李　莉　王曉華　秦　偉

摘要：日產(chǎn)5 000噸熟料水泥生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯在生產(chǎn)過程中，窯尾預熱器及窯頭篦冷機排放的30%的350℃以下中、低溫廢氣余熱仍不能被充分利用，這部分熱能通過窯尾煙囪排放至大氣中，既浪費熱能又對環(huán)境造成污染，利用窯尾、窯頭余熱配套建設9MW余熱電站，不但能充分利用余熱，同時減少環(huán)境污染，具有良好的環(huán)境、社會及經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：余熱發(fā)電；電站；義煤集團；水泥公司

中圖分類號：F416.61文獻標志碼：Ａ文章編號：1673-291X(2009)09-０164－02

引言

隨著中國人口的不斷增加和經(jīng)濟的快速發(fā)展，資源相對不足的矛盾日益嚴峻，尋找新的資源或可再生資源，以及合理綜合利用現(xiàn)有的寶貴資源將是中國今后如何確保經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。中國高度重視循環(huán)經(jīng)濟，并把樹立科學發(fā)展觀、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟列入“十一五”發(fā)展規(guī)劃。

發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟有利于形成節(jié)約資源、保護環(huán)境的生產(chǎn)方式和消費模式，有利于提高經(jīng)濟增長的質(zhì)量和效益，有利于建設資源節(jié)約型社會，有利于促進人與自然的和諧，充分體現(xiàn)了以人為本，全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展觀的本質(zhì)要求，是實現(xiàn)全面建設小康社會宏偉目標的必然選擇，也是關(guān)系中華民族長遠發(fā)展的根本大計。

水泥工業(yè)既是能源的消耗大戶，也是能源的浪費大戶，節(jié)能降耗的任務很艱巨。義煤水泥公司于2006年新上了一條5 000t/d干法生產(chǎn)線，水泥熟料熱耗已由原來的4 600kJ/kg降低到3 200kJ/ kg，但是由于水泥煅燒技術(shù)和生產(chǎn)工藝流程的限制，約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量的30%的350℃以下中、低溫廢氣余熱仍不能被充分利用，從而造成能源的極大浪費。為了減少中低溫廢氣排放對大氣的熱污染，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時緩解公司的用電壓力，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，做好企業(yè)節(jié)能減排工作，利用水泥熟料生產(chǎn)線的窯頭、窯尾生產(chǎn)線排放的廢氣余熱資源，采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，建設一座9MW純低溫余熱電站。本項目建成后，可大力回收和循環(huán)利用水泥窯廢氣余熱，提高水泥生產(chǎn)線的整體資源利用水平，是很好的節(jié)能減排項目。

一、項目可行性研究報告

日產(chǎn)5 000噸熟料水泥生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯在生產(chǎn)過程中，窯尾預熱器及窯頭篦冷機排放的30%的350℃以下中、低溫廢氣余熱仍不能被充分利用，這部分熱能通過窯尾煙囪排放至大氣中，既浪費熱能又對環(huán)境造成污染，采用技術(shù)先進的水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，回收窯頭、窯尾余熱，建設一座9MW余熱電站項目，年發(fā)電量6 324萬千瓦時，平均每噸熟料成本可下降15元以上，每年可為企業(yè)節(jié)約2 000多萬元資金，年節(jié)約標煤2.1934萬噸,減少二氧化碳6萬噸，具有良好的環(huán)境、社會及經(jīng)濟效益。

二、主要工藝技術(shù)和設備選型

本項目采用純低溫余熱發(fā)電工藝。工程包括9MW汽輪機廠房、冷卻塔、窯頭余熱鍋爐及沉降室、窯尾余熱鍋爐、化水車間等。

根據(jù)5 000t / d水泥生產(chǎn)線的布置及發(fā)電工藝流程，窯尾余熱鍋爐布置在水泥熟料生產(chǎn)線窯尾高溫風機上；窯頭余熱鍋爐布置在熟料生產(chǎn)線窯廠房旁的空余場地；汽輪發(fā)電機房布置在水泥廠回轉(zhuǎn)窯旁的空余場地內(nèi)；冷卻塔根據(jù)水泥生產(chǎn)線區(qū)域空地情況布置在空余場地內(nèi)；循環(huán)水泵布置在循環(huán)水冷卻塔旁邊。窯頭余熱鍋爐AQC爐、窯尾余熱鍋爐SP爐均為露天布置；汽輪發(fā)電機組建立單獨的主廠房。

電站用電設電力室，電站啟動時啟動電源為電網(wǎng)供電；電站運行方式為并網(wǎng)不上網(wǎng)；電站的通訊系統(tǒng)采用原水泥廠通訊系統(tǒng)，與電站生產(chǎn)有關(guān)的各崗位均設直通調(diào)度電話，電站與電網(wǎng)調(diào)度管理部門間按要求設置調(diào)度通信設施。汽機循環(huán)冷卻水設施采用機械通風冷卻塔；電站的控制采用DCS計算機控制系統(tǒng)。

余熱鍋爐采用立式鍋爐，可以解決余熱爐漏風、堵灰等問題并減少占地面積，提高余熱回收率。

熱力系統(tǒng)設有汽、水解列旁通措施，汽輪機組等可退出發(fā)電系統(tǒng)。

汽輪發(fā)電機房、鍋爐及廢氣處理、電站控制室、站用電力室、發(fā)電機及站用電高壓系統(tǒng)等合建一主廠房，其中：汽輪機采用補汽凝汽式機組，容量為9MW，主蒸汽工作蒸汽參數(shù)為1.6Mpa6，310℃。發(fā)電機采用10kV空冷式發(fā)電機組。

電站設集中電力室，電站啟動時啟動電源為電網(wǎng)供電，電站運行后方式為并網(wǎng)運行。

電站與電站生產(chǎn)有關(guān)的各崗位均設直通調(diào)度電話，電話與電網(wǎng)調(diào)度管理部門間按要求設置調(diào)度通信設施。

汽機循環(huán)冷卻水設施采用機械通風冷卻塔。

鍋爐用水處理采用“反滲透+一級混床除鹽系統(tǒng)”。

電站的控制采用DCS計算機控制系統(tǒng)。

三、節(jié)能效果

本項目建成后，年發(fā)電量6 324×10⁴kWh，年供電量5 818×10⁴kWh，年節(jié)約標準煤21 934噸，減排CO₂6萬噸、粉塵0.035萬噸、SO₂400噸。既可以充分利用水泥生產(chǎn)過程中的廢氣余熱，又可以在節(jié)約能源的同時減少對環(huán)境的污染。

黨的十七大報告中明確提出，要加強能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護，堅持資源節(jié)約和保護環(huán)境的基本國策，必須把建設資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置，必須建設生態(tài)文明，形成節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式和消費模式，水泥公司余熱發(fā)電綜合利用項目是響應國家節(jié)能減排工作的體現(xiàn)，具有良好的環(huán)境、社會及經(jīng)濟效益。

Study on Power Generation by Waste Heat in Cement Branch of Yima Coal Group

LI Li ， WANG Xiao-hua， QIN Wei

（Technological Center, Yima Coal Industry (Group) Co., Ltd. Yima 472300， China）

Abstract: In the production process of clinker cement producing of 5000 t/d in rotary kiln, the waste heat of low temperature exhaust gas that being below 350℃ and taking 30% emission discharged by preheater and grate cooler of clin head. The waste gas emissions to atmosphere directly from chimney will waste thermal energy and pollute the environment. With the utilization of waste heat of clin head and outlet, 9MW waste heat power station constucted can fully use waste heat and decrease environmental pollution. Its beneficial to environment, social and economy.

Key words： waste heat； power generation；yima coal group； cement branch