 31 過程自動控制 33 過程的遠程控制 34 過程自動聯(lián)鎖 34 DCS控制系統(tǒng) 36 儀表接地 38 動力供應 38 主要儀表選型 39 控制室設置 39 土建結構 40 建筑與結構設計總則 40 主廠房建筑與結構 40 SP余熱鍋爐建筑與結構 42 AQC余熱鍋爐建筑與結構 42 循環(huán)水站建筑與結構 43 化學水處理站建筑與結構 43 設備基礎、支架及管溝 444 消防 45 消防范圍 45 消防重點 45 防火方案 45 總平面布置 45 建筑物防火 45 電氣設施防火 46 消火方案 46 消防通道 46 消火栓布置 46 滅火器布置 465 項目組織與生產管理 46 組織管理 47 建設進度 47 生產管理 47 勞動定員 48 職工培訓 481 總論 項目概述隨著新型干法水泥熟料生產工藝技術水平的不斷提高，我國水泥工業(yè)節(jié)能技術水平有了長足的進步，高溫余熱已在水泥生產過程中被回收利用，利用日益成熟的余熱利用技術，大量回收和充分利用中、低余熱，用以發(fā)電、制冷、采暖或熱電聯(lián)供，已經成為目前國內水泥工業(yè)節(jié)能降耗的有效途徑之一。我國是世界最大的水泥生產和消費大國，也是能源緊缺國家，充分利用水泥窯余熱發(fā)電已成為水泥工業(yè)發(fā)展的一個方向。國務院批準發(fā)布的《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》明確提出：水泥行業(yè)發(fā)展新型干法窯外分解技術，提高新型干法水泥熟料比重，積極推廣節(jié)能粉磨設備和水泥窯余熱發(fā)電技術，對現(xiàn)有大中型回轉窯、磨機、烘干機進行節(jié)能改造。作為十大節(jié)能工程之一，余熱余壓利用工程則明確要求在日產2000噸以上水泥生產線中每年建設低溫余熱發(fā)電裝置30套。在近期印發(fā)的《關于加快水泥工業(yè)結構調整的若干意見》中，要求到2010年，新型干法水泥采用余熱發(fā)電的生產線達40%。鑒于在水泥窯余熱發(fā)電技術中，純低溫余熱發(fā)電技術具有更好的社會效益和經濟效益，目前國家將重點支持該項技術的推廣應用。本項目為利用劉總旗水泥廠2500t/d新型干法水泥生產線純低溫余熱發(fā)電項目。項目名稱：某水泥廠2500t/d水泥生產線余熱發(fā)電項目。項目性質：2500t/d新型干法水泥生產線配套建設項目。業(yè)主單位：某水泥廠建設地點：某水泥廠區(qū)。建設規(guī)模：。 工藝及裝機方案劉總旗水泥廠現(xiàn)新建一條2500t/d水泥生產線，本工程利用水泥生產線窯尾預熱器排出的廢氣余熱和窯頭冷卻機排出的廢氣余熱，在水泥生產線窯尾預熱器旁建設一套窯尾余熱鍋爐（以下簡稱為SP鍋爐）、在窯頭冷卻機旁建設一套窯頭余熱鍋爐（以下簡稱為AQC鍋爐），產生低壓過熱蒸汽送至汽輪發(fā)電機組做功發(fā)電。經熱平衡計算，在2500t/d水泥生產線生產量≥3000t/d時，根據業(yè)主提供的廢氣參數(shù)計算，； t/h；℃過熱蒸汽供汽輪機組發(fā)電。結合成熟汽輪機設備的理論汽耗參數(shù)，考慮到2500t/d水泥生產線余熱廢氣參數(shù)有一定的波動，經綜合考慮。 發(fā)電量及廠用電發(fā)電機裝機容量： 電站年發(fā)電量： 10電站年自耗電量：241電站自耗電率： %電站年外供電量： 建設內容和范圍本工程建設內容包括：窯尾SP余熱鍋爐一套、窯頭AQC余熱鍋爐一套、化學水處理站一套、循環(huán)冷卻水站一套以及相應的發(fā)配電系統(tǒng)、儀表自控系統(tǒng)及相應的公用工程。按業(yè)主給出的工程范圍要求，本工程與2500t/d水泥生產線的工程界區(qū)分界點擬設置如下： 1）、余熱鍋爐窯尾SP余熱鍋爐引風管的分界點設在預熱器C1級出口至增濕塔入口之間的引風管上，回風管的分界點設在高溫風機入口前的風管上，鍋爐排灰的分界點設在增濕塔的輸灰設備處。窯尾AQC余熱鍋爐引風管的分界點設在冷卻機34風室和5風室前段頂部，回風管的分界點設在6風室至除塵器進口風管上，鍋爐排灰的分界點設在窯頭除塵器的輸灰設備處。2）、給排水軟水（化學水）補給水管路的分界點設在原水箱的進水口；循環(huán)水站補給水管路的分界點設在冷卻水池補給水的進水口；生活水管分界點設在余熱鍋爐和余熱電站界區(qū)外1m處；廢水、污水和雨排水的分界點設在相應裝置就近的地溝處。3）、電氣系統(tǒng)。4）、自控系統(tǒng)余熱發(fā)電DCS系統(tǒng)與2500t/d水泥生產線DCS之間通訊的網絡分界點設在余熱電站DCS系統(tǒng)的網絡連接口上。以上述工程界區(qū)點為界，界區(qū)點以內靠余熱發(fā)電一側的相關工程設計、安裝、設備供貨、材料供貨、設計聯(lián)絡、工程服務等由承包方負責，界區(qū)點以外相關工程由業(yè)主方負責。2 建設條件 水泥窯工藝本工程是利用水泥窯產生線生產過程中的廢氣余熱產生蒸汽，推動汽輪發(fā)電機組做功發(fā)電的余熱利用工程，余熱發(fā)電工藝及其發(fā)電量與水泥窯產生線工藝、設備和參數(shù)等密切相關。本工程水泥窯工藝和設備主要具體參數(shù)如下所示：項目數(shù)值單位熟料生產能力3000t/d熟料小時產量125t/h燃煤熱值～Kcal/kg熟料落料溫度～1370℃熟料出料溫度≤95℃二次風溫度～1050℃三次風溫度～800℃生料磨進風溫度(最低)～200℃煤磨進風溫度～℃運轉率7200小時/年 余熱資源根據劉總旗水泥廠提供的2500t/d熟料生產線相關資料，生產線廢氣余熱條件如下。1）、窯頭余熱發(fā)電可用廢氣廢 氣 量：140000Nm3/h廢氣溫度：380℃含塵濃度：～30g/Nm32）、窯尾余熱發(fā)電可用廢氣廢 氣 量： 230000Nm3/h廢氣溫度： 335℃含塵濃度： ≤100g/Nm33）、余熱利用現(xiàn)狀2500t/d熟料生產線余熱目前用于兩個方面：一是利用窯尾C1級排出的余熱煙氣供生料磨烘干用，生料磨入口煙氣溫度最低為200℃；二是冷卻機三風室抽出約6000 N m3/h、640℃的熱風供煤磨烘干用。其余余熱資源未再利用。4）、余熱利用要求在保證2500t/d熟料生產線工藝用風的前提下，盡可能回收廢氣余熱，生產蒸汽發(fā)電。 輔料供應本工程主要消耗的藥品有：磷酸三鈉，堿式氯化鋁等，均由當?shù)厥袌霾少?，汽車運輸。3 建設方案 余熱資源 余熱資源情況根據業(yè)主提供的劉總旗水泥廠2500t/d水泥生產線余熱資源及要求如下：1）、窯尾余熱發(fā)電可用廢氣量230000 Nm3/h、溫度335℃；供生產線生料磨烘干用，廢氣溫度最低200℃；2）、窯頭冷卻機中部余熱發(fā)電可用廢氣量140000 Nm3/h，溫度380℃。以上廢氣參數(shù)將作為本次方案的設計依據，當實際參數(shù)發(fā)生變化時，余熱鍋爐及余熱發(fā)電參數(shù)也將會作相應的調整。 余熱利用方案按照上述可利用的余熱廢氣參數(shù)，在滿足水泥生產線所用熱風的前提下，結合本公司水泥余熱發(fā)電的實際工程經驗、特有的冷卻機優(yōu)化取熱梯級利用技術以及便于余熱鍋爐設計制造的原則，對本工程余熱資源進一步細化，以提高和穩(wěn)定回收蒸汽的品質。本工程回收利用的余熱資源分為兩部份：第一部份為來自窯尾預熱器C1級排出的煙氣；第二部份為窯頭冷卻機前段三風室的剩余熱風和冷卻機中段四、五風室熱風，余熱利用方案如下：1）窯尾余熱利用方案本工程利用窯尾預熱器出口廢氣在窯尾設置SP余熱鍋爐。余熱鍋爐設置SP過熱器、SP蒸發(fā)器和SP省煤器。窯尾C1級筒出口煙氣從SP余熱鍋爐頂部依次進入SP過熱器、SP蒸發(fā)器、SP省煤器。SP省煤器出口廢氣經高溫風機引至生料磨，SP省煤器出口廢氣溫度按生料磨要求最低200℃設計。SP余熱鍋爐進口廢氣參數(shù)如下：名 稱規(guī)格參數(shù)單位余熱廢氣風量230000N m3/h余熱廢氣溫度335℃含塵濃度≤100g/N m32）窯頭余熱利用方案本工程為實現(xiàn)廢氣余熱的梯級利用，將業(yè)主提供的溫度380℃、煙氣量140000Nm3/h的廢氣細分為冷卻機前段和冷卻機中段兩部分，前段引風口設在三、四風室分界面上，中段引風口設在五風室前部緊鄰四風室處，細分后廢氣參數(shù)如下：（1）AQC余熱鍋爐進口高溫風名 稱規(guī)格參數(shù)單位余熱廢氣風量30000N m3/h余熱廢氣溫度500℃含塵濃度≤30g/N m3（2）AQC余熱鍋爐進口中溫風名 稱規(guī)格參數(shù)單位余熱廢氣風量110000N m3/h余熱廢氣溫度340℃含塵濃度≤30g/N m3根據窯頭劃分后的廢氣資源，本工程在窯頭設置AQC過熱器和AQC蒸發(fā)器和AQC省煤器，在冷卻機中部設置兩個取風口，取風口上裝設有取風閥進行調節(jié)。冷卻機（高溫段）抽取的～500℃廢氣進入過熱器，將來自SP過熱器和AQC蒸發(fā)器的混合蒸汽過熱到360℃，出窯頭過熱器后的廢氣，再與冷卻機中部（中溫段）抽取的340℃廢氣混合后進入AQC蒸發(fā)器、AQC二級省煤器和AQC一級省煤器，廢氣依次順序流經各受熱面后，出AQC鍋爐的廢氣溫度降至～85℃，經回風管與冷卻機后段（低溫段）排出的低溫廢氣混合后進入窯頭排風系統(tǒng)。 工藝及裝機方案 余熱煙氣流程針對上述細化后的余熱廢氣參數(shù)，本工程在窯尾C1級出口風管設置一個取風口，實施SP爐余熱廢氣取風。窯尾335℃、230000Nm3/h余熱煙氣引至SP余熱鍋爐的過熱器，℃；；排煙再進入SP省煤器對鍋爐給水加熱，SP省煤器出口煙氣溫度≥200℃。本工程在窯頭冷卻機中前部和冷卻機中部各設置一個取風口，實現(xiàn)AQC爐余熱廢氣的梯級取風。冷卻機中前部500℃、30000Nm3/h的高溫風進入AQC過熱器，對255℃混合過熱蒸汽再過熱到360℃；AQC過熱器的排風進入AQC蒸發(fā)器前混風室與冷卻機中部340℃、110000Nm3/h的中溫風混合后再進入AQC蒸發(fā)器。AQC蒸發(fā)器的排風進入AQC二級省煤器和AQC一級省煤器，對鍋爐給水進行加熱。AQC一級省煤器約85℃排風與冷卻機6風室排風經風管匯合進入窯頭除塵器后，經除塵風機排入大氣。本工程在冷卻中前部和中后部之間設置隔風檔板實現(xiàn)梯級取風，余熱鍋爐進風前設置除塵器，以除去煙氣中的大顆粒粉塵減小鍋爐的磨損。 熱力系統(tǒng)本工程熱力系統(tǒng)包括：窯尾SP余熱鍋爐和窯頭AQC余熱鍋爐各一臺、凝汽式汽輪發(fā)電機組一套。詳見《熱力系統(tǒng)圖》。按照上述的余熱廢氣風量及溫度的情況和特點，本項目在2500t/d熟料生產線窯尾和窯頭分別設置SP和AQC余熱鍋爐。按照水泥余熱發(fā)電的特點和經驗，、給水溫度40℃，、溫度300℃，、AQC過熱器出口蒸汽溫度360℃；過熱蒸汽進入汽輪機并在汽輪機內做功后凝結成水。本工程鍋爐給水的除氧使用真空除氧器，來自汽輪機的凝結水經真空除氧器除氧后，由鍋爐給水泵加壓后送給鍋爐系統(tǒng)，完成一個完整的熱力循環(huán)。 汽水流程本工程中，汽輪機凝結水經凝結水泵送入除氧器除氧，再經鍋爐給水泵將除氧水供給AQC一級省煤器加熱水至～150℃后,一部分進入AQC二級省煤器加熱至180℃后進入AQC余熱鍋爐蒸發(fā)器汽包，另一部分繼續(xù)通過SP省煤器加熱至180℃進入SP蒸發(fā)器汽包，、℃、300℃、255℃、360℃后送往汽輪發(fā)電機組發(fā)電。 裝機方案根據對廢氣余熱計算，2500t/d水泥窯在正常生產（產量≥3000t/d）時，窯頭、在AQC過熱器出口的主蒸汽溫度為360℃， 。按照本工程的總圖布置，從AQC過熱器出口到汽輪機入口的管道長度約150m；，