【導(dǎo)讀】第一章發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量的變更1. 第二章項(xiàng)目概論1. 第三章方案實(shí)施條件1. 第四章熱力系統(tǒng)1

　　

【正文】 4 鐵 mg/L 5 色度 度 5 6 氯化物 mg/L 7 硫化物 mg/L 未檢出 8 總磷 mg/L 9 鉀 mg/L 10 鈉 mg/L 11 錳 mg/L 12 總堿度 mg/L 248 13 電導(dǎo)率 μ S/cm 760 水務(wù)管理和水量平衡 概述 電廠用水主要包括化學(xué)補(bǔ)充水、循環(huán)水補(bǔ)充水、工業(yè)設(shè)備冷卻水、鍋爐排污水、生活用水、消防用水等。 電廠用水取自總廠給水管網(wǎng)，其中部分工業(yè)設(shè)備冷卻水回收至循環(huán)水。生活用水、鍋爐排污水、循環(huán)水排污水、化學(xué)沖洗水等排至地溝交于總廠處理后進(jìn)行排放。 經(jīng)初步估算本工程最大小時(shí)用水量為： m3 /h 循環(huán)水量 循環(huán)水量 3000 2=6000m3 /h，其中循環(huán)水量汽輪機(jī)凝汽器 2800 2m3 /h，空冷器、冷油器冷卻水以及其他設(shè)備冷卻水 200 2m3 /h。 補(bǔ)充水量 本工程補(bǔ)充水量按 m3/h 設(shè)計(jì)。 電廠的補(bǔ)充水量分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)下表 本工程補(bǔ)充水量表 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 熱能與動(dòng)力工程 05 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 序號(hào) 用水項(xiàng)目 用水量 備注 最大小時(shí)用水量 （ m3/h） 年用水量 （ 104m3/a） 1 循環(huán)水 192 一年按 8000h 計(jì) 2 化學(xué)補(bǔ)給水 一年按 8000h 計(jì) 3 生活用水 一年按 365 天計(jì) 4 設(shè)備冷卻水 /其他用水 一年按 8000h 計(jì) 5 合計(jì) 補(bǔ)給水系統(tǒng) 循環(huán)水補(bǔ)水 從廠區(qū)的生產(chǎn)用水管進(jìn)入循環(huán)水冷卻塔。 廠區(qū)其他用水 化學(xué)補(bǔ)充水接自廠區(qū)生活水管網(wǎng)。 電站消防水接自廠區(qū)消防水管網(wǎng)。 生活用水接自廠區(qū)生活用水管網(wǎng)。 循環(huán)水系統(tǒng)選擇及布置 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)選擇 余熱發(fā)電系統(tǒng)需冷卻設(shè)備有汽輪發(fā)電機(jī)的凝汽器、冷油器、空冷器以及部分轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備等。 本工程設(shè)備冷卻用水采用循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括循環(huán)冷卻水泵、冷卻構(gòu)筑物、循環(huán)水池及循環(huán)水管網(wǎng)。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。為確保循環(huán)水水質(zhì)，系統(tǒng)增設(shè)加酸裝置。 余熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備冷卻用水量集中在主廠房?jī)?nèi)，主要為凝汽器、冷油器及空冷器（主機(jī)設(shè)備），其冷卻用水量占系統(tǒng)的 95%以上。 循環(huán)水冷卻方式通常有：利用河湖自然水系的冷卻池；噴水冷卻池；機(jī)械通風(fēng)冷卻塔；自然通風(fēng)冷卻塔。經(jīng)考 慮廠內(nèi)已無(wú)場(chǎng)地布置噴水池，周邊地帶也無(wú)可作冷卻池用的池塘。因此，根據(jù)本工程的建設(shè)規(guī)模，以及當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、循環(huán)水的補(bǔ)水來(lái)源、場(chǎng)地等多方面的條件，本余熱電站循環(huán)水冷卻構(gòu)筑物采取冷卻塔方案。 可供選擇的冷卻塔有兩種方案，方案一為雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔，方案二為機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，兩種塔的特性比較見(jiàn)下表。 雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔與機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的特性比較 雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔 機(jī)械通風(fēng)冷卻塔 維護(hù)簡(jiǎn)單 無(wú)風(fēng)機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)械的維護(hù)問(wèn)題，運(yùn)行費(fèi)用低 冷效高而熱穩(wěn)定，受自然風(fēng)影響小 基建投資低，施工簡(jiǎn)單，施工周期短 冷卻水溫差大 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 熱能與動(dòng)力工程 05 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 回流和水霧影響少 冷卻效果穩(wěn)定 冷幅?。?t2t）小 淋水密度大 布置緊湊，降低造價(jià) 造價(jià)高，施工技術(shù)要求高，施工周期長(zhǎng) 冷卻水溫差小 冷幅高（ t2t）大 冬季維護(hù)復(fù)雜 淋水密度小，占地面積大 高溫、高濕、低壓地區(qū)及工藝要求水溫差△t 較小時(shí)不宜采用 耗電多 電機(jī)及風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜 易受塔排汽濕熱回流影響而降低冷卻效果 噪聲較大 適用于大水量冷卻 建筑場(chǎng)地較開(kāi)闊 濕球溫度低，相對(duì)濕度低的地區(qū) 高溫、高濕地區(qū) 對(duì)冷卻后水溫及穩(wěn)定性要求較嚴(yán)的場(chǎng)合 建筑場(chǎng)地狹窄、通風(fēng)條件不良 從表中可以看出，自然通風(fēng)塔雖然維護(hù)工作簡(jiǎn)單，冷卻效果穩(wěn)定，但其適用于冷卻水量大、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)，多套機(jī)組運(yùn)行時(shí)靈活方便，但耗電及維護(hù)工作量大。根據(jù)中聯(lián)巨龍淮海水泥股份有限公司所在地的氣象條件和本余熱發(fā)電系統(tǒng)的具體特點(diǎn)，本工程采用機(jī)械通風(fēng)冷卻塔。 循環(huán)冷卻水系統(tǒng) 本工程采用帶機(jī)力通風(fēng)冷卻塔循環(huán)供水系統(tǒng)，本系統(tǒng)進(jìn)水和出水采用單母管制，建設(shè)一套機(jī) 力通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，建設(shè)循環(huán)水泵房一座。 冷卻塔單格軸線尺寸為 。循環(huán)水泵房為半地下室，平面尺寸 。 循環(huán)水泵房?jī)?nèi)設(shè)置循環(huán)水泵 4 臺(tái)。 兩期系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)運(yùn)行三臺(tái)循環(huán)水泵以及四臺(tái)冷卻塔，在機(jī)組降負(fù)荷或冬季運(yùn)行時(shí)可視水溫、凝汽器的真空情況可減少循環(huán)水泵和冷卻塔的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。為了加強(qiáng)循環(huán)水質(zhì)控制，水池邊設(shè)置兩臺(tái)自吸式排污泵 ZW10010015，流量 100m3/h，揚(yáng)程 15mH2O。 循環(huán)水泵和配套電機(jī)規(guī)范見(jiàn)下表 循環(huán)水泵及其配套電機(jī)規(guī)格 名稱 型號(hào) 流量 揚(yáng)程 轉(zhuǎn)速 功率 備注 1620m3/h 循環(huán)水泵 500S22 2020m3/h 22mH2O 970r/min 2340 m3/h 電機(jī) Y3556 970r/min 160kW 冷卻塔的選型 根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，為保證機(jī)組的不同運(yùn)行工況的靈活運(yùn)行方式，本工程的冷卻塔為中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 熱能與動(dòng)力工程 05 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 鋼結(jié)構(gòu)逆流式機(jī)力通風(fēng)冷卻塔，其單塔冷卻水量 1500m3/h。 冷卻塔風(fēng)機(jī)直徑為 Φ 7000mm，配用電機(jī)功率 75kW，上水管采用 DN600 鋼管，配水管中心高 。 冷卻塔在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)負(fù)荷變化或季節(jié)變化可關(guān)停部分風(fēng)機(jī)和水塔。風(fēng)機(jī)的啟停均由DCS 控制。 循環(huán)水處理及節(jié)水措施 ①由于地下水的硬度和堿度都較高，為避免凝汽器結(jié)垢，循環(huán)水池內(nèi)必須進(jìn)行加硫酸，降低堿度，保證循環(huán)水一定的堿度和 pH 值； ②循環(huán)水中加入藥劑，提高循環(huán)水的濃縮倍率，減少排污水損失； ③為了加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)的控制 ,冷卻塔設(shè)置排污泵 ,根據(jù)水質(zhì)進(jìn)行循環(huán)水排污 。 ④為了防止凝汽器銅管表面污臟 ,設(shè)置了凝汽器膠球清洗裝置 。 ⑤通過(guò)加藥以及對(duì)水質(zhì)進(jìn)行控制 ,最大限度減少循環(huán)水量的排污； ⑥在主廠房設(shè)置冷卻水回收水箱和管道泵，設(shè)備冷卻水進(jìn)行部分回收。 第六章 資源利用和能源耗用分析 概述 節(jié)約能源是我國(guó)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期基本國(guó)策，作為單位產(chǎn)品能源消耗較大的水泥制造業(yè)， 不僅每年要消耗大量的煤炭等一次能源，而且還要消耗大量的二次能源 —— 電力 ，雖然隨著水泥煅燒技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)熱效率得到了較大地提高， 1300t/d、 2500t/d、 5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線的熟料熱耗已經(jīng)分別達(dá)到 3475kJ/kg（ 830 kcal/kg）、 3140 kJ/kg（ 750 kcal/kg）、 2970kJ/kg（ 710kcal/kg），但仍有大量的中、低溫廢氣余熱未能被充分利用，造成大量的能源浪費(fèi)， 并產(chǎn)生大量的廢氣，其中 CO2 的排放量占到了我國(guó) CO2 總排放量的 20％ ，合理利用能源與節(jié)省消耗的意義更為重大。 資源利用和能源耗用分析 樹(shù)立科學(xué)發(fā)展觀，建立循環(huán)經(jīng) 濟(jì)運(yùn)行體系是我國(guó)的一項(xiàng)長(zhǎng)期的重大技術(shù)政策，合理地綜合利用現(xiàn)有的寶貴資源將是我國(guó)確保經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。 在窯外分解新型干法水泥生產(chǎn)工藝中，窯尾預(yù)熱器和窯頭熟料冷卻機(jī)的廢氣除了部分用于烘干原料、煤以外仍然排掉了大量的 低溫廢氣余熱 ，其熱量約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量的 30%左右，進(jìn)一步充分利用這些中、低品位的余熱是節(jié)約能源、減少溫室氣體排放的關(guān)鍵。 純低溫余熱發(fā)電 項(xiàng)目的實(shí)施，一方面可以 綜合利用水泥生產(chǎn)線排放的廢熱資源 ，回收高溫?zé)煔獾臒崃孔儚U為寶， 降低 水泥 生產(chǎn)成本 和 提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益 ， 部分緩解 水泥制造廠 生產(chǎn)用電的緊 張形勢(shì) ；另一方面可降低排煙溫度和排塵濃度，減輕熱污染和環(huán)境污染。 純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中，采用汽輪機(jī)前壓調(diào)節(jié)技術(shù)來(lái)適應(yīng)由于水泥窯生產(chǎn)工藝參數(shù)的變化引起余熱鍋爐負(fù)荷的變化需求，盡量實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)汽多發(fā)電，獲得最大的節(jié)能效果。在引風(fēng)機(jī)選型上采用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)達(dá)到節(jié)約能源的目的。 本項(xiàng)目配套建設(shè) 9MW裝機(jī)容量的純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，平均發(fā)電功率按 7730kW 計(jì)算，年發(fā)電量達(dá)到 5411104kWh，扣除自用電后年供電量達(dá)到 4924104 kWh，按大型火電廠發(fā)電效率為 標(biāo)準(zhǔn)煤 /kWh 計(jì)算，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤 18859t，每年減少 CO2 排放量47148t。 新型干法水泥廠純低溫余熱發(fā)電站的建設(shè)與調(diào)試 郭量 萬(wàn)清蓉 成都建材工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 (610021) 摘要 成都建材工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司總承包建設(shè)的云南保山昆鋼嘉華公司 3 000 t／d7J~ 己生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電站獲得成功。水泥窯佘熱發(fā)電站的建設(shè)在某種程度上受制于水泥熟料燒成系統(tǒng)，該項(xiàng)目的熱力系統(tǒng)根據(jù) CDc 燒成系統(tǒng)的特點(diǎn)選擇了單壓系統(tǒng)。佘熱發(fā)電站的建設(shè)時(shí)間可與熟料生產(chǎn)線同步設(shè)計(jì)同步建設(shè)，也可同步設(shè)計(jì)分步建設(shè)，各有利弊。對(duì)于同步設(shè)計(jì)同步建設(shè)的余熱發(fā)電站的安裝調(diào)試要與燒成系統(tǒng)的安裝調(diào)試相結(jié)合，科學(xué)合 理地安排。 關(guān)鍵詞 水泥廠 佘熱 發(fā)電 建設(shè) 調(diào)試 0 引言 云南保山昆鋼嘉華水泥有限公司 3 000 t／ d水泥生產(chǎn)線配套 4． 5 MW 純低溫余熱發(fā)電機(jī)組于 2021 年 4 月 5 日正式并網(wǎng)發(fā)電，在并網(wǎng)后 24 h 內(nèi)發(fā)電功率順利提升至 4 420 kW，目前系統(tǒng)和設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)中。該水泥生產(chǎn)線由成都建材工業(yè)設(shè)計(jì)研 究院有限公司 (以下簡(jiǎn)稱成都院 )設(shè)計(jì)，余熱發(fā)電項(xiàng)目由成都院采用工程總承包模式進(jìn)行建設(shè)，充分利用了成都院在國(guó)內(nèi)外水泥生產(chǎn)線工程總承包的豐富經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合對(duì)新型干法水泥窯和余熱發(fā)電的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)完成，創(chuàng)造了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。下面就該項(xiàng)目簡(jiǎn)單介紹新型干法水泥窯余熱電站在總承包模式下的熱工設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和運(yùn)行。 l水泥窯佘熱發(fā)電站的建設(shè)特點(diǎn) 水泥窯余熱發(fā)電站的建設(shè)一方面必須嚴(yán)格按照電力行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范執(zhí)行，一方面又和常規(guī)電站的建設(shè)有不同之處。 由于此類電站是通過(guò)水泥窯廢熱回收利用發(fā)電，首先得保證以水泥熟料生產(chǎn)為 主，在保證水泥熟料質(zhì)量、產(chǎn)量和綜合能耗的前提下，以合適的投資、合理的設(shè)計(jì)、可靠的施工和調(diào)試來(lái)提高余熱利用效率。因此體現(xiàn)在水泥窯余熱發(fā)電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)時(shí)機(jī)、運(yùn)行模式等方面和常規(guī)電站又略有不同，在某種程度上都受制于主生產(chǎn)線。 目前的水泥窯余熱發(fā)電基本都采取從窯頭冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱器 C。筒抽取廢氣，該類廢氣具有流量大、品位較低、易波動(dòng)不穩(wěn)定的特點(diǎn)，采用純低溫余熱發(fā)電需要可靠的技術(shù)和較高要求的設(shè)備來(lái)保證。由于水泥生產(chǎn)工藝流程、原料特性、主機(jī)設(shè)備選型、氣候條件等諸多因素影響，相同規(guī)模的水泥生產(chǎn)線，其余熱品質(zhì)和余熱量 也不盡相同，盡管余熱發(fā)電的基本理論和技術(shù)一致，但其余熱發(fā)電站的裝機(jī)容量、配置、系統(tǒng)參數(shù)、設(shè)備性能和特性也不完全相同，因此在余熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，只有根據(jù)窯系統(tǒng)的實(shí)際工況和主機(jī)設(shè)備特性 (如預(yù)熱器、窯尾高溫風(fēng)機(jī)、篦冷機(jī)、窯頭廢氣風(fēng)機(jī)等 )選擇合適的熱工系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布置，而不是簡(jiǎn)單的由熟料產(chǎn)量或者噸熟料發(fā)電量來(lái)作為依據(jù)，并且最終綜合分析投運(yùn)后的熟料熱耗、電耗、發(fā)電功率，還要參考具體的鍋爐進(jìn)出口煙溫、阻力、汽輪機(jī)發(fā)電效率等來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)的合理性，這是和常規(guī)電站的規(guī)劃和設(shè)計(jì)不同的地方。 成都院在總承包模式下根據(jù) CDC 燒成系統(tǒng)的 特點(diǎn)，在余熱發(fā)電的熱工設(shè)計(jì)和設(shè)備配置上采取了合理的方案，并在實(shí)際運(yùn)行中得到了充分的驗(yàn)證。 2 電站主機(jī)設(shè)備配置 根據(jù)對(duì)窯系統(tǒng)工況和主機(jī)設(shè)備的綜合分析及評(píng)定采用了以下主要配置： (1)AQc 鍋爐： 鍋爐人口煙氣量 117500Nm3／ h 鍋爐人口煙氣溫度 350℃ 鍋爐人口煙氣濃度 50g／ Nm] 鍋爐人口煙氣負(fù)壓 ~800Pa 鍋爐出口煙氣溫度 ～ 105℃ 鍋爐總漏風(fēng)率 2％ 名義蒸發(fā)量 9． 5 咖 額定蒸汽壓力 1． 25 MPa 額定蒸汽溫度 340℃ 省煤器 ^口給水溫度 170℃ 排煙溫度 ～ 105℃ 本鍋爐立式布置，蒸汽段 (過(guò)熱器 +蒸發(fā)器 +省煤器 )屬于自然循環(huán)，熱水段屬于強(qiáng)制循環(huán)，受熱面采用錯(cuò)列布置形式，爐墻采用輕型護(hù)板。 (2)sP,l~： 鍋爐人口煙氣量 216250NmTh 鍋爐人口煙氣溫度 320℃ 鍋爐人口煙塵濃度 100g／ Nm3 鍋爐出口煙氣溫度 ~217℃ 鍋爐煙氣總阻力 ~800Pa 鍋爐總漏風(fēng) ≤ 5％ 名義蒸發(fā)量 13． 8 咖 額定蒸汽壓力 1． 25MPa 額定蒸汽溫度 310℃ 給水溫度 165℃