【文章內(nèi)容簡介】 和廢氣溫度，6000t/h水泥生產(chǎn)線窯頭余熱鍋爐由二級省煤器、蒸發(fā)器和過熱器組成。窯尾余熱鍋爐由省煤器、五級蒸發(fā)器和過熱器組成，給水經(jīng)窯頭AQC爐高溫省煤器、汽包、蒸發(fā)器、過熱器，另一路則進(jìn)入窯尾SP鍋爐高溫省煤器、汽包、蒸發(fā)器、過熱器。然后通過汽輪機(jī)進(jìn)汽管，進(jìn)入汽輪機(jī)做功發(fā)電；由于蒸發(fā)器受熱面布置不同，6000t/。該系統(tǒng)設(shè)計主要特點：①最大限度地利用了窯頭低熱資源，AQC爐省煤器不僅向AQC爐供熱水，同時也向SP爐供應(yīng)熱水。②6000t/h水泥生產(chǎn)線窯頭過熱蒸汽溫度設(shè)計355℃，而窯尾過熱蒸汽溫度設(shè)計為295℃，；它們在分汽缸混合后溫度334℃，保證最經(jīng)濟(jì)熱利用。③單壓系統(tǒng)鍋爐結(jié)構(gòu)簡單，自然循環(huán)。④汽輪機(jī)為單壓進(jìn)汽，設(shè)備制造簡單，可靠性高，投資費用少。⑵方案二（閃蒸型）本方案汽輪機(jī)為補(bǔ)汽式，利用熱水閃蒸技術(shù)，設(shè)置一臺閃蒸器和補(bǔ)汽裝置，閃蒸器出的飽和蒸汽混入汽輪機(jī)做功。窯頭AQC余熱鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器和過熱器組成，而窯尾余熱鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器和過熱器組成。給水分為二路：一路經(jīng)電動調(diào)節(jié)閥直接進(jìn)入窯頭AQC爐省煤器，另一路經(jīng)電動閥調(diào)節(jié)后進(jìn)入窯尾SP爐省煤器。兩臺省煤器出來的熱水分別進(jìn)入各自的汽包和公用的閃蒸器。進(jìn)入窯頭AQC爐和窯尾SP爐汽包的欠飽和水經(jīng)各自蒸發(fā)器、過熱器加熱成過熱蒸汽后一同進(jìn)入汽輪機(jī)做功發(fā)電。進(jìn)入閃蒸系統(tǒng)的熱水先進(jìn)閃蒸器，閃蒸產(chǎn)生的飽和蒸汽通過補(bǔ)汽裝置進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。閃蒸器的出水又重新泵入窯頭窯尾鍋爐省煤器作為給水。該系統(tǒng)設(shè)計特點：①用閃蒸技術(shù)，熱利用效率較高（和單壓系統(tǒng)相比，大約提高35%）；②系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定；③系統(tǒng)較復(fù)雜，除正常設(shè)置外，另加設(shè)閃蒸器；汽輪機(jī)增加補(bǔ)汽調(diào)節(jié)裝置；④由于閃蒸汽有一定的濕度，對汽機(jī)的轉(zhuǎn)子要求較高，目前國內(nèi)生產(chǎn)此類汽輪機(jī)較少，須重新設(shè)計補(bǔ)汽式汽輪機(jī)，汽機(jī)制造周期長，價格高。⑶方案三（雙壓鍋爐型）該方案最顯著的特點是余熱鍋爐采用高、低壓兩種蒸汽參數(shù)向汽機(jī)供汽。窯頭、窯尾余熱鍋爐均由省煤器、低壓蒸發(fā)器、低壓汽包和高壓汽包、低壓汽包和高壓汽包、高壓蒸發(fā)器、高壓過熱器組成。給水分為兩路，一路經(jīng)省煤器進(jìn)入窯頭、窯尾低壓汽包，經(jīng)低溫蒸發(fā)器加熱成飽和蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。一路經(jīng)省煤器進(jìn)入窯頭、窯尾高壓汽包，經(jīng)窯頭和窯尾高壓蒸發(fā)器、高壓過熱器加熱成過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。該系統(tǒng)設(shè)計特點：①利用效率較高（和單壓系統(tǒng)相比，余熱利用提高大約35%）；②窯頭和窯尾余熱鍋爐熱力系統(tǒng)設(shè)計較為復(fù)雜，運(yùn)行維修都不方便；③收低溫?zé)煔庥酂?，余熱鍋爐造價大為提高；④由于是雙壓系統(tǒng)，同樣對汽輪機(jī)要求較高，目前國內(nèi)生產(chǎn)此類汽輪機(jī)較少，須重新設(shè)計補(bǔ)汽式汽輪機(jī)，汽機(jī)制造周期長，價格高；⑤系統(tǒng)運(yùn)行要求高。綜上所述，單壓系統(tǒng)由于其系統(tǒng)簡單，設(shè)備運(yùn)行可靠，投資省，而得到方泛采用，其國內(nèi)使用業(yè)績表明，技術(shù)成熟可靠。而雙壓或閃蒸系統(tǒng)由于受到國產(chǎn)汽輪產(chǎn)品的限制，最終發(fā)電效果并不明顯高于單壓系統(tǒng)，其關(guān)鍵原因是，大部分汽輪機(jī)制造廠并沒有根據(jù)水泥行業(yè)余熱發(fā)電的具體情況，開發(fā)設(shè)計新供水泥行業(yè)純低溫余熱發(fā)電用的汽輪機(jī)，造成雙壓補(bǔ)汽式汽輪機(jī)內(nèi)效率略低于單壓式汽輪機(jī)。因此，本項目推薦的熱力系統(tǒng)為單壓系統(tǒng)。余熱煙氣性質(zhì)以及熱力計算⑴煙氣中的成分（設(shè)計值）煙氣中含O2：%煙氣中含CO2：25%煙氣中含N2：66%煙氣中含H2O：%煙氣中含灰分：%⑵熱力計算設(shè)計工況水泥產(chǎn)量:6000t/dAQCSP煙（風(fēng)）流量（Nm3/h）280000426000煙（風(fēng)）溫度（℃）380320過熱蒸汽溫度（℃）355295過熱蒸汽流量（t/h）過熱蒸汽壓力（Mpa）混合蒸汽流量（t/h）混合蒸汽溫度（℃）混合蒸汽壓力（Mpa）汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度（℃）334汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力（Mpa）汽輪發(fā)電機(jī)汽耗（kg/kWh）（）*汽輪發(fā)電機(jī)功率（KW）7730（8020）*注：帶*的（）內(nèi)值為汽輪機(jī)實際運(yùn)行的最低汽耗和最大輸出功率。主機(jī)型式及其主要設(shè)計規(guī)范⑴余熱鍋爐余熱鍋爐形式：立式（塔式）、自然循環(huán)、單壓、無補(bǔ)燃、室外露天布置最大工況窯產(chǎn)量:6300t/dAQCSP參數(shù)煙（風(fēng)）流量（Nm3/h）250000357000煙（風(fēng)）溫度（℃）380320過熱蒸汽溫度（℃）360295過熱蒸汽流量（t/h）過熱蒸汽壓力（Mpa）混合蒸汽流量（t/h）混合蒸汽溫度（℃）混合蒸汽壓力（Mpa）汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度（℃）330汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力（Mpa）汽輪發(fā)電機(jī)汽耗（kg/kWh）（）*汽輪發(fā)電機(jī)功率（KW）9018（9350）*余熱鍋爐各工況下性能參數(shù)（每臺）序號內(nèi)容單位額定工況性能SP爐AQC爐1主蒸氣壓力Mpa2主蒸氣溫度℃2953553最大連續(xù)蒸發(fā)量T/h4給水溫度℃150405余熱鍋爐進(jìn)煙量Nm3/h3220002000006余熱鍋爐進(jìn)煙溫度℃3203807余熱鍋爐排煙溫度℃206122⑵汽輪發(fā)電機(jī)組①汽輪機(jī)序號內(nèi)容1汽輪機(jī)1型號2銘牌功率（KW）90003型式低壓、單缸、單軸、沖動、凝汽式汽輪機(jī)4額定轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）30005旋轉(zhuǎn)方向順汽流方向為順時針6汽輪機(jī)回?zé)峒墧?shù)無7制造廠家國內(nèi)汽輪機(jī)制造廠②汽輪機(jī)各工況下的性能參數(shù)（每臺）：序號內(nèi)容單位額定工況性能汽輪機(jī)1發(fā)電機(jī)功率MW92汽輪機(jī)主汽門前壓力Mpa177。3汽輪機(jī)主汽門前溫度℃334177。54汽輪機(jī)排汽壓力KPa65汽輪機(jī)汽耗率kg/KWH③發(fā)電機(jī)序號內(nèi)容單位額定工況性能發(fā)電機(jī)1型號QF922額定功率MW93額定電壓KV4功率因數(shù)5額定轉(zhuǎn)數(shù)r/min30006額定頻率HZ507效率97%8冷卻方式空冷熱力系統(tǒng)設(shè)計特點及說明⑴熱力系統(tǒng)概述水泥余熱發(fā)電的熱力系統(tǒng)主要由余熱鍋爐和汽輪機(jī)汽水系統(tǒng)組成，鍋爐本體的熱力系統(tǒng)隨設(shè)備整體采購。⑵汽水循環(huán)系統(tǒng)1)汽水循環(huán)系統(tǒng)概述汽水循環(huán)系統(tǒng)主要由余熱鍋爐（汽水系統(tǒng)）和汽輪機(jī)以及輔助設(shè)備和管道組成。鍋爐主蒸汽進(jìn)入汽缸，然后由汽缸進(jìn)入汽輪機(jī)。因考慮余熱鍋爐煙氣利用汽輪機(jī)不設(shè)置回?zé)嵯到y(tǒng)，采用真空除氧器。汽輪機(jī)配一臺射水抽氣器式真空除氧器。2)主蒸汽和旁路系統(tǒng)主蒸汽管道為母管制，由余熱鍋爐的過熱器出口聯(lián)箱引出，經(jīng)鍋爐主汽電動門、流量測量孔板、主蒸汽隔離門后進(jìn)入主廠房汽缸，由汽缸接至汽輪機(jī)的隔離門、流量測量孔板、電動主汽門、自動主汽門、調(diào)節(jié)汽門，進(jìn)入汽輪機(jī)作功后，排至凝汽器，蒸汽在凝汽器中凝結(jié)成水，匯入熱水井。供汽輪機(jī)前后軸封新蒸汽的管道接至主汽門前。3)疏水系統(tǒng)在汽輪機(jī)啟動、停機(jī)或低負(fù)荷運(yùn)行時，要把主蒸汽管道及其分支管道、閥門等部件中集聚的凝結(jié)水迅速地排走，否則進(jìn)入汽輪機(jī)通流部分，將會引起水擊，另外會引起其它用汽設(shè)備和管道發(fā)生故障。①汽機(jī)電動主汽門前疏水、自動主汽閥后疏水、汽缸疏水接至疏水膨脹箱，通過熱疏水母管至疏水箱；②前后汽封疏水直接排地溝；③自動主汽閥桿疏水直接排地溝；④汽輪機(jī)汽動油泵供汽管、軸封供汽管疏水，引至疏水膨脹箱，通過熱疏水母管至疏水箱；⑤鍋爐主蒸汽隔離汽門前疏水通過熱疏水母管至疏水箱；⑥鍋爐本體疏水全部排地溝。4)給水系統(tǒng)除氧器出水至低壓給水母管ф2196，給水泵將除氧器水箱中的給水升壓至高壓給水母管ф133，從母管接一ф1084給水管道送至6000t/d水泥生產(chǎn)線AQC鍋爐一級省煤器入口集箱，經(jīng)AQC鍋爐低溫省煤器后分為兩路，一路至AQC鍋爐高溫省煤器、汽包、蒸發(fā)器、過熱器，最后由過熱器出口集箱至分汽缸，另一種到SP鍋爐高溫省煤器、汽包、蒸發(fā)器、過熱器最后由過熱器出口集箱至汽缸。設(shè)置兩臺100%容量的電動給水泵，一用一備。5)凝結(jié)水系統(tǒng)凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)有兩臺100%容量的臥式凝結(jié)水泵。凝結(jié)水由凝結(jié)水泵升壓，將凝汽器熱水井中的凝結(jié)水經(jīng)軸封加熱器打入除氧器。并且設(shè)置凝汽器熱水井再循環(huán)水門、凝結(jié)水排污門。本工程采用除鹽水補(bǔ)水，機(jī)組啟動或負(fù)荷低時，除鹽水直接補(bǔ)充至凝汽器熱水井中，機(jī)組正常運(yùn)行時，除鹽水補(bǔ)至除氧器。6）主廠房循環(huán)冷卻水及工業(yè)水系統(tǒng)①循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為凝汽器提供冷卻水，采用機(jī)力通風(fēng)冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)，其補(bǔ)充水來自廠區(qū)工業(yè)水。循環(huán)冷卻水為汽輪機(jī)冷油器、發(fā)電機(jī)空氣冷卻器提供冷卻水，供水管自凝汽器循環(huán)水進(jìn)口蝶閥前的管道上接出，直接輸送至各冷卻設(shè)備，冷卻水回水接至循環(huán)冷卻水回水管。冷油器當(dāng)機(jī)組停運(yùn)時用工業(yè)水。其他設(shè)備冷卻水用循環(huán)水或工業(yè)水，部分回收到冷卻塔。循環(huán)水還提供給射水泵工業(yè)水箱，通過射水泵維持凝汽器真空。②工業(yè)水系統(tǒng)工業(yè)水由總廠DN250管道過來，做為冷卻塔補(bǔ)充水、工業(yè)設(shè)備冷卻水以及除鹽水用水。主要輔助設(shè)備⑴凝汽器選擇原則及主要技術(shù)參數(shù)①選擇原則凝汽器通常由汽輪機(jī)廠家配套供貨。②主要設(shè)計參數(shù)序號內(nèi)容凝汽器1供貨廠家汽輪機(jī)廠配套2型號N12503型式雙流程二道制表面式4冷卻面積（m2）10005額定排汽壓力（Kpa）66額定排汽流量（t/h）7冷卻水量（t/h）28008凝結(jié)水溫度（℃）389冷卻水溫度（℃）≤33℃10管束材質(zhì)Hsn701A11臺數(shù)1⑵給水泵選型原則及主要技術(shù)參數(shù)①選型原則給水泵容量和揚(yáng)程的選擇應(yīng)滿足《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》中對給水泵選型的要求。容量大于鍋爐額定給水量并考慮一定的裕量，揚(yáng)程取除氧器給水箱出口到省煤器進(jìn)口介質(zhì)流動總阻力、鍋爐正常水位與除氧器給水箱正常水位間的水柱靜壓差、鍋爐達(dá)到最大連續(xù)蒸發(fā)量時的省煤器入口給水壓力以及除氧器額定工作壓力之向量和。②主要技術(shù)參數(shù)型號：DG4650X6；流量：；揚(yáng)程：300mH2O；水泵軸功率：75KW；轉(zhuǎn)速：2950r/min；電動機(jī)功率：75KW；電動機(jī)電壓：380V；頻率：50HZ；臺數(shù)：兩臺（一用一備）。⑶凝結(jié)水泵主要技術(shù)參數(shù)①選型原則選擇凝結(jié)水泵容量時應(yīng)考慮使凝結(jié)水泵正常工作點在最佳狀態(tài)。凝結(jié)水泵的揚(yáng)程選擇遵循《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)定》。②主要技術(shù)規(guī)范型號：4N6；流量：60t/h；揚(yáng)程：57H2O；轉(zhuǎn)速：2950r/min；電動機(jī)功率：22KW；電動機(jī)電壓：380V；頻率：50HZ；臺數(shù)：2。附：熱力系統(tǒng)圖二、化學(xué)水處理系統(tǒng)概述⑴化水專業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和范圍主要設(shè)計內(nèi)容和范圍包括：鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)、循環(huán)水處理系統(tǒng)、水汽取樣系統(tǒng)、爐內(nèi)加藥系統(tǒng)、化學(xué)實驗室等。⑵水源及水質(zhì)本項目余熱鍋爐補(bǔ)給水源為地下水，水質(zhì)資料見下表。原水水質(zhì)資料序號監(jiān)測項目計量單位監(jiān)測結(jié)果1總硬度mg/L4342濁度NTU13PH值4鐵mg/L5色度mg/L56氯化物mg/L7硫化物mg/L未檢出8總磷mg/L9鉀mg/L10鈉mg/L11錳mg/L12堿度mg/L13電導(dǎo)率u S/cm760⑶水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)①汽包給水的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（GB15762001）如下：序號項目計量單位控制標(biāo)準(zhǔn)1懸浮物mg/l≤52PH值（25℃）無量綱≥73總硬度mmol/L≤4溶解氧mg/l≤5含油量mg/l≤26含鐵量mg/l≤②汽包爐水的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（GB15762001）如下：序號項目計量單位控制標(biāo)準(zhǔn)1總堿度mmol/L≤142PH（25℃）無量綱10123溶解固形物mg/l＜30004PO43mg/l10305SO32mg/l10306相對堿度無量綱＜鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)⑴系統(tǒng)的選擇及出力的確定1)電廠的各項水汽損失電廠的各項水汽損失表 （t/h）序號水汽損失類別及所需水處理容量1廠內(nèi)水汽循環(huán)損失(5%)2鍋爐排汽損失(2%)3其他(3%)4正常損失5事故或啟動而增加的水處理設(shè)備出力（t/h）6所需水量（正常）所需水量（最大）2)水處理方式選擇根據(jù)余熱鍋爐給水質(zhì)量、給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保要求，真空除氧器前的補(bǔ)給水處理系統(tǒng)可選擇鈉離子交換法、反滲透+混床或全膜法處理系統(tǒng)，現(xiàn)就這三種方案進(jìn)行比較。①鈉離子交換工藝鈉離子交換工藝簡易流程如下：鍋爐補(bǔ)給水來水→機(jī)械過濾器→鈉離子交換器→鍋爐補(bǔ)給水此工藝主要設(shè)備為鈉離子交換器。當(dāng)含有硬度離子的原水通過軟水器內(nèi)樹脂層時，水中的鈣、鎂離子被樹脂交換吸附，同時等物質(zhì)量釋放出鈉離子。從軟水器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。當(dāng)樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之后，就必須進(jìn)行再生。再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子再置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復(fù)了軟化交換的能力。離子交換法出水水質(zhì)：懸浮物≤5mg/L；總硬度≤，PH＞7。②反滲透+混床工藝反滲透+混床工藝處