【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)備應(yīng)以成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)省投資、提高效益為原則，并考慮目前國(guó)內(nèi)余熱發(fā)電設(shè)備實(shí)際技術(shù)水平。5）煙氣通過(guò)余熱鍋爐沉降下來(lái)的窯灰應(yīng)回收并用于水泥生產(chǎn)以達(dá)到資源綜合利用及環(huán)境保護(hù)的目的。 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案確定根據(jù)目前國(guó)內(nèi)純余熱發(fā)電技術(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)方案采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。1) 裝機(jī)方案比較針對(duì)工藝參數(shù)，現(xiàn)分三種壓力參數(shù)計(jì)算如下： 主汽壓力（MPa）窯尾主汽溫度（℃）窯頭主汽溫度（℃）窯尾蒸汽（t/h）窯頭蒸汽（t/h）窯尾排煙溫度（℃）窯頭排煙溫度（℃）發(fā)電功率（kW）方案131034022098～4169方案2310340220100～4125方案3310340219102～4113，汽輪機(jī)及內(nèi)效率為80％，發(fā)電機(jī)效率98％，的條件得到的。經(jīng)比較方案一的發(fā)電功率最高，可達(dá)到4169kW。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)純余熱發(fā)電技術(shù)及裝備現(xiàn)狀，結(jié)合公司水泥窯生產(chǎn)線余熱資源情況，本工程裝機(jī)方案采用低溫余熱發(fā)電單壓熱力系統(tǒng)技術(shù)。1）余熱鍋爐根據(jù)廢氣參數(shù)計(jì)算，－－310℃過(guò)熱蒸汽； 根據(jù)廢氣參數(shù)計(jì)算，－－340℃過(guò)熱蒸汽；2）汽輪機(jī)組以上兩臺(tái)余熱鍋爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽并入汽輪機(jī)房的主蒸汽母管，－320℃過(guò)熱蒸汽，作為汽輪機(jī)進(jìn)汽；排氣壓力≤ MPa（目前國(guó)內(nèi)低壓汽輪機(jī)的排氣壓力）的濕蒸汽，，因此余熱鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽共具有約平均4169 kW的發(fā)電能力。綜上所述，本工程確定裝機(jī)方案如下：＋1臺(tái)窯頭余熱鍋爐＋1臺(tái)窯尾余熱鍋爐 熱力系統(tǒng)根據(jù)本裝機(jī)方案，為滿(mǎn)足生產(chǎn)運(yùn)行需要并達(dá)到節(jié)能、回收余熱的目的，結(jié)合水泥生產(chǎn)工藝條件，熱力系統(tǒng)方案確定如下：在窯頭冷卻機(jī)中部廢氣出口設(shè)置窯頭余熱鍋爐。為減輕鍋爐磨損，在窯頭余熱鍋爐前設(shè)置了干擾式分離器。窯頭余熱鍋爐分兩段設(shè)置，其中I段為蒸汽段，II段為熱水段。在窯尾預(yù)熱器廢氣出口設(shè)置窯尾余熱鍋爐。窯尾余熱鍋爐只設(shè)置I段－蒸汽段。－340℃過(guò)熱蒸汽。窯頭余熱鍋爐II段生產(chǎn)的180℃，；－310℃過(guò)熱蒸汽與窯頭余熱鍋爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽并入汽輪機(jī)房的主蒸汽母管，除去室外管線的壓力、－320℃過(guò)熱蒸汽作為主蒸汽進(jìn)入汽機(jī)做功，做功后的乏汽通過(guò)冷凝器冷凝成水, 凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵送入鍋爐給水泵為窯頭余熱鍋爐II段提供給水，從而形成完整的熱力循環(huán)系統(tǒng)。熱力系統(tǒng)具體方案詳見(jiàn)附圖F02—電站原則性熱力系統(tǒng)圖。 1）窯頭熟料冷卻機(jī)余熱鍋爐：根據(jù)二期2500t/d熟料生產(chǎn)線窯頭冷卻機(jī)廢氣排放溫度的分布，在滿(mǎn)足熟料冷卻及工藝用熱的前提下，采取中部取風(fēng)，從而提高進(jìn)入窯頭余熱鍋爐的廢氣溫度，在縮小窯頭余熱鍋爐體積的同時(shí)增大了換熱量，并且提高了整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)熱效率。該鍋爐采用兩段受熱面，最大限度地利用了窯頭熟料冷卻機(jī)廢氣余熱。窯頭余熱鍋爐I段為蒸汽段，－340℃的蒸汽，窯頭余熱鍋爐II段為熱水段，生產(chǎn)180℃左右的熱水，作為窯頭余熱鍋爐蒸汽段及窯尾余熱鍋爐的給水。2）窯尾余熱鍋爐為蒸汽鍋爐，－310℃的蒸汽，當(dāng)水泥窯窯尾廢氣溫度波動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的窯尾余熱鍋爐的產(chǎn)汽量可隨之發(fā)生變化，保證排出的煙氣滿(mǎn)足熟料生產(chǎn)線的烘干要求。3）為了保證電站事故不影響水泥窯生產(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。4） 余熱鍋爐均采用立式鍋爐，解決余熱鍋爐漏風(fēng)、磨損、堵灰等問(wèn)題并減少占地面積，提高余熱回收率。5） 除氧器均采用真空常溫除氧方式，有效的保證了除氧效果，并最大限度的利用余熱。6） 由于窯頭廢氣粉塵粒度較大，在窯頭余熱鍋爐廢氣入口采用設(shè)置沉降室，使廢氣中較大顆粒沉降下來(lái)，以減輕熟料顆粒對(duì)窯頭余熱鍋爐的沖刷磨損，提高鍋爐的使用壽命。以上各項(xiàng)措施已經(jīng)在眾多工程中應(yīng)用，并取得了較好的效果，因此該技術(shù)是成熟、可靠的。 主機(jī)設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)、性能、指標(biāo)11型號(hào)： －額定功率： 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min進(jìn)汽壓力： 進(jìn)汽溫度： 310℃額定汽耗： ≤排汽壓力： 21型號(hào)： －2額定功率： 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min出線電壓： 10500V3窯尾余熱鍋爐1入口廢氣參數(shù)：170000m3/h(標(biāo)況)—330℃入口廢氣含塵濃度：75g/m3(標(biāo)況)出口廢氣溫度： 220℃主汽參數(shù)： ——310℃(過(guò)熱)給水參數(shù)： —180℃—鍋爐總漏風(fēng)： ≤3%置方式： 露天4窯頭余熱鍋爐1入口廢氣參數(shù)：120000m3/h(標(biāo)況)—360℃入口廢氣含塵濃度： 15g/m3(標(biāo)況)出口廢氣溫度： ～100℃鍋爐總漏風(fēng)： ≤2%I段主汽參數(shù)：——340℃(過(guò)熱)I段給水參數(shù)： —180℃—II段給水參數(shù)：—42℃—II段出水參數(shù)：—180℃—布置方式： 露天5 除氧器及水箱1除氧能力： 25t/h工作壓力： 工作溫度： 42℃除氧水箱： 10m36鍋爐給水泵(一用一備)2流量： 25t/h揚(yáng)程： 270m功率： 45kW7干擾式分離器1入口廢氣參數(shù)： 120000m3/h(標(biāo)況)—360℃入口廢氣含塵濃度：30g/m3(標(biāo)況)出口廢氣含塵濃度：15g/m3(標(biāo)況) 主要技術(shù)參數(shù)發(fā)電裝機(jī)：平均發(fā)電功率：4169kW年運(yùn)行：7200h年發(fā)電量：3001104kWh年向水泥廠供電：2767104kWh水泥廠年減少向電網(wǎng)購(gòu)電量：2957104kWh（%計(jì)算）發(fā)電裝機(jī)：1）主廠房主廠房主要由汽輪發(fā)電機(jī)房構(gòu)成電室組成，布置在一期電站主廠房旁邊預(yù)留二期的空地上，占地21。 汽輪發(fā)電機(jī)房占地為2115m，雙層布置，177。，布置有給水泵、汽輪機(jī)凝汽器及供油系統(tǒng)等，汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)布置在此平面。為了便于檢修，汽機(jī)間內(nèi)設(shè)平梁起重機(jī)1臺(tái)，跨距LK=，起重量10t。高低壓配電室、電站控制室布置在一線汽輪發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)。2）窯頭余熱鍋爐及干擾式分離器AQC窯頭余熱鍋爐及干擾式分離器均布置于水泥生產(chǎn)線窯頭廠房旁，采用露天布置。汽水取樣器、排污擴(kuò)容器、加藥裝置等露天布置在177。3）窯尾余熱鍋爐SP窯尾余熱鍋爐布置于水泥生產(chǎn)線窯尾預(yù)熱器附近，占地約為128m，采用露天布置，；汽水取樣器、排污擴(kuò)容器、加藥裝置及輸灰裝置等露天布置。本工程為低溫余熱發(fā)電，當(dāng)熟料生產(chǎn)線窯頭及窯尾廢氣經(jīng)余熱鍋爐后，收集下來(lái)的爐灰產(chǎn)量經(jīng)計(jì)算約為：a. ；b. ；以上窯頭及窯尾收集的爐灰均回用水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，擬采用FU拉鏈機(jī)將窯頭余熱鍋爐及干擾式分離器收下的窯灰送回到熟料輸送系統(tǒng)，采用螺旋輸送機(jī)將窯尾余熱鍋爐收下的料灰送回到生料輸送系統(tǒng)。序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)、性能、指標(biāo)備注1螺旋輸送機(jī)1能力： 56 m3/h1FU鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)1能力： 56 m3/h2剛性葉輪給料機(jī)4規(guī)格： φ300300輸送量： 23 m3/h 水泥廠工藝系統(tǒng)改造由于余熱鍋爐設(shè)置于水泥生產(chǎn)最主要的管道上，一旦發(fā)生事故（如鍋爐爆管、粉塵堵塞等）將影響水泥生產(chǎn)的正常運(yùn)行。為防止這種情況發(fā)生，余熱鍋爐廢氣管道及發(fā)電系統(tǒng)汽水管道均考慮了應(yīng)急處理措施。 由于水泥生產(chǎn)線窯頭冷卻機(jī)尾部煙氣溫度為250℃，對(duì)于余熱電站可利用的余熱量較少，因此采取在窯頭冷卻機(jī)中部取用350℃廢氣，最大限度的利用余熱。為了避免影響正常的水泥生產(chǎn)，對(duì)窯頭余熱鍋爐也采取了如下措施：1）設(shè)旁通廢氣管道，一旦鍋爐發(fā)生事故，啟用旁通廢氣管道。2）發(fā)電系統(tǒng)汽水管路考慮了將窯頭余熱鍋爐從發(fā)電系統(tǒng)中解列出來(lái)的措施。3）窯頭余熱鍋爐廢氣入口采用干擾式粉塵分離器降塵處理，將部分粉塵收集下來(lái)，減少進(jìn)入AQC鍋爐的入口含塵濃度，以減輕熟料顆粒對(duì)鍋爐的沖刷磨損，延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命。1）設(shè)旁通廢氣管道，一旦鍋爐發(fā)生事故，啟用旁通廢氣管道。2）發(fā)電系統(tǒng)汽水管路考慮了將窯尾余熱鍋爐從發(fā)電系統(tǒng)中解列出來(lái)的措施。本工程是利用公司現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線的窯頭、。《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 5004994）《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 500152003） 電站生產(chǎn)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)中建、構(gòu)筑物設(shè)施的設(shè)計(jì)。 設(shè)備冷卻用水量 根據(jù)水泥線窯頭、窯尾產(chǎn)生的蒸汽品質(zhì)及蒸汽量、汽輪發(fā)電機(jī)的汽耗和冷卻倍率計(jì)算確定冷卻水量如下：凝汽器冷卻水量：1550m3/h（最大2000m3/h）冷油器冷卻水量：60m3/h空氣冷卻器冷卻水量：100m3/h鍋爐給水泵冷卻水量：1m3/h循環(huán)冷卻水總量：1711m3/h（最大2161m3/h）本工程采用循環(huán)供水系統(tǒng)（見(jiàn)F08－給排水系統(tǒng)流程圖）。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括循環(huán)冷卻水泵站、冷卻構(gòu)筑物、循環(huán)水池及循環(huán)水管網(wǎng)。該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，循環(huán)冷卻水泵自循環(huán)水池抽水送至各生產(chǎn)車(chē)間供生產(chǎn)設(shè)備冷卻用水，冷卻過(guò)設(shè)備的水（循環(huán)回水）利用循環(huán)水泵的余壓送至冷卻構(gòu)筑物，冷卻后的水流至循環(huán)水池，供循環(huán)水泵繼續(xù)循環(huán)使用。為確保該系統(tǒng)良好、穩(wěn)定的運(yùn)行，系統(tǒng)中設(shè)置了加藥和旁濾設(shè)備。 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)備選型機(jī)組運(yùn)行期間，循環(huán)水量因室外氣象條件的變化而變化，根據(jù)機(jī)組所在地的氣象條件和本工程的冷卻用水量、建設(shè)場(chǎng)地的特點(diǎn)，循環(huán)冷卻水泵擬采用2臺(tái)單級(jí)雙吸臥式離心泵。冷卻構(gòu)筑物供選擇有雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔和機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，自然通風(fēng)冷卻塔雖然維護(hù)工作簡(jiǎn)單，冷卻效果穩(wěn)定，但僅適用于冷卻水量大、濕球溫度低、相對(duì)濕度低的地區(qū)，并且投資大，占地面積大。機(jī)械通風(fēng)冷卻塔冷產(chǎn)高，冷幅?。袂驕囟扰c出塔水溫之差），投資低，尤其適用于高溫、高濕、建筑場(chǎng)地狹窄、通風(fēng)條件不良的地區(qū)，但耗電及維護(hù)工作量大。根據(jù)本工程所在地區(qū)氣象條件和本工程的冷卻水量較小、建設(shè)場(chǎng)地較小的特點(diǎn)，擬采用組合逆流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，冷卻塔的進(jìn)出水溫差按10℃計(jì)算。為便于循環(huán)水量的分配，并考慮冷卻塔和循環(huán)水泵運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中主要設(shè)備選型如下：序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)1組合逆流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔型號(hào)：10BNGZ12002設(shè)計(jì)出力：1200 m3/h2電站循環(huán)冷卻水泵型號(hào)：140SAP202流量：870～1320～1550m3/h揚(yáng)程：33～26～3無(wú)閥過(guò)濾器型號(hào)：GLG100I（2）17001設(shè)計(jì)出力：100m3/h4加藥裝置型號(hào)：1加藥量：0～125 L/h 循環(huán)水系統(tǒng)布置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)露天循環(huán)水泵站一座，布置于冷卻塔一側(cè)，并設(shè)可拆卸防雨棚。冷卻塔單列布置，平面尺寸約為189m，沿塔四周在塔腳處設(shè)回水臺(tái)。冷卻塔下設(shè)循環(huán)水池，水池有效容積486m3，占循環(huán)水量的26%。根據(jù)余熱電站建設(shè)所在地區(qū)氣象條件和本工程的冷卻用水量，以及系統(tǒng)所采用的冷卻構(gòu)筑物型式，計(jì)算得出：蒸發(fā)風(fēng)吹滲漏水量：31 m3/h系統(tǒng)排水量：8 m3/h損失水量：39 m3/h%左右，循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水量為39 m3/h。 技術(shù)指標(biāo)根據(jù)公司的供水情況和循環(huán)水給水水質(zhì)要求，循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)如下：年消耗水量： 104 m3年耗水質(zhì)穩(wěn)定劑量： 3 t《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5004994）《火力發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL/T 50681996）《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》（GB15762001），屬于低壓蒸汽鍋爐。為滿(mǎn)足鍋爐及發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，鍋爐給水指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》中低壓鍋爐的汽、水品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 根據(jù)本公司提供的《水質(zhì)分析報(bào)告》，且為了滿(mǎn)足余熱電站鍋爐給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，化學(xué)水處理方式采用“過(guò)濾＋軟化”系統(tǒng)（見(jiàn)F05－化學(xué)水處理系統(tǒng)圖）。處理流程為：自廠區(qū)凈水車(chē)間送來(lái)的水經(jīng)過(guò)機(jī)械過(guò)濾器，過(guò)濾后進(jìn)入清水箱，由清水泵將水送至組合式軟化水裝置，出水達(dá)標(biāo)后進(jìn)入軟水箱，再由軟水泵將軟化水送至汽輪發(fā)電機(jī)房供機(jī)組使用。出水水質(zhì)達(dá)到：硬度≤。給水在鍋爐內(nèi)不斷蒸發(fā)濃縮，超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)蒸汽的品質(zhì)就會(huì)惡化，影響鍋爐的安全運(yùn)行，因此要不斷地把濃縮的爐水從汽鍋中含鹽濃度較高地段的水面引出，同時(shí)要不斷地給鍋爐補(bǔ)水，以滿(mǎn)足鍋爐穩(wěn)定、正常的運(yùn)行。電站正常運(yùn)行時(shí)，最大約為7m3/h（不含起動(dòng)調(diào)試期）。電站水處理設(shè)備的出力，按全部正常汽水損失與機(jī)組啟動(dòng)或事故增加的汽水損失之和確定，同時(shí)考慮化學(xué)水車(chē)間自身設(shè)備的耗水量。因此，水處理系統(tǒng)生產(chǎn)能力按10 m3/h進(jìn)行設(shè)計(jì)。一期電站設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮到了二期擴(kuò)建的需要，因此化學(xué)水處理車(chē)間在一期建設(shè)時(shí)已建設(shè)完畢。 水處理設(shè)備選型序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)1機(jī)械過(guò)濾器型號(hào)：GJA1501設(shè)計(jì)出力：2清水泵型號(hào)：IS50321602流量：～15 m3/h揚(yáng)程： ～3組合式軟水制取裝置型號(hào)：ZRG101設(shè)計(jì)出力：10~20 m3/h4軟水泵型號(hào)：IH50322002流量：～15 m3/h揚(yáng)程： ～48m5裝配式玻璃鋼清水箱1容積：30m36裝配式玻璃鋼軟水箱1容積：30m3根據(jù)該公司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：