1、淺析低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化摘 要：低溫余熱發(fā)電技術(shù)在我國水泥、鋼鐵、冶金、石化等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，技術(shù)措施日趨成熟，但由于 由于種種制約因素的存在，絕大多數(shù)余熱電站的實(shí)際發(fā)電能 力與理論設(shè)計(jì)指標(biāo)存在一定的差距低溫。余熱發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu) 化運(yùn)行是提高余熱利用率和發(fā)電量不可忽視的主要因素，成 為了增加發(fā)電效率的關(guān)鍵。本文分析了若干制約余熱利用率 和發(fā)電量提高的因素，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施，以期為余 熱發(fā)電的達(dá)標(biāo)提供參考借鑒。關(guān)鍵詞：低溫余熱發(fā)電；優(yōu)化；余熱利用率；發(fā)電量 隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，對能源的需求量與日俱 增，但能源的短缺和價(jià)格上漲問題已成為了世界性的難題， 如何破解這道難題成為了保

2、持經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長的突破口。節(jié)能 減排是實(shí)現(xiàn)能源合理、有效利用的有效途徑，低溫余熱發(fā)電 技術(shù)正是適應(yīng)這一政策而發(fā)展起來的新興技術(shù)。所謂低溫余 熱發(fā)電是指利用中低溫的廢氣產(chǎn)生低品位蒸汽來推動低參 數(shù)的汽輪機(jī)組做功發(fā)電的技術(shù)，它的研制及成功應(yīng)用不僅可 以最大限度地滿足企業(yè)用電的需求，減少外購電量，節(jié)約能 源，提高經(jīng)濟(jì)效益，降低成本，而且不會額外的產(chǎn)生廢氣、 廢渣、粉塵、有害氣體等物質(zhì)，是開展資源綜合利用、節(jié)約 能源、環(huán)境保護(hù)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效措施。低溫余 熱發(fā)電技術(shù)在我國水泥、鋼鐵、冶金、石化等行業(yè)得到了廣 泛的應(yīng)用，技術(shù)措施日趨成熟，但由于由于種種制約因素的 存在，絕大多數(shù)余熱電站的實(shí)際發(fā)電

3、能力與理論設(shè)計(jì)指標(biāo)仍 存在著一定的差距。低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行是提高余 熱利用率和發(fā)電量不可忽視的因素，筆者現(xiàn)將若干制約余熱 利用率和發(fā)電量提高的因素分析如下，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化 措施，以期為提高低溫余熱發(fā)電的工程質(zhì)量提供參考借鑒。一、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)振動 一般來說，汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的振動量越小越好。但是生 產(chǎn)中有的汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)雖然符合運(yùn)行要求，但振動明顯， 其原因多數(shù)是由于操作不當(dāng)引起。 因此，對于已投運(yùn)的系統(tǒng)， 加強(qiáng)維護(hù)和精心操作非常重要。應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程要求，設(shè)置 科學(xué)合理的參數(shù)。潤滑油的質(zhì)量和溫度對汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)振 動有一定的影響，汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行中由于各種原 因，常會出現(xiàn)油質(zhì)

4、惡化現(xiàn)象，造成系統(tǒng)振動。生產(chǎn)中汽輪機(jī) 和發(fā)電機(jī)的油質(zhì)應(yīng)符合 CB2537-81 的規(guī)定，溫度以維持在 3545 C左右為宜，當(dāng)蒸汽參數(shù)較低汽輪機(jī)負(fù)荷不大時(shí)應(yīng)調(diào) 高油溫，達(dá)到額定參數(shù)時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低油溫。二、SP爐高溫風(fēng)機(jī)跳停生產(chǎn)中SP爐若出現(xiàn)長時(shí)間積料，除了不正常下料外，還會引起高溫風(fēng)機(jī)塌料，影響高溫風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，常會導(dǎo)致振動值偏高而自動停機(jī)。 因此，SP爐在啟用前應(yīng)將鍋爐內(nèi)的 電焊條及鐵件等雜物清理干凈，否則雜物將SP爐下料螺旋閘閥堵塞，造成爐內(nèi)積料，在振打清灰時(shí)揚(yáng)起大量粉塵，驟 然增加了高溫風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，導(dǎo)致高溫風(fēng)機(jī)過流跳停；因窯尾 回灰潮濕，黏度大，易于結(jié)皮棚料，在正常運(yùn)行時(shí)，巡檢人 員應(yīng)經(jīng)常

5、檢查螺旋閘閥是否下料通暢。三、廢氣閥門泄漏 廢氣閥門是低溫余熱發(fā)電與生產(chǎn)線連接的關(guān)鍵輔機(jī)設(shè) 備，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及廢氣的利用效率。 目前大部分廢氣閥門都設(shè)計(jì)為三軸和五軸百葉閥，閥板設(shè)計(jì) 為三葉或五葉，其優(yōu)點(diǎn)是受熱面積小，不易變形，變形后也 不會卡死，還能進(jìn)行調(diào)節(jié)，閥板輕，力矩比較小，但受到熟 料粉塵的磨損后，葉片之間的空隙逐漸增大泄漏量也隨之增 大，導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度無法保證，余熱損失，并影響鍋爐檢 修時(shí)間及安全。因此，閥門可采用單片式設(shè)計(jì)，單片式泄漏 率小，調(diào)節(jié)精度比較好，在閥板不變形的情況下，采用單片 式優(yōu)于百葉式，并對其的迎風(fēng)面涂抹耐磨陶瓷涂料，閥軸位 置用碳化鎢耐磨焊條加

6、固。閥板采用箱式結(jié)構(gòu)，且厚度在 l2 毫米以上，設(shè)置合理的加強(qiáng)筋，具有機(jī)械強(qiáng)度高、受熱不易 變形的特點(diǎn)。加強(qiáng)對鍋爐內(nèi)部導(dǎo)流板或防磨假管的檢查，及 時(shí)更換磨損的導(dǎo)流板防止氣流偏斜。四、沉降室回灰溫度過高沉降室是消除煙氣中大顆粒物的一種重力式除塵器,其是利用了浮力原理而將煙氣中的灰塵沉降下來的。沉降室可 以有效地減少進(jìn)入鍋爐的熟料粉塵量，減輕灰塵對余熱鍋爐 的影響，保障余熱鍋爐的安全運(yùn)行，延長余熱鍋爐的壽命。 沉降室的除塵效率一般在 60%以上。但由于由于窯頭廢氣溫 度一直偏高，最高可達(dá)到 460 C,沉降室回灰溫度過高極易 導(dǎo)致拖輪軸承缺油和拉鏈機(jī)的變形。因此，生產(chǎn)中應(yīng)注意提 高熟料的結(jié)粒和冷卻

7、效果，以適當(dāng)降低廢氣溫度；加強(qiáng)與巡 檢的溝通，控制取風(fēng)溫度不超過 420 C時(shí)，超溫時(shí)及時(shí)調(diào)整 冷風(fēng)閥的開度。在負(fù)壓表管段上部，可以增加耐磨氣流導(dǎo)向 折流板，以改變煙氣流動方向，防止熟料顆粒磨損表管，提 高沉降室的收塵效率。在無法拓寬沉降室寬度的情況下，可 以通過增加其長度來延長了煙氣在沉室中的停留時(shí)間，提高 煙氣中揮發(fā)成分及粉料在沉降室的燃燒效率。五、防止返送電形象 返送電形象的出現(xiàn)主要是由于原料磨系統(tǒng)裝機(jī)容量所 占比例較大，在原料磨系統(tǒng)停止生產(chǎn)時(shí)所出現(xiàn)的現(xiàn)象。當(dāng)原 料磨設(shè)備檢修或避免峰價(jià)電停磨時(shí)，就會造成余熱電站所發(fā) 的電返送至電網(wǎng)，帶來較大經(jīng)濟(jì)損失。設(shè)計(jì)時(shí)一定要確定線 電纜載流量是否能夠

8、承受，電纜容量是否足夠，在允許的情 況下要盡量提高發(fā)電機(jī)總降開關(guān)所在母線的用電功率，以穩(wěn) 定余熱電站發(fā)電機(jī)出力。要科學(xué)合理調(diào)度水泥線大容量設(shè)備 的避峰時(shí)間，及時(shí)與余熱發(fā)電操作人員溝通，采取根據(jù)設(shè)備 避峰實(shí)際需要提前降低發(fā)電負(fù)荷的辦法來保持發(fā)電與用電 負(fù)荷的平衡，確保余熱電站投入運(yùn)行時(shí)不會出現(xiàn)返送電情況。六、冬季防凍做好冬季低溫余熱發(fā)電設(shè)備防凍措施，可以使各種設(shè)備 管道、熱工儀表等能正常工作，降低設(shè)備的閑置率，提高熱 能的綜合用效率，保證余熱電站設(shè)備的安全和正常運(yùn)行。未 進(jìn)行防凍或防凍措施不到位的，輕則導(dǎo)致系統(tǒng)熱效率降低， 重則設(shè)備及管道儀表內(nèi)部結(jié)冰，造成鍋爐管道儀表等凍裂、 凍壞。要根據(jù)具體情

9、況進(jìn)行防凍設(shè)計(jì)，通過經(jīng)濟(jì)分析比較確 定科學(xué)合理的防凍措施。鍋爐增設(shè)取暖設(shè)施，汽輪機(jī)汽機(jī)本體及范圍內(nèi)管道用巖 棉進(jìn)行保溫，管道可使用成型保溫材料進(jìn)行保溫。運(yùn)行及檢 修人員人員要加強(qiáng)對流量變送器的巡視檢查，包括變送器閥 門及接頭是否有漏汽點(diǎn)，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理；檢查外圍設(shè) 備的防護(hù)罩及保溫棉是否齊全，保證設(shè)備、表管不被凍壞； 對鍋爐和汽機(jī)側(cè)臨近門窗部位的設(shè)備加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)有冷風(fēng) 直接吹至設(shè)備，及時(shí)關(guān)閉好門窗，防止表管凍后影響參數(shù)測 量；加強(qiáng)汽水系統(tǒng)壓力測點(diǎn)的巡視工作，做到設(shè)備巡視不留 死角；檢查室外的流量、液位變送器是否有防雨帽、防雪帽， 并將設(shè)備接線做好防寒處理。七、電站冷卻水的回收利用進(jìn)行余熱

10、發(fā)電內(nèi)部系統(tǒng)冷卻水回收利用，可以節(jié)約發(fā)電 耗水成本。中材節(jié)能股份有限公司滁州子公司通過技術(shù)改造， 把射水箱的溢流水全部回收至循環(huán)水池再利用，每年可節(jié)約 原水 6000 噸，節(jié)約資金 10 萬元，并且使得電站汽輪機(jī)保持 了較為經(jīng)濟(jì)的真空度，有效降低了發(fā)電水耗、汽耗。參考文獻(xiàn)：1 何衍慶，俞金壽工業(yè)生產(chǎn)過程控制M 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20042 朱祖培水泥科技論文選預(yù)分解窯的產(chǎn)量和熱工指 標(biāo)分析，水泥生產(chǎn)節(jié)能問題 /水泥生產(chǎn)中的余熱發(fā)電等 M 北 京：中國建材工業(yè)出版社， 2007， 13 張 健,巴太斌 .提高水泥廠純低溫余熱電站發(fā)電潛力 的幾點(diǎn)體會J河南建材，2011,3.4 唐金泉 水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)評價(jià)方法的探討J.水泥工程，20