【文章內(nèi)容簡介】 爐出口溫度： 210℃ 窯尾粉塵的化學(xué)成分（ %）： SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2O 燒失量 窯尾粉塵含塵濃度： 80g/Nm3 窯尾粉塵顆粒組成： 10μ m 窯尾廢氣成分 : CO2 O2 N2 H2O % 窯頭廢氣參數(shù) : 入 AQC 鍋爐廢氣量 : 240,000Nm3/h 。 溫度 : 360℃ 。 工作負(fù)壓 : 1000Pa AQC 鍋爐出口溫度 : 95℃ 窯頭篦冷機(jī)粉塵的化學(xué)成分（ %）： SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2O 窯頭粉塵含塵濃度： 30g/Nm3 窯頭粉塵顆粒組成： μ m 15 15~20 20~30 30~40 40~88 88 % 窯頭排出的廢氣成分： CO2 O2 N2 H2O % / 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案設(shè)計(jì)前提 本工程實(shí)施后電站應(yīng)盡量避免向電網(wǎng)返送電 ； 資源綜合利用電站的建設(shè)及生產(chǎn)運(yùn)行應(yīng)不影響水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行 ； 資源綜合利用電站的系統(tǒng)及設(shè)備應(yīng)成熟可靠，并考慮目前國內(nèi)余熱發(fā)電設(shè)備實(shí)際技術(shù)水平 。 熱力系統(tǒng)方案及裝機(jī)容量 根據(jù)目前國內(nèi)資源綜合利用技術(shù)及裝備現(xiàn)狀，結(jié)合水泥窯生產(chǎn)線余熱資源情況，本工程裝機(jī)方案采用資源綜合利用的 雙壓鍋爐 +補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)余熱發(fā)電 技術(shù)。 AQC 窯頭雙壓余熱鍋爐和 SP 窯尾余熱鍋爐選用杭州鍋爐集團(tuán)有限公司的產(chǎn)品，杭州鍋爐集團(tuán)有限公司是專業(yè)生產(chǎn)余熱鍋爐的著名公司，其產(chǎn)品享譽(yù)全國各地。 汽輪 發(fā)電 機(jī)組 及系統(tǒng) 汽 輪 機(jī) 為 補(bǔ) 汽凝汽 式汽輪 機(jī) 裝機(jī)容量： 9MW 額定 轉(zhuǎn)速： 3000r/min 進(jìn)汽壓力： 177。 進(jìn)汽溫度： 320 4020? ℃ 進(jìn)汽量： 40t/h 可行性研究報(bào)告 12 補(bǔ)汽壓力： ? Mpa 補(bǔ)汽溫度： 155 2021? ℃ 補(bǔ)汽量： 。 排氣壓力： 排氣溫度： 39℃ 2) 汽輪發(fā)電機(jī) 型號(hào)： QF92 額定功率： 9000 KW 額定電壓： 10500 V 頻 率： 50 Hz 轉(zhuǎn) 速： 3000 r/min 勵(lì)磁方式： 可 控 硅 勵(lì) 磁 系統(tǒng) 采取的措施 整個(gè)余熱發(fā)電系統(tǒng)的熱力系統(tǒng)由鍋爐的汽水系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機(jī)組及軸封加熱器 、 凝結(jié)水泵 、 除氧器、給水泵等相關(guān)設(shè)備組成。 余熱鍋爐系統(tǒng) AQC 鍋爐和 SP 鍋爐將水泥生產(chǎn)過程中 的 廢氣 余熱 吸收，產(chǎn)生的過熱蒸汽及低壓 補(bǔ) 汽進(jìn)入汽輪機(jī)，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，拖動(dòng)發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸送電力。 AQC 鍋爐設(shè)計(jì)為立式自然循環(huán)鍋爐，帶汽包，煙氣自上而下通過鍋爐。鍋爐自 上而下布置 高壓 過熱器、 高壓蒸發(fā)器 ，低壓 過熱器、 低壓 蒸發(fā)器和 公共加熱 器， 55℃左右的給水經(jīng)給水泵進(jìn)入公共加熱 器 后 ,被加熱成為飽和水后，分成三路分別進(jìn)入 AQC 鍋爐 低壓 汽包 、 AQC 鍋爐 高壓 汽包 和 SP 鍋爐 加熱器。進(jìn)入 AQC 高壓 鍋爐汽包 和 SP鍋爐 加熱器的飽和水經(jīng)過鍋爐內(nèi)部循環(huán)被加熱成過熱蒸汽，進(jìn)入 AQC 低壓 鍋爐汽包 的飽和水被加熱成低壓補(bǔ)汽 ，兩臺(tái)鍋爐的過熱蒸汽混合后和低壓補(bǔ)汽分別進(jìn)入汽輪機(jī)高壓端和低壓端做功發(fā)電。 在 AQC 鍋爐 中， 由于廢氣粉塵為熟料顆粒，粘附性不強(qiáng)，除塵方式采用自然沉降；另外為增大換熱面積，強(qiáng)化換熱效 果， AQC 鍋爐的傳熱管設(shè)計(jì)為螺旋翅片管。 SP 鍋爐帶汽包，設(shè)蒸發(fā)器和過熱器，煙氣在管外流動(dòng)，受熱面為蛇 形 光管，設(shè)置機(jī)械振打裝置來解決廢氣的粉塵附著問題。 過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)作功后排入凝汽器，凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵送入軸封加熱器 、 再由給水泵升壓進(jìn)入鍋爐公共加熱器，形成閉式循環(huán)。 為了保證電站事故 時(shí) 不影響水泥窯生產(chǎn)，余熱鍋爐均設(shè)有旁通廢氣管道，一旦余熱鍋爐或電站發(fā)生事故時(shí)，可以將余熱鍋爐從水泥生產(chǎn)系統(tǒng)中解列，不影響水泥生產(chǎn)的正常運(yùn)行。 余熱鍋爐均采用膜式受熱面立式鍋爐，解決余熱鍋爐漏風(fēng)、磨 損、堵灰等問題并減少占地面積，提高余熱回收率。 除氧器 采用化學(xué)除氧。 余熱爐均設(shè)有汽、水解列旁通措施，一旦 汽輪機(jī)緊急停機(jī)時(shí)，余熱鍋爐所產(chǎn)蒸汽可經(jīng)減溫減壓后，排至凝汽器，不再排大氣，造成環(huán)境污染，還可不浪費(fèi)凝結(jié)除鹽水。 車間布置 汽輪發(fā)電機(jī) 房（主廠房） 汽輪發(fā)電機(jī) 房 布置在回轉(zhuǎn)窯的旁邊， 由汽輪發(fā)電機(jī)房及高低壓配電室、 值班室 等幾部分組成。 汽輪發(fā)電機(jī)房為 48 21m，雙層布置， 177。 平面為輔機(jī)平面，布置有給水泵、汽輪機(jī)凝汽器 、冷凝水泵、冷油 器 等， 平面為運(yùn)轉(zhuǎn)層，汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)布置在此平面。 可行性研究報(bào)告 13 汽輪發(fā)電機(jī) 房的配電室為 48 6m， 177。 平面布置高、低壓配電室等。控制 柜及休息室 布置在 平面，局部三層平面即 ，主要布置 除氧設(shè)備等 。 窯尾 SP余熱鍋爐 窯尾余熱鍋爐布置于 5000t/d 水泥生產(chǎn)線窯尾 高溫風(fēng)機(jī)上方 ，采用露天布置，運(yùn)行平面為 21m 的平臺(tái) 。 排污擴(kuò)容器、汽水取樣器等 布置在 177。 平面。 窯頭 AQC 余熱鍋爐 窯頭余熱鍋爐布置于 5000t/d 水泥生產(chǎn)線窯頭 篦冷機(jī) 旁，占地 約 為 14 8=112m2，采用露天布置，運(yùn)行平面為 。 排污擴(kuò)容器 、 汽水取樣器等布置 在 177。 平面 。 補(bǔ)充水、循環(huán)水系統(tǒng)： 補(bǔ)充水系統(tǒng)：根據(jù)計(jì)算，本工程需要補(bǔ)充水 t/h（一期為 ） 。 循環(huán)水系統(tǒng)：根據(jù)該水泥廠的建設(shè)場(chǎng)地條件，循環(huán)冷卻水泵站建設(shè)在玻璃鋼冷卻塔附近，循環(huán)水泵直接從冷卻塔水池吸水。根據(jù)發(fā)電機(jī)組冷卻水用量及水壓要求，在循環(huán)冷卻水泵站內(nèi)設(shè) 3 臺(tái)循環(huán)冷卻水泵，同時(shí)為保持水質(zhì)的穩(wěn)定，在泵站內(nèi)設(shè)置了加藥裝置。 本工程設(shè)備冷卻水量為： 7500t/h (1) 循環(huán)水量 單位： m3/h 項(xiàng)目 機(jī)組類型 凝汽量 （ t/h） 凝汽量冷卻用水（ m3/h） 輔機(jī)用水量（ m3/h） 總循環(huán)水量（ m3/h） 夏 m=75 冬 m=70 夏 m=75 冬 m=70 2 9MW 2 47 2 3525 2 3290 2 222 7494 7024 設(shè) 3 臺(tái)循環(huán)水泵 , 每臺(tái)泵流量 Q=2515m3/h, 揚(yáng)程 H=27m, 配電動(dòng)機(jī) 280kW , 3 臺(tái)泵通過循環(huán)水管道向汽機(jī)房2 9MW 的汽輪發(fā)電機(jī)組供水 , 從汽機(jī)房冷凝器出來的循環(huán)水仍有余壓 , 被送至 3 臺(tái)逆流式機(jī)力通風(fēng)冷卻塔 , 每臺(tái)塔循環(huán)水能力為 2500m3/h, 溫差為 10℃ , 降溫后自流回到循環(huán)水池。 （ 2）補(bǔ)給水量 為了達(dá)到機(jī)組冷卻效果，同時(shí)還要節(jié)約投資。因此本工程汽機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)擬采用逆流型玻璃鋼冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)。補(bǔ)給水量的計(jì)算見下表： 補(bǔ)給水量計(jì)算表 單位： m3/h 項(xiàng)目 機(jī)組臺(tái)數(shù) 冷卻塔 補(bǔ)水 其它 用水 化學(xué)處理用水 合 計(jì) 可行性研究報(bào)告 14 2 9MW 10 6 化學(xué)水 處理 系統(tǒng) 該工程擬新建一套反滲透除鹽水裝置，采用反滲透加混床方式以保證除鹽水水質(zhì)。 化學(xué) 水處理方式的選擇 本工程電站屬于中溫 低 壓 余 熱發(fā)電范疇，對(duì)鍋爐給水水質(zhì)要求較為嚴(yán)格。 從有利于環(huán)境保護(hù)和降低酸堿耗量、降低成本，保證 鍋爐給水水質(zhì) ，提高供水安全可靠性考慮， 該工程新建一條一級(jí)反滲透 +一級(jí) 混床 除鹽 的除鹽水系統(tǒng)。 由于純低溫余熱發(fā)電工程屬于凝汽式電廠形式，補(bǔ)充水量較低，經(jīng)過計(jì)算正常運(yùn)行時(shí)每小時(shí)補(bǔ)水量為 。 考慮采用一級(jí)反滲透 +混 床水處理系統(tǒng)的原因?yàn)椋? 1 用一級(jí)反滲透 +混床制除鹽水，與用軟化水相比較： ，從而降低熱量的損失，提高了余熱的利用效率。用一級(jí)反滲透 +混床制除鹽水的排污率為 ％，用軟化水的排污率為 ％。 ，解決了中低壓鍋爐中常用軟化水作補(bǔ)給水而引起的硅酸鹽結(jié)垢的問題。有利于鍋爐的長期穩(wěn)定運(yùn)行，延長了鍋爐的使用壽命。 ，溫差波動(dòng)較大，造成鍋爐負(fù)荷變化大，因此蒸汽中攜帶的鹽分較多，在過熱器及汽輪機(jī)中造成鹽類的積聚，引起過熱器堵塞 及汽輪機(jī)故障，選用純度較高的除鹽水，能在負(fù)荷不穩(wěn)的情況下保證蒸汽的品質(zhì)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 2 用一級(jí)反滲透 +混床制除鹽水與用一級(jí)除鹽水相比較： ，一級(jí)反滲透 +混床的再生酸堿耗量為一級(jí)除鹽水的 5％，從而減少了酸堿廢水的排放量，有利于環(huán)境保護(hù)。 ，使系統(tǒng)的運(yùn)行操作更簡單， 系統(tǒng)的出水水質(zhì)更易得到保證，且大大提高了出水水質(zhì)。 采用一級(jí)反滲透 +混床水處理系統(tǒng)符合系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)的條件，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 化學(xué)水處理車間的供水由原廠區(qū)生活、消防給 水管網(wǎng)供給 。 處理流程為：自 原廠區(qū)生活、消防水池 送來的自來水 依次 進(jìn)入車間機(jī)械過濾器 、活性碳過濾器及 精密過濾器， 然 后 由高壓 泵將水送至 反滲透 裝置，除去大部分鹽分后 進(jìn)入 中間 水箱，再由 中間 水泵將水送至 混合 離子交換器，出水為除鹽水，進(jìn)入除鹽水箱 ，再 通過除鹽水泵供至 汽輪發(fā)電機(jī)房。處理后水質(zhì)達(dá)到：電導(dǎo)率小于 S/cm，二氧化硅小于 20μg/l 。 為滿足鍋爐給水 PH 值 、溶解氧 的要求，采用加 嗎啉、聯(lián)氨 處理，加 嗎啉、聯(lián)氨 裝置設(shè)置在主廠房內(nèi)。 鍋爐 可行性研究報(bào)告 15 汽包水質(zhì)調(diào)整，采用藥液直接投放的方式由專設(shè)加藥泵向鍋爐汽包內(nèi)投加 Na3PO4溶液，加藥裝置設(shè)置在主廠房內(nèi)。 化學(xué)水處理車間布置 化學(xué)水處理車間的建筑形式為單層布置方式，處理間為單層廠房，車間 外 部設(shè)地下酸堿中和池，車間內(nèi)所有排水均經(jīng)中和池排出。 技術(shù)指標(biāo) 根據(jù)該 水泥廠 的 供水情況 和鍋爐給水水質(zhì)要求，化學(xué)水處理系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)如下： 年消耗原水量： 10 4t 年產(chǎn)除鹽水量： 10 4t 年消耗 31%NaOH： 年消耗 31%HCl： 本工程電站屬于 余 熱發(fā)電范疇，對(duì)鍋爐給水水質(zhì)要求較為嚴(yán)格。根據(jù)鍋爐制造廠提供的資料，水處理出水指標(biāo)應(yīng)滿足《火力發(fā)電廠水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中壓鍋爐汽、水品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。 水量的確定 本設(shè)計(jì)按 2 9MW 電站規(guī)模確定生產(chǎn)能力。 電站正常運(yùn)行時(shí)，工藝需系統(tǒng)補(bǔ)水量 （除鹽水） 為 2 ， 故障時(shí)最大 2 t/h。因此，化學(xué)水處理系統(tǒng)生產(chǎn)能力擬按 2 8t/h 進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 窯尾 SP鍋爐 在窯尾預(yù)熱器與高溫風(fēng)機(jī)之間設(shè)置 SP 鍋爐，在原有的出預(yù)熱器的下行管道 上引出廢氣管道與余熱鍋爐相連，鍋爐排出的積灰由輸送機(jī)送回生料庫。鍋爐煙氣阻力≤ 850Pa，在高溫風(fēng)機(jī)能力允許范圍內(nèi)，通過對(duì)高溫風(fēng)機(jī)操作參數(shù)的調(diào)整，可使系統(tǒng)完全正常工作。在引出管道與原下行管道上均增設(shè)閥門，對(duì)氣流進(jìn)行控制和切換。當(dāng) SP鍋爐出現(xiàn)故障時(shí)或水泥生產(chǎn)不正常時(shí)，氣流可不通過鍋爐而流向旁通煙道，既滿足了水泥生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行，又保證了 SP 鍋爐的安全。通過旁通煙道的調(diào)節(jié)作用還可使水泥生產(chǎn)及余熱鍋爐的運(yùn)行均達(dá)到理想的運(yùn)行工況。 窯頭 AQC鍋爐 在熟料冷卻機(jī)與窯頭電收塵器之間設(shè)一臺(tái) AQC 余熱鍋爐，由廢氣管道 連接。由于出冷卻機(jī)的余氣溫度只有200~250℃，因此需對(duì)冷卻機(jī)進(jìn)行改造，可從冷卻機(jī)中部去煤磨的熱風(fēng)出口處，引出管道，抽出 350℃左右的廢氣送至沉降室，濾去大顆粒粉塵后再由管道引向 AQC 鍋爐，出鍋爐的 95℃左右的廢氣進(jìn)入窯頭電收塵器收塵后，由風(fēng)機(jī)排放。冷卻機(jī)剩余的低溫余風(fēng)仍由原管路進(jìn)電收塵器。為了保證水泥生產(chǎn)工況穩(wěn)定，在進(jìn)鍋爐前的管路上設(shè)旁通管路，以防鍋爐故障或水泥生產(chǎn)不正常時(shí)氣流可不經(jīng)鍋爐而由旁路排出。在冷卻機(jī)原余風(fēng)管路上、新設(shè)的去鍋爐管路上和旁通管路上均增設(shè)閥門，以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣流的控制和切換。鍋爐和沉降室的 煙氣總阻力控制小于 850Pa，改造后的流量和壓力在排風(fēng)機(jī)的能力允許范圍內(nèi)，窯頭排風(fēng)機(jī)可以不更換。 6. 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng) 目前一條 5000t/d 水泥生產(chǎn)