图由 提供　　自治区特种设备所　　检验　　自治区特种设备检验所联合重庆市特种设备检测研究院的4名专业人员，对西藏某建材股份有限公司的4台余热发电锅炉及附属压力管道，进行了内部检验和全面检验工作，这是区特检所首次开展余热发电锅炉内部检验工作。　　功能　　余热发电锅炉将废弃的余热回收并转换为电能，实现了能源的再利用。不仅节能，也有利于环境保护。　　昨日，记者从自治区特种设备检验所（以下简称“区特检所”）了解到，日前，区特检所联合重庆市特种设备检测研究院的4名专业工作人员对西藏某建材股份有限公司的4台余热发电锅炉及附属压力管道进行了内部检验和全面检验工作，这也是区特检所首次开展余热发电锅炉内部检验工作。据了解，此类余热发电锅炉目前在西藏全区的水泥厂已广泛使用，其总数量大概有10余台，不同于一般供暖烧水的生活用锅炉，也不同于啤酒厂等用来消毒的工业蒸汽锅炉。　　首次开展 余热发电锅炉内部检查　　近日，根据西藏高争建材股份有限公司设备年终大修要求，区特检所本着“保障安全、服务企业”的原则，邀请了重庆市特种设备检测研究院4名专家进藏，于1月4日至8日共同完成了该公司4台余热发电锅炉及附属压力管道的内部检验和全面检验工作，其中20吨锅炉2台，10吨锅炉2台。　　“为了不影响企业生产，检验人员加班加点，每天在50米高的锅炉塔架间认真仔细地进行检验。在检验的同时，重庆市特种设备检测研究院的专家们还为我们区特检所技术人员进行耐心细致的讲解，传经送宝，充分发扬了全国质监一家亲的援藏精神。”区特检所负责人介绍说。　　而对于此次检验中发现的问题，区特检所工作人员当场下达了《特种设备检验工作联络单》，要求企业限期进行整改，并提出了保障锅炉安全运行的措施和建议。　　据区特检所负责人介绍，这次检验是我区贯彻《特种设备安全法》，落实企业安全主体责任以来，大型生产企业首次申请，也是区特检所首次开展的余热发电锅炉内部检验工作。这说明我区大型企业的特种设备安全意识在不断加强，安全主体责任得到进一步明确落实。而此次合作检验，也深化了区特检所和重庆市特检院的战略合作关系，极大提升了区特检所的锅炉检验技术能力。　　余热发电锅炉　　在全区水泥厂广泛使用　　区特检所负责人介绍说，余热发电锅炉不同于平常大家所看到或者了解的一般的供暖烧水的生活用锅炉、啤酒厂等用来消毒的工业蒸汽锅炉等锅炉，这类锅炉通常运用在水泥厂等大型的建材企业。　　“水泥制造业是高耗能产业，而且随着城市建设的脚步加快，水泥这种建筑材料消耗量也越来越大。就目前全区的情况来看，水泥制造不仅每年要消耗大量的煤炭等一次性能源，而且还要消耗大量的二次能源——电。”　　近年来，为了响应国家节能降耗减排的发展要求，我区龙头企业西藏高争建材有限公司率先采用余热发电技术，将水泥烧制过程中排放的大量废弃余热回收并转换为电能再用于水泥生产，将废气温度大幅降低后排入大气。“这不但降低了水泥生产的综合能耗，也降低了生产成本，实现了节能环保、绿色发展。”该负责人说道。　　目前全区水泥厂基本上已全部安装或者正在安装这种余热发电锅炉，总数为10余台。所谓余热发电锅炉，就是将废弃的余热回收并转换为电能，实现了能源的再利用，不仅节能，还有利于环境保护。　　文/记者 习淑祎水泥厂余热发电简述_图文_百度文库
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水泥厂余热发电简述
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水泥余热发电
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随着的发展，发达国家水泥工业节能技术水平发展很快，低温余热在水泥生产过程中被回收利用，水泥熟料热能利用率已有较大的提高。但我国由于节能技术、装备水平的限制和节能意识影响，在窑炉工业企业中仍有大量的中、低温废气余热资源未被充分利用，能源浪费现象仍然十分突出。
水泥余热发电背景
新型干法水泥熟料生产企业中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排出的350℃左右废气，其热能大约为水泥熟料烧成系统热耗量的35%，低温余热发电技术的应用，可将排放到大气中占熟料烧成系统热耗35%的废气余热进行回收，使水泥企业能源以上。项目的经济效益十分可观。
发电模拟图
我国是世界水泥生产和消费的大国，近年来新型干法水泥生产发展迅速，技术、设备、管理等方面日渐成熟。目前国内已建成运行了大量2000t/d以上熟料生产线，新型干法生产线与其他窑型相比在热耗方面有显著的降低，但新型干法水泥生产对电能的消耗和依赖依然强劲，因此，新型干法水泥总量的增长对水泥工业用电总量的增长起到了推动作用，一定程度上加剧了电能的供应紧张局面。而目前国内运行的新型干法水泥熟料生产线采用余热发电技术来节能降耗的企业极少，再者，国内由于经济潜力增长加剧了电力短缺的矛盾，刺激了煤电项目的增长，一方面煤电的发展会加速煤炭这种有限资源的开采、消耗，另一方面煤电生产产生大量的CO2等温室气体，加剧了对大气的环境污染。因此在水泥业发展余热发电项目是行业及国家经济发展的必然。此外，为了提高企业的市场竞争力，扩大产品的盈利空间，国内的许多水泥生产企业在建设熟料生产线的同时，也纷纷规划实施余热发电项目。
随着世界经济快速发展、新型节能技术的推广应用，充分利用有限的资源和发展水泥窑余热发电项目已经成为水泥业发展的一种趋势，也完全符合国家产业政策。
截至2009年，全国新型干法熟料生产线为934条,熟料产能7.6亿吨, 预计到2010年全国新型干法熟料生产线为1080条左右，熟料生产能力为8.6亿吨左右。虽然在水泥行业余热发电推广和普及迅速,除已建和在建外，到2010年全国还有50%的全国新型干法熟料生产线可以配置余热发电装置,如果以上新型干法熟料线全部配套余热发电，每年可实现节电270亿度，相当于节约煤炭消耗1000万吨（标煤），可减排CO2约24400万吨。
根据国家现行产业政策和“八部委”文件要求，截止2010 年国内新型干法水泥生产线配套建设纯低温余热电站的比例将达到40%，即到2010 年底以前还将有约400多座纯低温余热电站建成并投入运行。
《 中国余热发电行业市场前瞻与投资战略规划分析前瞻》分析，随着国家节能减排力度不断加码，水泥余热发电项目的魅力日益显著。预计，到2015年，我国余热余压发电要实现新增装机2000万千瓦。按照每千瓦造价5000元计算，“十二五”期间水泥余热余压发电将形成1000亿元投资规模。
水泥余热发电总布置图
水泥余热发电兴起
1998年3月，日本政府赠送的中国首套水泥纯低温余热发电机组在海螺建成投运，十年来，该项目取得了良好的社会和经济效益，起到了很好的示范作用。公司集成创新，在原有的基础上，针对水泥工艺特性改进设计，自行研发DCS系统，个性化设计，国产化装备。所开发的纯低温水泥窑余热发电技术余热回收效率高、发电过程中无需补充燃料，不产生任何污染，已处于国际领先地位。该技术是符合国家产业政策的绿色发电技术，是一种环保的、节能减排的、符合可持续发展要求的循环经济技术，经济效益也非常显著。
海螺集团水泥纯低温余热发电装机容量居全球水泥企业之首。2005年，海螺开始大规模建设余热发电项目，为了落实国家关于节能减排的号召和政策，承担应尽的社会责任，海螺引进川崎先进的余热发电技术，结合海螺的工程设计、设备成套能力、项目实施能力和调试运行经验，和川崎成套设备工程株式会社合资成立了安徽海螺川崎工程有限公司和安徽海螺川崎节能设备制造有限公司，以便更好的在中国推广纯低温余热发电技术。
2006年8月，首条自主设计、自行成套的日产5000吨水泥熟料余热发电项目在宁国水泥厂建成投运；到09年上半年，海螺集团内已建成投运28套余热发电机组，装机规模达到465.5兆瓦，在建机余热发电组15套，装机规模达到162兆瓦。总装机规模达到627兆瓦,上述机组全部投运后年发电量47.69亿度，按火力发电同口径计算，年可以节约标煤172万吨，减少二氧化碳排放413万吨。
到2009年5月，安徽海螺川崎工程有限公司还向其他国内外20家水泥企业集团进行了推广应用，共97套机组，涉及156条水泥熟料生产线，装机规模达到1334.6兆瓦，上述项目全部建成后预计年发电量101.48亿度，将减排 880万吨，节约标煤365.5万吨，环保效益和经济效益十分显著。
其中国内除海螺外，海螺川崎工程公司还向其他14家水泥企业进行了推广，涉及71条水泥熟料生产线配套余热发电项目，共49套机组,装机规模达到618兆瓦。余热发电市场已覆盖到全国21个省、市。
其中在国外，承担了泰国、巴基斯坦等国水泥企业共11条水泥熟料生产线配套的6套余热发电总包工程项目，装机规模达到90兆瓦。
水泥余热发电技术介绍
水泥余热发电发电技术
是直接对水泥窑在熟料煅烧过程中窑头窑尾排放的余热废气进行回收，通过余热锅炉产生蒸汽带动汽轮发电机发电。
一条日产5000吨水泥熟料生产线每天可利用余热发电21-24万度，可解决约60%的熟料生产自用电，产品综合能耗可下降约18%，每年节约标准煤约2.5万吨，减排二氧化碳约6万吨。
水泥纯低温余热发电技术是指在新型干法水泥熟料生产线生产过程中，通过余热回收装置——余热锅炉将水泥窑窑头、窑尾排出大量的低品位废气余热进行热交换回收，产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能向机械能的转换，从而带动发电机发出电能，
所发电能供水泥生产过程中使用。
水泥余热发电主要设备配置
1、窑头采用余热锅炉（或热交换器），简称为AQC炉，国内都为立式；国外也是。
2、窑尾采用余热锅炉（或热交换器），国内大多采用的是立式，简称SP锅炉，安徽海螺川崎工程有限公司采用的是卧式，简称PH锅炉；国外为卧式。卧式锅炉和立式锅炉的性能比较见下表：
　　PH锅炉
工质循环方式
小，现场布置方便
大，现场布置不方便
废气流动的方向和换热管垂直，不易积灰，清灰效果好
废气流动的方向和换热管水平，易积灰，清灰难度大
比立式高15%~30%
比卧式低15%~30%
比立式高8%~10%
比卧式低8%~10%
上表中的换热端差是指锅炉入口废气温度与过热器出口蒸汽温度之间的差值，其值越小，表明锅炉过热器换热充分，传热效率高，蒸汽热焓高，热能利用率高。PH锅炉换热端差约为10℃，而SP锅炉的换热端差接近30℃。
3、汽轮机，国内采用补汽凝汽式汽轮机；国外为混压式汽轮机。
4、发电机，国内采用空冷式发电机；国外也是。
5、水处理设备。
6、循环冷却设备。
7、DCS控制设备。
水泥余热发电热力系统
常用的有单压不补汽、闪蒸（单压补汽）、双压补汽余热发电三种方式；
1、单压不补汽系统指窑头余热锅炉和窑尾余热锅炉产生相近参数的主蒸汽，混合后进入汽轮机；窑头余热锅炉生产的热水供窑头余热锅炉蒸汽段和窑尾余热锅炉。国内的技术代表有中材节能—天津院和南京凯盛公司。
2、双压补汽系统指余热锅炉生产较高压力和较低压力的蒸汽，分别进入汽轮机的高、低压进汽口。国内的技术代表有洛阳中信和大连易事达。
3、闪蒸系统指锅炉产生一定压力的主蒸汽和热水，主蒸汽进入汽轮机高压进汽口，热水经过闪蒸，生产低压的饱和蒸汽，补入补汽式汽轮机的低压进汽口。国内的技术代表有安徽海螺川崎工程有限公司。
汽轮发电机
水泥余热发电案例介绍
纯低温余热发电技术的关键问题，一是面对中、低品位的热源如何提高发电效率；二是余热锅炉如何适应低温的、含尘浓度高的废气，因为废气温度低就要增加换热面积，废气的含尘浓度高会带来传热性能降低，并加快设备磨损，尤其是窑头余热锅炉的磨损，甚至恶性堵灰事故造成的系统可靠性降低。
一条4500t/d熟料生产线窑尾预热器及窑头熟料冷却机废气余热联合生产低压过热蒸汽进行发电设计指标如下：
发电机装机容量： 10 MW
设计小时发电功率： 9000 kW
年向水泥厂供电： 6361×104kWh
废气余热资源表
内容 4500t/d熟料生产线
窑尾废气参数 窑尾废气量 360，000Nm?/h
窑尾废气温度 330℃
窑尾废气负压 7000mmH2O
窑尾锅炉出口温度 213℃
窑尾废气含尘度 80g/Nm?
窑头废气参数 窑头废气量 222，000Nm?/h
窑头废气温度 360℃
窑头废气含尘浓度 30g/Nm?
通过对上表生产线废气余热资源表的分析、热平衡计算，余热发电机组设计发电量为9000kW。
生产工艺是一个能量转化的过程。给水通过PH余热锅炉和AQC余热锅炉，将4500t/d水泥熟料生产线排放的低温余热的热能进行回收，使其转化为蒸汽，再通过蒸汽管道导入蒸汽轮机，在汽轮机中热能转化为动能，使汽轮机转子高速旋转，驱动发电机转动，从而转化为最终的产品-----电能。
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水泥厂余热发电技术在我国的应用
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核心提示：　　黑龙江电力鲁综述水泥厂余热发电技术在我国的应用胡中铎、李文、唐雁春唐金泉2（1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨.天津水泥工业设计研究院，天津300400）史分析了几代余热发
　　黑龙江电力鲁综述水泥厂余热发电技术在我国的应用胡中铎、李文、唐雁春唐金泉2（1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨.天津水泥工业设计研究院，天津300400）史分析了几代余热发电系统的特点及在我国的应用和今后我国余热利用的发展方向。　　0前言20世纪30年代日本在我国的华北、东北地区修建了10余条带有余热发电系统的干法中空回转窑（又称中空余热发电窑），这些余热发电系统为我国后来开发自己的余热发电技术及设备奠定了技术基础。由于战争的原因，这些水泥窑及余热发电系统在投建以后基本上处于停产状态。20世纪50年代及80年代初这十几条水泥窑及余热发电系统相继恢复生产运行。至20世纪70年代后期，由于对这十几条水泥窑及余热发电系统进行改造的需要，我国开始自行开发水泥窑及余热发电系统技术及设备。目前，我国自己的余热发电技术及设备己经初具规模，在立足国内市场的同时，将目标瞄准国际市场。我国余热发电技术的发展可分为以下几个阶段。　　1中空余热发电窑中空余热发电窑的余热发电技术及设备共有三代。　　1.第一代技术一日本于20世纪30年代在我国的华北、东北地区及20世纪70 ~80年代初我国自行建设的中空余热发电窑余热发电系统（见）。　　基金项目：国家“八五”科技攻关重大科技项目（996）在第一代技术中，水泥窑产量均小于500t/d水泥熟料热耗为/kg，单台水泥窑余热发电能力均小于3 000kW，发电主蒸汽参数：压力<2.45MPa温度<400水泥熟料余热发电量为90余热锅炉均为进口废气温度500 ~900°C的卧式锅炉，汽轮机为单进汽式汽轮机。至20世纪末，我国仍有近60条这样的中空余热发电窑在运行。　　1.2第二代技术一我国在第一代技术基础上开发研制的中空余热发电窑余热发电系统（见）。　　在第二代技术中，水泥窑产量提高至700t/d水泥熟料热耗6 061~6688k/kg单台水泥窑余热发电能力提高至kW，发电主蒸汽参数：压力3.82MPa，温度450 Q水泥熟料余热发电量为150~17014界4，余热锅炉为进口废气温度500~900C的卧式或立式锅炉，汽轮机为单进汽式共建设了约20条这样的生产线，采用这一技术的中空余热发电窑其水泥的生产可不再向外购电而全部由余热发电系统供电。　　1.3第三代技术一我国结合预分解窑余热发电技术及设备而开发研制的中空余热发电窑余热发电系统（见）。　　在第三代技术中，水泥窑产量仍为700t/d水泥熟料热耗仍维持在k/kg单台水泥窑余热发电能力提高至4数：主蒸汽压力3.82MPa，温度450辅助蒸汽压力0.2~0.5MPa温度为饱和温度加50C过热度。水泥熟料余热发电量为180 h/t，余热锅炉均为两台锅炉：其一为进口废气温度500~900C立式锅炉；其二为进口废气温度180~300C的立式或卧式锅炉，汽轮机为两个或3个压力等级的进汽口。　　黑龙江电力两条生产线，采用这一技术的干法中空回转窑的综合能耗（熟料热耗加水泥电耗）己与同等规模的预分解窑（带四级或五级预热器）相同。　　2预分解窑我国于20世纪80年代末期开始开发研制预分解窑余热发电系统及设备，至20世纪末己在国内11个水泥厂（共19条窑，单台窑水泥熟料产量700 ~40⑴t/d总熟料产量为35 800t/d）建设投产运行了16套余热发电系统（共16台汽轮发电机组，单台机组发电功率为2 400~12000kW总发电装机容量为147.480MW）在这16套余热发电系统中余热锅炉总台数为38台，锅炉进口废气温度为180~450另有以煤矸石等劣质燃料为燃料的补燃锅炉11台，即在16套余热发电系统中，带补燃锅炉的为11套，不带补燃锅炉的为5套。在上述预分解窑余热发电技术及设备中有两个类型：其一为不带补燃锅炉的余热发电系统，其二为带补燃锅炉的余热发电系统，这两种类型分别见、。　　对于不带补燃锅炉的余热发电系统，主要是利用预分解窑系统中窑尾预热器排出的废气余热及窑头熟料冷却机排掉的废气余热来进行发电。根据废气温度的不同，余热发电系统的发电能力也不同，当窑尾预热器排出的废气温度为300~400C窑头熟料冷却机排掉的废气温度为180 ~250Q同时在不改变水泥窑系统内任何设备、不影响水泥生产用物料烘干、不加熟料热耗的条件下，水泥熟料的余热发电能力为22~35kW/t.对于带补燃锅炉的余热发电系统，所用余热与不带补燃锅炉的余热发电系统相同，为了提高发电能力以解决水泥生产用电问题，在不带补燃锅炉的余热发电系统内串接补燃锅炉（补燃锅炉需消耗燃料，其燃料可以为燃油、燃气、优质煤、煤矸石、泥煤及其它劣质燃料），余热发电系统可以不因水泥窑停运而停运，补燃锅炉排出的炉渣和粉煤可以用于生产水泥，发电能力可以根据水泥生产的需要来确定。　　3预热器窑对于预热器窑，当不改变水泥生产设备时，其余热发电系统及所达到的技术指标与预分解窑相同；为了进一步降低水泥生产能耗，提高水泥熟料产量，我国采用预分解技术及余热发电技术对预热器及中空余热发电窑进行改造，形成了带有流态化分解炉、旋风收尘器（或二级预热器）及余热发电系统的低能耗水泥生产系统，见对于这个系统，水泥熟料产量可比改造前提高20%~100%（根据水泥厂需要及设备配套情况确定）熟料热耗为4 807~5434Wkg，吨熟料余热发电量为100~130kW-h/t.至20世纪末，我国利用这项技术改造投产了两条水泥生产线。　　4结束语根据上述几种类型的水泥窑及余热发电系统，我国在其它类型的水泥窑上进行了加余热发电系统的试验（如立波尔窑）相信未来对于具有大于200C废气余热的各类型水泥窑，其余热都可以回收并用于发电。　　目前我国从事余热发电技术开发研究的单位不断发展壮大，己经形成了设计、开发、制造、安装于一体，机、炉、电成套设备及辅机配套的完整的设计生产体系，水泥设计研究院、锅炉制造安装企业、汽轮机制造企业、发电机制造企业、电站辅机配套企业及从事余热利用研究的新技术开发公司相互配合，共同促进我国余热发电技术不断发展。随着中国加入WTO的步伐日益临近，我国的余热发电技术加入国际市场竞争走向世界己经为期不远。　　（编辑侯世春）（上接第27页）4结论根据己投运的1号、2号锅炉运行情况表明，锅炉运行时最大连续负荷达到110%MCR，蒸汽参数和排烟温度与设计值吻合较理想，锅炉的最低稳燃负荷、压火特性、烟尘和有害气体排放浓度均达到保证值。经初步测试分析，锅炉热效率较高，经济效益显著。
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