一、項目概要

1、水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術評價方法的探討大連易世達新能源發(fā)展股份有限公司唐金泉94、八前言數(shù)百條數(shù)千噸級新型干法水泥熟料生近年來， 隨著我國水泥工業(yè)工藝及裝備技術得以迅速發(fā)展，產(chǎn)線（以下簡稱 PC窯）的陸續(xù)投產(chǎn)，為 PC窯純低溫余熱發(fā)電技術及裝備的開發(fā)、推廣、應用創(chuàng)造了市場條件。在這個背景條件下，目前國內具有PC窯余熱發(fā)電工程設計、技術開發(fā)能力的數(shù)家單位,推出了幾種PC窯純低溫余熱發(fā)電的熱力循環(huán)系統(tǒng)并已在水泥工業(yè)陸續(xù)推廣應用。自2001 年至 2006年，水泥行業(yè)利用國產(chǎn)設備和技術在數(shù)10條1200t/d級、2500t/d級、5000t/d級PC窯上配套建設了裝機容量分別為 2.0MW 2.5M

2、W 3.0MW 4.5MW、6.0MW 7.5MW 9.0MW的純低溫余熱電站，形成了國產(chǎn)成熟的PC窯純低溫余熱發(fā)電技術及裝備，為我國水泥工業(yè)節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟效益、形成循環(huán)經(jīng)濟提供了技術手段。目前在開發(fā)、應用 PC窯純低溫余熱發(fā)電技術及裝備過程當中有許多新的情況產(chǎn)生。例如：從裝機容量上，同樣是5000t/d級的PC窯，水泥生產(chǎn)條件、廢氣參數(shù)條件也類似，但裝機容量卻有6.0MW7.5MW 9.0MW等多種；從蒸汽參數(shù)上,有 0.689 1.27MPa 280330 C、1.57 3.43MPa-340 435C等多種；從實際發(fā)電能力上，有的宣稱2500t/d 窯裝機已達 6000kW 或發(fā)電功

3、率已超過 4000kW， 有的宣稱5500t/d窯發(fā)電已達lOOOOkW等。從宣傳上，一些設計、承建單位為說明自己有先進的PC窯純低溫余熱發(fā)電技術從而有很高的發(fā)電量，采用不報熟料熱耗 利用三次風或其它水泥生產(chǎn)用的高溫氣體來發(fā)電 降低物料烘干用廢氣溫度 在發(fā)電機功率表上做文章 低報熟料實際產(chǎn)量 低報熟料熱耗等不正當手段進行宣傳。由于上述新情況的產(chǎn)生， 同時也由于為了規(guī)范純低溫余熱發(fā)電技術及裝備的研究開發(fā) 工程設計、工程建設工作，目前制定科學的PC窯純低溫余熱發(fā)電技術的評價方法盡而為編制PC窯純低溫余熱發(fā)電工程設計規(guī)范創(chuàng)造條件是十分必要的。1 目前水泥行業(yè)已經(jīng)推廣應用的幾種純低溫余熱發(fā)電技術目前水

4、泥行業(yè)已經(jīng)推廣應用的幾種純低溫余熱發(fā)電技術，以蒸汽參數(shù)來分， 基本上有兩類： 一類為0.6891.27MPa 280330C的低壓低溫系統(tǒng)，一類為1.573.43MPa 340435C的次中壓中溫系統(tǒng)。1.1 0.6891.27 MPa 280330 C的低壓低溫系統(tǒng)1.1.1熱力系統(tǒng)模式對于0.6891.27MPa 280330C的低壓低溫系統(tǒng)，其熱力系統(tǒng)構成有如下三種模式：一是單壓不補汽式純余熱發(fā)電技術，見圖1;二是復合閃蒸補汽純余熱發(fā)電技術，見圖2;三是多壓補汽式純余熱發(fā)電技術，見圖3。1 . 11-t匚r0t-n I龜I flF宀!圖1:單壓不補汽式純余熱發(fā)電熱力循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)參數(shù)及廢

5、氣取熱方式r i彳IJr ：-； JI I 什.?K r s yrL ,.-. . r. J VIlli!J.l- Jl-.勺堪.tMS_ i_hsnr旳I匚-rjXI rIE :匚I圖2 :復合閃蒸補汽式純余熱發(fā)電熱力循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)參數(shù)及廢氣取熱方式|U冷#鳥n In：-CCVL JI陰I|1圖3 :多壓補汽式純余熱發(fā)電熱力循環(huán)系統(tǒng)、廢氣取熱方式1.1.2技術要點(1)利用PC窯窯尾預熱器排出的 350 C以下廢氣設置一臺窯尾預熱器余熱鍋爐(簡稱SP鍋爐),利用PC窯窯頭熟料冷卻機排出的 400 C以下廢氣設置一臺熟料冷卻機廢氣余熱鍋爐(簡稱AQC爐）;兩臺鍋爐設置一臺蒸汽輪機。(2) 發(fā)電

6、系統(tǒng)主蒸汽參數(shù)為：0.6891.27MPa 280330 C。(3)上述三種技術沒有本質的區(qū)別，共同的特點是：利用了在窯頭熟料冷卻機中部增設抽廢氣口或直接利用冷卻機尾部廢氣出口的400C以下廢氣及窯尾預熱器排出的300350 C的廢氣余熱，最重要的特點是采用 0.6891.27MPa 280330 C低壓低溫主蒸汽。主要區(qū)別僅在于：圖1模式窯頭只生產(chǎn)0.6891.27MPa 280330 C低壓低溫蒸汽及滿足 AQC鍋爐、SP鍋爐所需要的150180C的熱水；圖2模式窯頭除生產(chǎn) 0.6891.27MPa 280330 C低壓低溫蒸汽及滿足 AQC鍋爐、SP鍋爐所需要的150180C的熱水外將多

7、余的 150180C熱水降壓產(chǎn)生少量的0.10.5M Pa飽和溫度的蒸汽;圖3模式窯頭除生產(chǎn) 0.6891.27MPa 280330 C低壓低溫蒸汽，還同時再生產(chǎn)0.10.5MPa飽和160C低壓低溫蒸汽及滿足 AQC鍋爐、SP鍋爐所需要的100105 C熱水。(4)根據(jù)不同的熱力系統(tǒng)模式，采用補汽式或不補汽式汽輪機。(5)圖2復合閃蒸補汽式適用于汽輪機房與冷卻機距離較遠的情況;圖3多壓補汽式適用于汽輪機房與冷卻機距離較近的情況。1.2 1.573.43M Pa 330435 C的次中壓中溫系統(tǒng)1.2.1 熱力系統(tǒng)模式對于1.573.43MPa 330435C的次中壓中溫系統(tǒng)，其熱力系統(tǒng)構成有

8、如下兩種模式：一是冷5。卻機多級取熱純余熱發(fā)電技術，見圖4; 二是冷卻機多級取熱及循環(huán)風純余熱發(fā)電技術，見圖1 ”卜-s.rr 1 卜圖4:冷卻機多級取熱余熱發(fā)電熱力系統(tǒng)圖 5 ：冷卻機多級取熱及循環(huán)風余熱發(fā)電熱力系統(tǒng)1.2.2 技術要點（1）利用PC窯窯尾預熱器排出的 350C以下廢氣（圖4）設置一臺窯尾預熱器余熱鍋爐（簡稱5）。SP鍋爐）或同時利用窯尾 C2級預熱器內筒設置過熱器（圖AQC爐）；或者通過改變窯頭熟料冷卻機廢氣排放方式，利用熟料冷卻機排出的部分360 C以下廢氣設置一臺/、AQC余熱鍋爐、利用熟料冷卻機排出的部分500 C以下廢氣設置一臺熟料冷卻機廢氣余熱過熱器（簡稱ASH過

9、熱器）。（3）將AQC爐排出的廢氣部分或全部返回冷卻機，窯頭熟料冷卻機冷卻風采用循環(huán)風方式。4）利用兩臺鍋爐或者增設的余熱過熱器設置補汽式蒸汽輪機，發(fā)電系統(tǒng)主蒸汽參數(shù)為1.573.43M Pa340435 C、補汽參數(shù)為 00.2 MPa飽和160C。2 研究、開發(fā)、應用純低溫余熱發(fā)電技術應注意的幾個原則性問題2.1 應遵循的基本原則PC 窯純低溫余熱發(fā)電技術是以節(jié)能降耗從而降低水泥生產(chǎn)成本為目的，它的內涵是：將水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的并且水泥生產(chǎn)過程本身已不能再利用的余熱回收從而轉化為電能的技術。因此，研究、開發(fā)、應用PC窯純低溫余熱發(fā)電技術應遵循的基本原則為:不能影響水泥的正常生產(chǎn)；不能增加水

10、泥熟料的燒成熱耗及電耗；不改變水泥生產(chǎn)用原燃料的烘干熱源；不改變水泥生產(chǎn)的工藝流程及設備。2.2 對水泥生產(chǎn)影響的控制PC 窯配套建設余熱電站，原則上要求不影響水泥生產(chǎn)；但由于在一條完整的熟料生產(chǎn)線窯頭、窯尾各串接相應的余熱鍋爐。 因此， 余熱電站對水泥生產(chǎn)不產(chǎn)生任何影響是不可能的。根據(jù)已投產(chǎn)的（2）利用熟料冷卻機排出的 400C以下廢氣設置一臺熟料冷卻機廢氣余熱鍋爐（簡稱余熱電站實際生產(chǎn)運行情況， 對于遵循上述原則配套建設的余熱電站， 投入運行后對水泥生產(chǎn)的影響 主要集中在以下幾方面。（1）對窯尾高溫風機的影響：在窯尾SP鍋爐漏風控制、結構設計、受熱面配置、清灰設計、除灰設計、廢氣管道設計合

11、適的條件下，電站投入運行后，窯尾高溫風機負荷將有所降低，這種影響是 正面的。2）對增濕塔的影響： 將隨著電站的投入或解出來調整噴水量， 直至停止或全開噴水。3）對生料磨及煤磨的影響：隨著電站的投入或解出，烘干廢氣溫度將產(chǎn)生較大幅度的變化，需要根據(jù)烘干廢氣溫度的變化調整烘干廢氣量或磨的運行方式。4）對窯尾電收塵影響：如果窯尾采用電收塵，電站投入運行后對其收塵效果總是有影響的，只是由于地區(qū)不同、配料不同、燃料不同或其它條件不同，對收塵效果的影響程度不同。但當窯尾采 用袋收塵時，電站投入運行對提高收塵效果是有顯著作用的。5）對窯頭電收塵器的影響：電站投入運行后，窯頭電收塵器工作溫度大為降低，粉塵負荷

12、也相應降低。6）對窯系統(tǒng)操作的影響：由于窯系統(tǒng)增加了兩臺余熱鍋爐，而余熱鍋爐廢氣不但取自還要送回 PC 窯系統(tǒng)，因此勢必需要增加窯系統(tǒng)窯頭、窯尾、廢氣處理、生料粉磨、煤制備系統(tǒng)的操作環(huán)節(jié)。對PC窯生產(chǎn)造成的上述幾方面的影響，綜合起來為兩個方面：一是增加了 PC窯生產(chǎn)的操作環(huán)節(jié)例如：隨著電站的投入、運行和解出，PC 窯需調整窯尾高溫風機、增濕塔噴水、生料磨及煤磨、 窯頭排風機等系統(tǒng)的運行參數(shù)） ；二是如果窯尾采用電收塵，電站投入運行后對其收塵效果總是有或 大或小的影響。為了提高發(fā)電量而采用抽取三次風或窯頭對 PC 窯生產(chǎn)造成的影響應當而且必須控制在上述范圍以內。在目前水泥熟料燒成工藝技術及設 備

13、、純低溫余熱發(fā)電熱力循環(huán)系統(tǒng)配置技術及設備條件下， 罩等高溫風，或生料或燃料烘干改用燃燒燃料而將原來用于烘干的廢氣用于發(fā)電等措施都是不可取 的。采用這些措施，表面上增加了發(fā)電量，實際不但不會有助于水泥生產(chǎn)綜合能耗的降低，反而由于 熟料熱耗的增加會使水泥生產(chǎn)綜合能耗增加 （但當水泥廠建設余熱電站不是以節(jié)能為主要目的時，1kg標準煤的價格與1kWh電的購電價格之比小于 0.7的條件下，采用這些措施可以增加水泥生產(chǎn)綜合效益）。2.3 準確的余熱發(fā)電技術發(fā)電能力指標PC窯純余熱發(fā)電，影響噸熟料發(fā)電量的目前對于余熱發(fā)電技術發(fā)電能力指標， 大家往往只注意每噸熟料發(fā)電量， 而很少注意相關因素對發(fā)電量的影響，

14、這是目前產(chǎn)生許多新情況的主要原因。對于因素很多。如：熟料熱耗（涉及窯頭、窯尾廢氣溫度等）；熟料形成熱（涉及生料配料成分） ；原料、燃料烘干所需要的廢氣溫度、廢氣量（涉及可用于發(fā)電的余熱量）；電站熱力系統(tǒng)構成方式及蒸汽參數(shù)（涉及發(fā)電系統(tǒng)循環(huán)效率） ；熟料實際產(chǎn)量和規(guī)模（涉及鍋爐、汽輪機等設備效率）；廢熱取熱方式涉及對窯生產(chǎn)及熟料熱耗的影響）等等。由于影響余熱發(fā)電能力的上述因素, 加之這些因素在實際生產(chǎn)中的復雜性，僅采用噸熟料余熱發(fā)電量來評價純低溫余熱發(fā)電技術是不科學、不完整、 不準確的， 不能全面代表純低溫余熱發(fā)電技術水平。因此，根據(jù)目前的情況，研究、確定PC窯純低溫余熱發(fā)電技術的評價方法既是必

15、要的，條件也是成熟的，而且也是急需的。3 PC 窯純低溫余熱發(fā)電技術的評價方法初探盡管影響余熱發(fā)電能力的因素較多也比較復雜， 但水泥熟料煅燒過程及純低溫余熱發(fā)電必定都是熱工過程，因此，研究、確定出全面、科學、準確的純低溫余熱發(fā)電技術評價方法是可能的。本文提出的評價方法是初步的， 僅供同行討論、 參考。該評價方法由二部分構成， 介紹如下。3.1 第一部分一一實用部分，即“每kg熟料熱耗一噸熟料余熱發(fā)電量”目前水泥行業(yè)已經(jīng)習慣用 噸熟料余熱發(fā)電量 來做為衡量余熱發(fā)電技術水平的指標， 因此， 評價方法中保留這個指標是必要的。 但由于噸熟料余熱發(fā)電量沒有考慮熟料熱耗、熟料形成熱、 原燃料烘干所需廢氣溫

16、度及廢氣量等因素對發(fā)電量的影響，因此， 為了考慮影響余熱發(fā)電量的主要因素即熟料熱耗對余熱發(fā)電能力的影響，應改為采用“每 kg 熟料熱耗噸熟料余熱發(fā)電量” （以下仍簡稱“噸熟料余熱發(fā)電量” ） 這一指標來評價。盡管如此，這個指標仍然沒有考慮全面，如未考慮熟料形成熱、原 燃料烘干所需廢氣溫度及廢氣量等對發(fā)電能力的影響。對于“噸熟料余熱發(fā)電量”這一評價指標，筆者認為105（1） 在建設余熱電站之前比較、確定余熱電站技術方案時，在熟料產(chǎn)量、熟料熱耗、用于發(fā)電的廢氣參數(shù) （廢氣溫度、 廢氣量、含塵濃度等， 下同 ） 、用于原燃料烘干的廢氣參數(shù)條件都相同的條件下，采用“噸熟料余熱發(fā)電量” 來對不同的余熱發(fā)

17、電技術方案進行評價是準確、可靠的；（2）對于已投產(chǎn)的余熱電站，采用“噸熟料余熱發(fā)電量” 來對余熱電站及 PC窯自身進行綜合考核同樣也是準確、可靠的；（3）對于已投產(chǎn)的不同 PC窯間的余熱電站進行比較時，當熟料產(chǎn)量、熟料熱耗、用于發(fā)電的廢氣參數(shù)、用于原燃料烘干的廢氣參數(shù)等生產(chǎn)條件大體相同的條件下，采用“噸熟料余熱發(fā)電量”進行比較是相對準確、可靠的；但當上述生產(chǎn)條件差別較大（如:一條窯的熟料熱耗是 750 X 4.1868kJ/kg ,而另一條窯為780 X 4.1868kJ/kg ;或一條窯的生料烘干廢氣溫度為200 C,而另一條窯為230 C）時,采用“噸熟料余熱發(fā)電量”進行比較則是不準確、不

18、可靠的。因為根據(jù)研究及實際生產(chǎn)情況，般來講， 電站采用目前的蒸汽參數(shù)時， 當熟料熱耗增加或減少78X 4.1868kJ/kg 時，噸熟料余熱發(fā)電量也相應增加或減少 1kWh以上；也就是說，余熱電站每多發(fā)1kWh電，窯系統(tǒng)將多消耗 11.12kg標準煤的燃料。顯然，熟料熱耗的大小對余熱發(fā)電能力的影響很大，熱耗大發(fā)電能力自然大，但總能源浪費大，這是不可取。3.2 第二部分理論部分，即混合熱效率 （簡稱熱效率 ）如前所述， PC 窯純低溫余熱發(fā)電技術的內涵是將水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的并且水泥生產(chǎn)過程本身已不能再利用的余熱回收從而轉化為電能，因此，采用理論上的“混合熱效率”（ 既不是絕對熱效率，也不是相對

19、熱效率 ）來對不同的純低溫余熱發(fā)電技術的熱量轉換效果進行評價是科學、準確、可靠的，這種評價方法可以消除熟料熱耗、 熟料形成熱、 原燃料烘干所需廢氣參數(shù)、 電站熱力系統(tǒng)構成方式及蒸汽參數(shù)、熟料實際產(chǎn)量和規(guī)模、廢熱取熱方式等因素的影響。3.2.1 定義PC窯純低溫余熱系統(tǒng)熱效率是指可用于發(fā)電的PC窯總余熱量轉化為電能的比例，其數(shù)學表達式為：熱效率n=（發(fā)電功率 DX 860 X 4.1868 ） /可用于發(fā)電的總余熱量刀 Q3.2.2物理意義發(fā)電功率D就是余熱發(fā)電系統(tǒng)輸出功率，單位為kW EQ是可用于發(fā)電的總余熱量。刀Q由以下幾部分組成，即： MQ=Qp+Qq+Q+Qt(1) Qp為可用于發(fā)電的窯

20、尾廢氣余熱，其計算方法為:Qp =VZs( Tjs Cjs - Ths Cths)+ Vys ( Cths Ths-135 X 1.42) o上式中：Qp為可用于發(fā)電的窯尾總廢氣熱量，kJ/h ; VZs窯尾預熱器排出的總的標況廢氣量,m/h ； Tjs 窯尾預熱器排出的廢氣平均溫度，C；Cs 對應于Ts的窯尾標況廢氣比熱，kJ/m3 C；Ths物料烘干所需要的廢氣平均溫度，C；Chs 對應于Ths的窯尾標況廢氣比熱，kJ/m C； W扣除物料烘干所需窯尾廢氣量后剩余的窯尾標況廢氣量,m3/h ; 135扣除物料烘干所需窯尾廢氣量后剩余的窯尾廢氣進入電收塵器允許的最低溫度，135 C; 1.4

21、2 對應于135 C的窯尾標況廢氣比熱,3kJ/m - Co(2) Qqc為可用于發(fā)電的窯頭廢氣余熱，其計算方法為：Qq=VZa- TjAGa式中：QAq(可用于發(fā)電的窯頭總廢氣余熱量，kJ/h ； VZa電站不投入運行時(或電站投產(chǎn)前)冷卻機總排入大氣的標況廢氣量，m/h ； Ta電站不投入運行時(或電站投產(chǎn)前)冷卻機總排入大氣的廢氣平均溫度，C； CjA 對應于Ta的冷卻機排入大氣標況廢氣比熱，kJ/m3 Co(3) Q為用于發(fā)電的窯胴體廢熱熱量，單位為 kJ/h o對于窯胴體廢熱熱量，目前有部分水泥廠進行了部分回收，但未用于發(fā)電，其它絕大部分水泥廠都未回收。當將窯胴體廢熱熱量回收并用于發(fā)

22、 電時，計算發(fā)電系統(tǒng)熱效率應按實際回收的窯胴體廢熱熱量計算。Qgt為用于發(fā)電的其它熱量，單位為 kJ/h o對于不同的余熱發(fā)電技術或不同的水泥廠，其用于三次風熱量計發(fā)電的熱量除前述廢熱熱量外，有可能還利用其它熱量。如：為了多發(fā)電，利用窯的部分二次風或三 次風， 這樣勢必增加熟料熱耗， 因此應將熟料增加的熱耗或抽取的用于發(fā)電的二次風， 入發(fā)電用熱量。又如：為了多發(fā)電，改變物料烘干方式，將原本用于烘干的廢氣全部用于發(fā)電而改變物料烘干熱源，即或者改用燃燒燃料的方法烘干物料，或者用其它方法烘干物料。但無論采用何種方式，均應將物料烘干所用的熱量計入發(fā)電用熱量。此外， 水泥生產(chǎn)線因配套建設余熱電站所增加的

23、其它能源消耗，換算為熱量后均應計入發(fā)電用熱量。3.2.3 應用舉例下列舉例中，均以熟料產(chǎn)量為 5500t/d 的PC窯為例。廢氣參數(shù)中的廢氣量均為標況廢氣量。353600ni/h210 C;煤烘干采用冷卻機廢氣，廢氣參數(shù)為:30000m3/h 290 C；窯尾預熱器排出的廢氣參數(shù)353600m3/h 330 C,窯頭冷卻機扣除煤烘干所需廢氣后排入大氣的廢氣參數(shù)310000ni/h 290 C；僅利用窯頭、窯尾廢氣余熱配套余熱電站。當電站分別采用 2.29 MP a 380 C、0.98 MP a 310 C主蒸汽參數(shù)時,熱效率計算結果見表 1。主蒸汽參數(shù)0.98 MPa310 C2.29 MP

24、a 380 C窯尾 廢氣 余熱預熱器排出的 廢氣參數(shù)廢氣量/ ( m3 h-1)353600353600廢氣溫度/C330330生料烘干所需 廢氣參數(shù)廢氣量/ ( m3 h-1)353600353600廢氣溫度/C210210用于發(fā)電的窯尾廢氣熱量Qsp/(X 104kJ h-)6504.366504.36窯頭 廢氣 余熱冷卻機排入大 氣廢氣參數(shù)廢氣量/ ( m3 h-1)310000310000廢氣溫度/C290290用于發(fā)電的窯頭廢氣熱量Qaq(/(X 104kJ h-1)11837.5711837.57用于發(fā)電的總廢熱量/( X 104kJ h-1)18341.9318341.93發(fā)電機

25、功率D/ kW78008880熱效率n / %15.317.42噸熟料余熱發(fā)電量熟料熱耗/(kJ kg-1)31403140噸熟料發(fā)電量/kWh/t3438.7表1: A工藝不同余熱發(fā)電系統(tǒng)方案的熱效率計算例2 B工藝。熟料熱耗小于3140kJ/kg。生料烘干采用窯尾廢氣，但廢氣參數(shù)調整為:272000m3/h 270 C；煤烘干采用冷卻機廢氣，廢氣參數(shù)為：30000卅巾290C ;窯尾預熱器排出的廢氣參數(shù)353600ni/h 330 C,窯頭冷卻機扣除煤烘干所需廢氣后排入大氣的廢氣參數(shù)310000ni/h 290 C；利用窯頭、窯尾廢氣余熱配套余熱電站。當電站分別采用 2.29MPa 380

26、C、0.98MPa 310C主蒸汽參數(shù)時，熱效率計算結果見到表 2。主蒸汽參數(shù)0.98 MPa310 C2.29 MPa 380 C窯尾 廢氣預熱器排出的 廢氣參數(shù)廢氣量/ ( m3 h-1)353600353600廢氣溫度/C330330生料烘干所需廢氣量/ ( m3 h-1)272000272000表2 : B工藝不同余熱發(fā)電系統(tǒng)方案的熱效率計算例1 A工藝。熟料熱耗小于3140kJ/kg ;生料烘干采用窯尾廢氣，廢氣參數(shù)為:余熱廢氣參數(shù)廢氣溫度/C270270扣除生料烘十 所需窯尾廢氣 量后剩余的窯 尾廢氣參數(shù)廢氣量/( m3 h-1)8160081600廢氣溫度/C270270用于發(fā)電

27、的窯尾廢氣熱量Qsp/(X 104kJ h-1)5085.275085.27窯頭 廢氣 余熱冷卻機排入大 氣廢氣參數(shù)廢氣量/ ( m3 h-1)310000310000廢氣溫度/C290290用于發(fā)電的窯頭廢氣熱量Qaq*X 104kJ h-1)11837.5711837.57用于發(fā)電的總廢熱量/(X 10kJ h-)16922.8416922.84發(fā)電機功率D/ kW70008040熱效率n / %14.917.1噸熟料發(fā)電量熟料熱耗/(kJ kg-1)31403140噸熟料發(fā)電量/ kWh/t30.535.1353600ni/h 210 C；煤烘干采用冷卻機例3C工藝。生料烘干采用窯尾廢氣

28、，廢氣參數(shù)為:廢氣，廢氣參數(shù)為：30000ni/h 290C ;窯尾預熱器排出的廢氣參數(shù)353600ni/h 330C，窯頭冷卻機扣除煤烘干所需廢氣后排入大氣的廢氣參數(shù)31OOOOm7h 290 C；利用窯頭、窯尾廢氣余熱同時抽取窯三次風 35000m7h 900C配套余熱電站，因抽取三次風，熟料熱耗由3140kJ/kg升至3360kJ/kg 。3。當電站分別采用 2.29 MP a 380 C 0.98 MP a 310 C主蒸汽參數(shù)時，熱效率計算結果見表表3 : C工藝不同余熱發(fā)電系統(tǒng)方案的熱效率計算主蒸汽參數(shù)0.98 MPa 310C2.29 MP a 380 C預熱器排出 的廢氣參數(shù)廢

29、氣量/ (m3 h-1)353600353600廢氣溫度/ C330330生料烘干所 需廢氣參數(shù)廢氣量/ (m3 h-1)353600353600廢氣溫度/ C210210用于發(fā)電的窯尾廢氣熱量Qsp/( X104kJ h-1)6504.366504.36冷卻機排入 大氣廢氣參 數(shù)廢氣量/ (m3 h-1)310000310000廢氣溫度/ C290290用于發(fā)電的窯頭廢氣熱量QAQC/( X104kJ h-1)11837.5711837.57抽抽取的三次風參數(shù)廢氣量/ (m3 5-1)3500035000廢氣溫度/ C9001 900用于發(fā)電的三次風熱量/(X 104kJ h-1)5063.

30、045063.04因抽取三次風增加熟料熱耗/(kJ kg-1)220220用于發(fā)電的總廢熱量/(X 104kJ - h-1)23404.9723404.97發(fā)電機功率D/ kW917510455熱效率n /%14.1116.08噸熟料發(fā)電量熟料熱耗/(kJ kg-1)33603360噸熟料發(fā)電量/ kWh/t401 45.64評價方法的應用4.1評價方法應用分析從評價方法的構成、熱效率的物理意義及所舉三個實例計算結果來看:(1)例1,例2，例3均表明，對于同一條 PC窯，發(fā)電用熱熱源相同，當發(fā)電熱力循環(huán)系統(tǒng)采用不同的主蒸汽參數(shù)時，參數(shù)越高熱效率越高，相應地噸熟料余熱發(fā)電量也越高。這說明：根據(jù)熱源 溫度的不同，實現(xiàn)熱量根據(jù)其溫度進行梯級利用的原理對提高余熱發(fā)電能力的重要性;(2)對于同一條PC窯，發(fā)電用熱熱源不相同但主蒸汽參數(shù)相同時，熱源溫度越高，噸熟料余熱發(fā)電量也越高，但電站熱效率越低(如例3)。這說明：利用PC窯生產(chǎn)本身可以回用的高溫熱量來提高PC窯的發(fā)電量，雖然發(fā)電量可以提高，但節(jié)能效果確降低，因此是不能提倡的;(3)對比例1和例2可知，對于同一條PC窯，發(fā)電用熱熱源相同但物料所需烘干熱源溫度不同時,烘干所需熱源溫度越高， 噸熟料余熱發(fā)電量越低，電站熱效率也越低。 這說明：從噸熟料余熱發(fā)電