【正文】 構(gòu) 、降低生產(chǎn)成本 。 青州中聯(lián)水泥有限公司 在 水泥熟料 生產(chǎn)過(guò)程中有大量的 熱能 產(chǎn)生，目前 這部分熱能沒(méi)被利用，大量的余熱白白損失。 綜上所述， 該項(xiàng)目的建設(shè)不僅 符合當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，而且 能回收 利用 水泥熟料 生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱能 ， 實(shí)現(xiàn) 節(jié)約能源、降低 生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染 。因此本工程的建設(shè)是十分必要的。 1986 年由原益都縣撤縣設(shè)市，現(xiàn)轄 6 個(gè)街道、 15 個(gè)鎮(zhèn)， 1052 個(gè)行政村（社區(qū)），總面積 1569 平方公里，人口 90 萬(wàn)。 青州市現(xiàn)有耕地面積 103 萬(wàn)畝，農(nóng)田基本建設(shè)條件較好，糧食作物主要有小麥、玉米、大豆、水稻，經(jīng)濟(jì)作物以黃煙、棉花、蔬菜、果品為主，糧棉產(chǎn)量及禽獸養(yǎng)殖加工都有較大幅度的增長(zhǎng)。 青州是中國(guó)古九州之一，在七千年的人類文化發(fā)展過(guò)程中這里留下了眾多的“北辛文化”、“龍山文化”。 礦產(chǎn)主要有鐵礦石、石灰石、堿石、紅粘土、黃沙等，開(kāi)發(fā)前景廣闊，已探明的高品位鐵礦石儲(chǔ)量 億噸。連續(xù)兩年榮獲“平安山東建設(shè)先進(jìn)市”稱號(hào)。 2021年，全市完成地區(qū)生產(chǎn)總值 億元，同比增長(zhǎng) %； 規(guī)模以上工業(yè)企 10 業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入 255 億元，實(shí)交稅金 億元，分別增長(zhǎng) %和 %；規(guī)模以上固定資產(chǎn)投資 億元；地方財(cái)政收入 億元，增長(zhǎng) %；農(nóng)民人均純收入和城鎮(zhèn)居民人均可支配收入分別達(dá)到 4630 元和 9113 元，增長(zhǎng) %和 %；社會(huì)消費(fèi)品零售總額 億元，增長(zhǎng) %；金融機(jī)構(gòu)各項(xiàng)存款余額達(dá)到 億元，增長(zhǎng) %，具有良好地社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件。 附：區(qū)域位置圖 三、自然條件 地形、地貌 青州市位于東經(jīng) 118176。120176。,北緯 36176。37176。,地處魯沂山區(qū)與魯北平原交接地帶 ,地勢(shì)自西南向東北逐漸傾斜。境內(nèi)地貌類型以西南部低山丘陵、東南部崗丘，中、北部平原為主。 地質(zhì)地震 青州市在大地構(gòu)造上屬華北臺(tái)地，處在魯西隆起、沂沭斷裂帶、魯東隆起三個(gè)次級(jí) 構(gòu)造的交匯處。該項(xiàng)目所有建構(gòu)筑物的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)均按國(guó)家抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求建設(shè)。 氣溫： 年平均氣溫 ℃ 11 年平均最高氣溫 ℃ 極端最高氣溫 ℃ 年平均最低氣溫 ℃ 極端最低氣溫 ℃ 降水量： 年平均降水量 年最大降水量 年最小降水量 濕度： 年平均空氣濕度 % 年最大空氣濕 度 90% 年最小空氣濕度 55% 風(fēng)向風(fēng)力： 夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋簴|南風(fēng) 冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋罕憋L(fēng) 最大風(fēng)速： 20m/s 最大凍土深度 500mm 從地質(zhì)、水文、氣象等條件來(lái)看，對(duì)工程建設(shè)無(wú)不利影響。國(guó)道及城鄉(xiāng)公路四通八達(dá)，濟(jì)青高速公路、濰萊高速公路、濰徐、濰德、煙濰、濰石、王濰等多干線公路途徑本市，通車?yán)锍踢_(dá) 7238 公里（不含鄉(xiāng)村道路）。濰坊機(jī) 場(chǎng)業(yè)已開(kāi)通十多條國(guó)內(nèi)航線。工廠臨 近濟(jì)青高速公路、 膠濟(jì)鐵路 、 309 國(guó)道 ，交通 非常 方便。兩口井均靠近院墻，并聯(lián)向聯(lián)合泵房水池供水。余熱綜合利用機(jī)組技改后發(fā)電機(jī)組耗水約 120m3/h，公司現(xiàn)有 水源滿足不了生產(chǎn)需求，須在場(chǎng)內(nèi)再打一眼井，與主管路并聯(lián)來(lái)滿足需求。生活污水主要是職工洗滌污水及沖刷糞便用污水，經(jīng)化糞池滯留沉淀處理后，排入 廠區(qū) 生活污水管網(wǎng)，送至污水處理站處理達(dá)標(biāo) 后 外 排。 供電 目前青州 220KV 變電站配有二臺(tái)容量為 2x120MVA 的主變壓器，；兩路110KV 架空線 路緊鄰本項(xiàng)目廠址南側(cè)通過(guò)，單線供電能力為 97MVA；其中一路青興線至廟子鎮(zhèn)的鐵礦區(qū)、供電能力為 60MVA；另一路青饒線至城西堯王山變電站、供電能力為 80MVA。公司正常生產(chǎn)情況下，用電需求約在 30MW 左右，余熱發(fā)電系統(tǒng)啟動(dòng)功率為 500KW，故本項(xiàng)目供電是有保障的。 通訊條件 青州市通訊設(shè)施先進(jìn)，電話全部實(shí)現(xiàn)了程控自動(dòng)交換，可直撥國(guó)內(nèi)外。 13 第四章 建設(shè)規(guī)模和裝機(jī)方案 一、 水泥熟料 工藝簡(jiǎn)述 18 世紀(jì)下半葉，伴隨英國(guó)資產(chǎn)階級(jí)大革命的勝利，標(biāo)志著近代人類居住文明的材料工業(yè) 波特蘭 (硅酸鹽 )水泥工業(yè)在英國(guó)誕生。德國(guó)借助于英國(guó)產(chǎn)業(yè)革命的成果，于 1896 年建造了第一臺(tái)回轉(zhuǎn)窯，生產(chǎn)的水泥稱做旋窯水泥，以區(qū)別于立窯水泥，并于 1928 年發(fā)明了立波爾窯，使產(chǎn)量大幅度提高，熟料熱耗大幅降低，成為主導(dǎo)于 20 世紀(jì) 50 年代的世界水泥工業(yè)的窯型，并逐步取代了代表 30 年代先進(jìn)窯型的濕法工藝。 1963年日本引入德國(guó)的懸浮預(yù)熱器技術(shù)，經(jīng)過(guò)研究和改進(jìn)，于 1971 年發(fā)明了震驚世界水泥界的水泥窯外分解窯技術(shù)，把水泥工業(yè)技 術(shù)推向世界顛峰。 本工程生產(chǎn)能力為 6000t/d 水泥熟料，其生產(chǎn)工藝采取目前國(guó)際上先進(jìn)的、國(guó)內(nèi) 鼓勵(lì)發(fā)展的新型干法水泥生產(chǎn)工藝，燒成系統(tǒng)采用了窯外分解系統(tǒng) 。由于水泥熟料產(chǎn)量低，總的熱量不多， 余 熱回收的發(fā)電機(jī) 裝機(jī) 大部分只有 7503000KW。使水泥窯的單臺(tái)生產(chǎn)線的能力成倍提高，回水余熱的熱量增多，使裝機(jī)容量 大大提高。若按目前國(guó)內(nèi)成功的實(shí)例測(cè)算，按噸熟料發(fā)電量 28KWH 計(jì)算， 6000t/d的水泥生產(chǎn)線發(fā)電機(jī)裝機(jī)可達(dá) 9000KW。 四、 建設(shè)規(guī)模 根據(jù) 水泥熟料 生產(chǎn)規(guī)模，新上余熱回收裝置和 9000KW 發(fā)電機(jī)組一套，年發(fā)電量 5659 萬(wàn) KWH， 年供電量 5200 萬(wàn) KWH。 ⑵ 貫徹節(jié)約用水原則，積極采取措施節(jié)約用水，減少水量消耗。 ⑷ 車間布置，要合理分區(qū)，方便施工、有利于檢修和運(yùn) 行 操作，提高綜合技術(shù) 水平。 余熱鍋爐與水泥生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的銜接 ⑴ SP 爐 現(xiàn)有的窯尾預(yù)熱器旋風(fēng)筒出口廢氣管道經(jīng)過(guò)改造后，接旁路管道，旁路管道與 SP 爐進(jìn)口相連，出口則與高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)口相連， SP 爐的排灰經(jīng)過(guò)輸送設(shè)備被送到增濕塔的回灰系統(tǒng)中；通過(guò)控制增濕塔的廢氣管道和旁路管道的閥門，實(shí)現(xiàn)鍋爐和增濕塔之間投運(yùn)轉(zhuǎn)換，當(dāng)余熱鍋爐停用時(shí)水泥生產(chǎn)線可正常生產(chǎn)。 ① SP 爐形式的確定 SP 爐有兩種布置形式：一種為臥式，另一種為立式。 臥式爐的缺點(diǎn)是：占地面積大；尤其對(duì)已有的生產(chǎn)線加余熱鍋爐系統(tǒng)不方便，布置困難。使得國(guó)產(chǎn)臥式鍋爐熱效率相對(duì)立式有所降低。 立式鍋爐主要優(yōu)點(diǎn)：鍋爐本體采用鋼護(hù)板結(jié)構(gòu)，鍋爐自上而下布置過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器，由于鍋爐投影面積小，粉塵落點(diǎn)集中，回灰采用灰斗式，漏風(fēng)點(diǎn)少、國(guó)產(chǎn)立式鍋爐較臥式鍋爐熱效率高；由于鍋爐的換熱面增加是向上發(fā)展，因此占地面積較小，比較容易布置（可順著窯尾風(fēng)管平行布置）。 立式鍋爐主要缺點(diǎn)：在相同管束情況下鍋爐易積灰（特別是窯尾廢氣中的粉塵濃度較高）、受熱面耗鋼量相對(duì)較大。 鍋爐 的積灰主要與粉塵濃度和粉塵性質(zhì)及受熱面的布置水平有關(guān)，中空窯進(jìn)鍋爐的溫度為 850℃左右，此時(shí)的粉塵為熔融狀態(tài)，容易附積在換熱面和爐墻上，通過(guò)振打吹掃等清灰手段不易清除，從而影響鍋爐的熱效率。 通過(guò)以上比較和采取的措施，推薦 SP 爐采用立式鍋爐。 SP 鍋爐煙氣側(cè)阻力≤ 80mmH2O，通過(guò)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。通過(guò)旁通管道的調(diào)節(jié)作用還可使水泥生產(chǎn)及余熱鍋爐的運(yùn)行達(dá)到理想的運(yùn)行工 17 況。 為提高 AQC 鍋爐的產(chǎn)汽量，把進(jìn) AQC 鍋爐廢氣管道的抽氣口往熟料冷卻機(jī)高溫段移動(dòng)，即中部抽風(fēng)，以獲取較高的廢氣溫度，更好地、有效地利 用余熱中的熱量； AQC 鍋爐出口重新接至窯頭電收塵進(jìn)口，現(xiàn)有冷卻機(jī)排風(fēng)口保留，通過(guò)鍋爐管道閥門和冷卻機(jī)尾部排風(fēng)管道閥門的調(diào)節(jié)，保證 AQC鍋爐的產(chǎn)汽量，為了確保 AQC 爐出現(xiàn)事故時(shí)不影響水泥生產(chǎn)，必要時(shí)可以解列 AQC 爐，同時(shí)考慮了 AQC 爐在出現(xiàn)故障 是不通水而干燒的特殊情況。 ⑶ 余熱鍋爐受熱面型式及清灰裝置的確定 窯尾余熱鍋爐的換熱面將根據(jù)煙氣含量塵濃度較高的特點(diǎn)，采用光管受熱面管束，以減少煙塵附著在換熱面上；窯頭余熱鍋爐主要考慮減少水泥熟料顆粒對(duì)換熱管束的直接沖刷磨損和增加換熱面積，因此采用鰭片式管束。因 此余熱鍋爐的清灰在余熱利用系統(tǒng)是相當(dāng)重要的。 熱力系統(tǒng)的確定 ⑴方案一 (單壓鍋爐系統(tǒng) ) 根據(jù)熱工標(biāo)定的窯頭、窯尾廢氣量和廢氣溫度， 6000t/h 水泥生產(chǎn)線窯頭余熱鍋爐由二級(jí)省煤器、蒸 發(fā)器和過(guò)熱器組成。然后通過(guò)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/h 水泥生產(chǎn)線窯頭蒸汽量大約為 ，而窯尾蒸汽量大約為。 ② 6000t/h 水泥生產(chǎn)線窯頭過(guò)熱蒸汽溫度設(shè)計(jì) 355℃，壓力 ，而窯尾過(guò)熱蒸汽溫度設(shè)計(jì)為 295℃，壓力 ；它們?cè)诜制谆旌虾鬁囟?334℃，壓力 ，保證最經(jīng)濟(jì)熱利用。 ④ 汽輪機(jī)為單壓進(jìn)汽，設(shè)備制造簡(jiǎn)單，可靠性高，投資費(fèi)用少。 窯頭 AQC 余熱鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器和過(guò)熱器組成，而窯尾余熱鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器和過(guò)熱器組成。兩臺(tái)省煤器出來(lái)的熱水分別進(jìn)入各自的汽包和公用的閃蒸器。 19 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(guò)補(bǔ)汽裝置進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 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(duì)汽機(jī)的轉(zhuǎn)子要求較高，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)此類汽輪機(jī)較少，須重新設(shè)計(jì)補(bǔ)汽式汽輪機(jī)，汽機(jī)制造周期長(zhǎng)，價(jià)格高 。 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(guò)熱器組成。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(guò)熱器加熱成過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。 綜上所述，單壓系統(tǒng)由于其系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)備運(yùn)行可靠，投資省，而得到方泛采用，其國(guó)內(nèi)使用業(yè)績(jī)表明，技術(shù)成熟可靠。因此，本項(xiàng)目推薦的熱力系統(tǒng)為單壓系統(tǒng)。 主機(jī)型式及其主要 設(shè)計(jì)規(guī)范 21 ⑴ 余熱鍋爐 余熱鍋爐形式：立式（塔式）、自然循環(huán)、單壓、無(wú)補(bǔ)燃、室外露天布置 最大工況 窯產(chǎn)量 :6300t/d AQC SP參數(shù) 煙（風(fēng)）流量（ Nm3/h） 250000 357000 煙（風(fēng)）溫度（℃） 380 320 過(guò)熱蒸汽溫度（℃） 360 295 過(guò)熱蒸汽流量（ t/h） 過(guò)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(tái)） 序號(hào) 內(nèi)容 單位 額定工況性能 SP爐 AQC 爐 1 主蒸氣壓力 Mpa 2 主蒸氣溫度 ℃ 295 355 3 最大連續(xù)蒸發(fā)量 T/h 4 給水溫度 ℃ 150 40 5 余熱鍋爐進(jìn)煙量 Nm3/h 322021 202100 6 余熱鍋爐進(jìn)煙溫度 ℃ 320 380 7 余熱鍋爐排煙溫度 ℃ 206 122 22 ⑵ 汽輪發(fā)電機(jī)組 ① 汽輪機(jī) 序號(hào) 內(nèi)容 1汽輪機(jī) 1 型號(hào) 2 銘牌功率（ KW） 9000 3 型式 低壓、單缸、單軸、沖動(dòng)、凝汽式汽輪機(jī) 4 額定轉(zhuǎn)數(shù)（ r/min） 3000 5 旋轉(zhuǎn)方向 順汽流方向?yàn)轫槙r(shí)針 6 汽輪機(jī)回?zé)峒?jí)數(shù) 無(wú) 7 制造廠家 國(guó)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(tái)）： 序號(hào) 內(nèi)容 單位 額定工況性能 汽輪機(jī) 1 發(fā)電機(jī)功率 MW 9 2 汽輪機(jī)主汽門前壓力 Mpa 177。 5 4 汽輪機(jī)排汽壓力 KPa 6 5 汽輪機(jī)汽耗率 kg/KWH ③ 發(fā)電機(jī) 序號(hào) 內(nèi)容 單位 額定工況性能 發(fā)電機(jī) 1 型號(hào) QF92 2 額定功率 MW 9 3 額定電壓 KV 4 功率因數(shù) 5 額定轉(zhuǎn)數(shù) r/min 3000 6 額定頻率 HZ 50 7 效率 97% 8 冷卻方式 空冷 熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及說(shuō)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 23 爐本體的熱 力系統(tǒng)隨設(shè)備整體采購(gòu)。 鍋爐主蒸汽進(jìn)入汽缸，然后由汽缸進(jìn)入汽輪機(jī)。汽輪機(jī)配一臺(tái)射水抽氣器式真空除氧器。供汽輪機(jī)前后軸封新蒸汽的管道接至主汽門前。 ①汽機(jī)電動(dòng)主汽門前疏水、自動(dòng)主汽閥后疏水、汽缸疏水接至疏水膨脹箱，通過(guò)熱疏水母管至疏水箱； ②前后汽封疏水直接排地溝； ③自動(dòng)主汽閥桿疏水直接排地溝； ④汽輪機(jī)汽動(dòng)油泵供汽管、軸封供汽管疏水，引至疏水膨脹箱，通過(guò)熱疏水母管至疏水箱； ⑤鍋爐 主蒸汽隔離汽門前疏水通過(guò)熱疏水母管至疏水箱； ⑥鍋爐本體疏水全部排地溝。 設(shè)置兩臺(tái) 100%容量的電動(dòng)給水泵，一用一備。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。 本工程采用除鹽水補(bǔ)水，機(jī)組啟動(dòng)或負(fù)荷低時(shí)，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(shí)，除鹽水補(bǔ)至除氧器。 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。其他設(shè)備冷