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　　黑龍江電力魯綜述水泥廠余熱發(fā)電技術在我國的應用胡中鐸、李文、唐雁春唐金泉2（1.哈爾濱鍋爐廠有限責任公司，黑龍江哈爾濱150040；2.天津水泥工業(yè)設計研究院，天津300400）史分析了幾代余熱發(fā)電系統(tǒng)的特點及在我國的應用和今后我國余熱利用的發(fā)展方向。

　　0前言20世紀30年代日本在我國的華北、東北地區(qū)修建了10余條帶有余熱發(fā)電系統(tǒng)的干法中空回轉窯（又稱中空余熱發(fā)電窯），這些余熱發(fā)電系統(tǒng)為我國后來開發(fā)自己的余熱發(fā)電技術及設備奠定了技術基礎。由于戰(zhàn)爭的原因，這些水泥窯及余熱發(fā)電系統(tǒng)在投建以后基本上處于停產(chǎn)狀態(tài)。20世紀50年代及80年代初這十幾條水泥窯及余熱發(fā)電系統(tǒng)相繼恢復生產(chǎn)運行。至20世紀70年代后期，由于對這十幾條水泥窯及余熱發(fā)電系統(tǒng)進行改造的需要，我國開始自行開發(fā)水泥窯及余熱發(fā)電系統(tǒng)技術及設備。目前，我國自己的余熱發(fā)電技術及設備己經(jīng)初具規(guī)模，在立足國內(nèi)市場的同時，將目標瞄準國際市場。我國余熱發(fā)電技術的發(fā)展可分為以下幾個階段。

　　1中空余熱發(fā)電窯中空余熱發(fā)電窯的余熱發(fā)電技術及設備共有三代。

　　1.第一代技術一日本于20世紀30年代在我國的華北、東北地區(qū)及20世紀70 ~80年代初我國自行建設的中空余熱發(fā)電窯余熱發(fā)電系統(tǒng)（見）。

　　基金項目：國家“八五”科技攻關重大科技項目（996）在第一代技術中，水泥窯產(chǎn)量均小于500t/d水泥熟料熱耗為6688~7524/kg，單臺水泥窯余熱發(fā)電能力均小于3 000kW，發(fā)電主蒸汽參數(shù)：壓力<2.45MPa溫度<400水泥熟料余熱發(fā)電量為90余熱鍋爐均為進口廢氣溫度500 ~900°C的臥式鍋爐，汽輪機為單進汽式汽輪機。至20世紀末，我國仍有近60條這樣的中空余熱發(fā)電窯在運行。

　　1.2第二代技術一我國在第一代技術基礎上開發(fā)研制的中空余熱發(fā)電窯余熱發(fā)電系統(tǒng)（見）。

　　在第二代技術中，水泥窯產(chǎn)量提高至700t/d水泥熟料熱耗6 061~6688k/kg單臺水泥窯余熱發(fā)電能力提高至4000~6000kW，發(fā)電主蒸汽參數(shù)：壓力3.82MPa，溫度450 Q水泥熟料余熱發(fā)電量為150~17014界4，余熱鍋爐為進口廢氣溫度500~900C的臥式或立式鍋爐，汽輪機為單進汽式共建設了約20條這樣的生產(chǎn)線，采用這一技術的中空余熱發(fā)電窯其水泥的生產(chǎn)可不再向外購電而全部由余熱發(fā)電系統(tǒng)供電。

　　1.3第三代技術一我國結合預分解窯余熱發(fā)電技術及設備而開發(fā)研制的中空余熱發(fā)電窯余熱發(fā)電系統(tǒng)（見）。

　　在第三代技術中，水泥窯產(chǎn)量仍為700t/d水泥熟料熱耗仍維持在6061~6688k/kg單臺水泥窯余熱發(fā)電能力提高至4數(shù)：主蒸汽壓力3.82MPa，溫度450輔助蒸汽壓力0.2~0.5MPa溫度為飽和溫度加50C過熱度。水泥熟料余熱發(fā)電量為180 h/t，余熱鍋爐均為兩臺鍋爐：其一為進口廢氣溫度500~900C立式鍋爐；其二為進口廢氣溫度180~300C的立式或臥式鍋爐，汽輪機為兩個或3個壓力等級的進汽口。

　　黑龍江電力兩條生產(chǎn)線，采用這一技術的干法中空回轉窯的綜合能耗（熟料熱耗加水泥電耗）己與同等規(guī)模的預分解窯（帶四級或五級預熱器）相同。

　　2預分解窯我國于20世紀80年代末期開始開發(fā)研制預分解窯余熱發(fā)電系統(tǒng)及設備，至20世紀末己在國內(nèi)11個水泥廠（共19條窯，單臺窯水泥熟料產(chǎn)量700 ~40⑴t/d總熟料產(chǎn)量為35 800t/d）建設投產(chǎn)運行了16套余熱發(fā)電系統(tǒng)（共16臺汽輪發(fā)電機組，單臺機組發(fā)電功率為2 400~12000kW總發(fā)電裝機容量為147.480MW）在這16套余熱發(fā)電系統(tǒng)中余熱鍋爐總臺數(shù)為38臺，鍋爐進口廢氣溫度為180~450另有以煤矸石等劣質燃料為燃料的補燃鍋爐11臺，即在16套余熱發(fā)電系統(tǒng)中，帶補燃鍋爐的為11套，不帶補燃鍋爐的為5套。在上述預分解窯余熱發(fā)電技術及設備中有兩個類型：其一為不帶補燃鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)，其二為帶補燃鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)，這兩種類型分別見、。

　　對于不帶補燃鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)，主要是利用預分解窯系統(tǒng)中窯尾預熱器排出的廢氣余熱及窯頭熟料冷卻機排掉的廢氣余熱來進行發(fā)電。根據(jù)廢氣溫度的不同，余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電能力也不同，當窯尾預熱器排出的廢氣溫度為300~400C窯頭熟料冷卻機排掉的廢氣溫度為180 ~250Q同時在不改變水泥窯系統(tǒng)內(nèi)任何設備、不影響水泥生產(chǎn)用物料烘干、不加熟料熱耗的條件下，水泥熟料的余熱發(fā)電能力為22~35kW/t.對于帶補燃鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)，所用余熱與不帶補燃鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)相同，為了提高發(fā)電能力以解決水泥生產(chǎn)用電問題，在不帶補燃鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)串接補燃鍋爐（補燃鍋爐需消耗燃料，其燃料可以為燃油、燃氣、優(yōu)質煤、煤矸石、泥煤及其它劣質燃料），余熱發(fā)電系統(tǒng)可以不因水泥窯停運而停運，補燃鍋爐排出的爐渣和粉煤可以用于生產(chǎn)水泥，發(fā)電能力可以根據(jù)水泥生產(chǎn)的需要來確定。

　　3預熱器窯對于預熱器窯，當不改變水泥生產(chǎn)設備時，其余熱發(fā)電系統(tǒng)及所達到的技術指標與預分解窯相同；為了進一步降低水泥生產(chǎn)能耗，提高水泥熟料產(chǎn)量，我國采用預分解技術及余熱發(fā)電技術對預熱器及中空余熱發(fā)電窯進行改造，形成了帶有流態(tài)化分解爐、旋風收塵器（或二級預熱器）及余熱發(fā)電系統(tǒng)的低能耗水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，見對于這個系統(tǒng)，水泥熟料產(chǎn)量可比改造前提高20%~100%（根據(jù)水泥廠需要及設備配套情況確定）熟料熱耗為4 807~5434Wkg，噸熟料余熱發(fā)電量為100~130kW-h/t.至20世紀末，我國利用這項技術改造投產(chǎn)了兩條水泥生產(chǎn)線。

　　4結束語根據(jù)上述幾種類型的水泥窯及余熱發(fā)電系統(tǒng)，我國在其它類型的水泥窯上進行了加余熱發(fā)電系統(tǒng)的試驗（如立波爾窯）相信未來對于具有大于200C廢氣余熱的各類型水泥窯，其余熱都可以回收并用于發(fā)電。

　　目前我國從事余熱發(fā)電技術開發(fā)研究的單位不斷發(fā)展壯大，己經(jīng)形成了設計、開發(fā)、制造、安裝于一體，機、爐、電成套設備及輔機配套的完整的設計生產(chǎn)體系，水泥設計研究院、鍋爐制造安裝企業(yè)、汽輪機制造企業(yè)、發(fā)電機制造企業(yè)、電站輔機配套企業(yè)及從事余熱利用研究的新技術開發(fā)公司相互配合，共同促進我國余熱發(fā)電技術不斷發(fā)展。隨著中國加入WTO的步伐日益臨近，我國的余熱發(fā)電技術加入國際市場競爭走向世界己經(jīng)為期不遠。

　�。ň庉嫼钍来海�（上接第27頁）4結論根據(jù)己投運的1號、2號鍋爐運行情況表明，鍋爐運行時最大連續(xù)負荷達到110%MCR，蒸汽參數(shù)和排煙溫度與設計值吻合較理想，鍋爐的最低穩(wěn)燃負荷、壓火特性、煙塵和有害氣體排放濃度均達到保證值。經(jīng)初步測試分析，鍋爐熱效率較高，經(jīng)濟效益顯著。