45MW纯低温余热发电利用工作总结
金昌水泥（集团）有限责任公司2500t/d电石渣水泥熟料生产线4.5MW纯低温余热发电新技术开发项目工作总结为落实国家关于节能减排工作的安排，实现“十一五”规划提出 的节能降耗和污染减排目标。我公司立足于资源型城市可持续发展， 依托金昌化工产业聚区的区位优势和丰富的工业废渣，进一步加强固 体废弃物、废水、废气的综合利用，缓解金昌市废弃物污染及水资源 短缺问题。开发水泥窑纯低温余热发电资源综合利用项目，引进先进 技术及资金支持，促进节能减排行动的实施，减少温室气体排放。通 过节能减排示范试点企业的实施，加强节能、环保、资源综合利用的 新型干法水泥生产线建设，调整水泥产品结构，提高物耗、能耗及水 耗的利用率，塑造绿色建材形象，从而以点带面地带动区域绿色建材 行业的发展。水泥窑纯低温余热发电项目做到了资源综合利用、改善 环境，符合国家提倡的方针政策，建设条件基本落实，技术上可行， 具有良好的社会效益与一定的经济效益，符合可持续发展战略思路。我公司2500t/d水泥熟料余热发电项目建成后，降低了进入窑尾 除尘器的废气含尘浓度，提高了除尘器的除尘效率，减少了粉尘的对 外排放，年降尘量约1.4 万吨。年节省标煤1.01 万吨，减少约21.08 万吨的 CO2 排放，提前实现国家水泥生产节能目标。金泥集团公司通过调整公司水泥产品结构、固体废弃物资源化以 及新型干法水泥余热发电的经验，以点带面地推动地区绿色建材行业 发展；金泥集团公司的快速发展将解决金昌市固废污染的难题，使资 源型城市朝着多元化方向发展，为甘肃其他资源型城市解决固废问题 树立楷模，从而带动甘肃地区经济的可持续发展。一、2500t/d电石渣水泥熟料生产线4.5MW纯低温余热 发电新技术开发项目技术概述本项目拟采用纯余热发电技术，该技术不使用燃料来补燃，因此 不对环境产生附加污染；蒸汽参数较低，其运行操作简单方便，运行 的可靠性和安全性高，运行成本低，日常管理简单。综合考虑目前水泥生产线窑头、窑尾的余热资源分布情况和水泥 窑的运行状况，确定热力系统及装机方案如下：本系统主机包括二台余热锅炉、一套凝汽式汽轮发电机组。a. SP余热锅炉：在窑尾设置SP余热锅炉，仅设置蒸汽段，生产 1.35MPa-310oC的过热蒸汽，与窑头AQC余热锅炉生产的过热蒸汽混合 后通入汽轮发电机组，出SP余热锅炉废气温度降到220C，供生料粉 磨烘干使用。b. AQC余热锅炉：利用冷却机中部抽取的废气（中温端，360 C）,在窑头设置AQC余热锅炉，余热锅炉分为蒸汽段和热水段运行 :蒸汽段生产1.35MPa-340C的过热蒸汽，与窑尾SP余热锅炉生产的 过热蒸汽混合后通入汽轮发电机组，热水段生产的170C热水后，作 为AQC余热锅炉蒸汽段及SP余热锅炉的给水，出AQC锅炉废气温度降至 100C。c. 汽轮发电机组：上述两台余热锅炉生产的蒸汽共可发电3.8MW ，因此配置4.5MW凝汽式汽轮机组一套。整个工艺流程是：40C左右的纯水经过除氧器除氧，由锅炉给水 泵加压进入AQC锅炉省煤器，加热成170C左右的热水；分成两部分， 一部分进入AQC锅炉汽包，另一部分进入SP锅炉汽包；然后依次经过 各自锅炉的蒸发器、过热器产生1.35MPa、340°C和1.35MPa、310°C的 过热蒸汽，汇合后进入汽轮发电机组做功，作功后的乏汽进入凝汽器 ，冷凝水和补充纯水经除氧器除氧再进行下一个热力循环。SP锅炉出 口废气温度220C左右，用于烘干生料。纯余热发电工艺流程图二、电石渣综合利用生产水泥熟料新技术开发项目目标 及工作内容1. 项目的目标利用金昌市丰富的固体废弃物、公司良好的清洁生产基础以及新 型干法水泥生产线经验，通过节能减排示范试点企业的实施，加强节 能、环保、资源综合利用的新型干法水泥生产线建设。一方面调整水 泥产业结构，满足该地区对高质量、高标号水泥的需要，另一方面提 高能耗、水耗的利用率，塑造绿色建材形象，以点带面的带动区域绿 色建材行业的发展，同时缓解金昌市固体废弃物污染及水资源短缺问 题，推进中国“镍都”的可持续发展。到 2011 年全公司固废综合利用率平均达到 33%以上， 2010 年全 公司固废综合利用量达到 55 万吨上以。吨水泥综合能耗降到 120 公 斤标准煤以下，万元产值综合能源消耗量降到 5.61 吨标煤以下，吨 水泥综合能耗比“十五” 末下降 22.6%。水循环利用率达到 100%， 生活用水经污水处理设施进行处理后全部用于厂区绿化浇灌，各厂工 业用水均采用循环水池，做到工业无外排废水。工业废水实现“零” 排放。2.主要工作内容在三废综合利用的原有基础上，进一步加大废气综合利用力度， 缓解金昌市源短缺问题。引进先进的技术及资金支持，利用 2500t/d 水泥熟料生产线的窑头熟料冷却机废气、窑尾预热器废气余热生产低 压过热蒸汽开发建设一座4.5MW纯低温余热发电站，促进节能减排的 实施，减少温室气体排放。2.1 废气得到充分的综合利用由于水泥生产能耗高、成本高、效益低，本项目属纯余热发电项 目，所以对环境来说，相当于减少了发电厂在同样发电量条件下的有 害物（包括粉尘、SOX、NOX及C02等）的排放，符合开展资源综合利 用的重大技术经济政策，是水泥厂乃至省份的国民经济和社会发展中 一项长远的战略方针，同时，也符合“减量化、再利用、资源化”为 循环经济原则，符合以“低消耗、低排放、高效率”的循环经济的基 本特征，符合清洁生产的具体要求，是对“大量生产、大量消费、大 量废弃”的传统增长模式进行的根本变革，对于节约资源、改善环境 状况、提高经济效益，具有重大的意义。2.1.1 工艺方案及生产规模及产品方案在充分利用水泥线窑头、窑尾废气余热的前提下，建设一条 4.5MW 纯中低温余热发电综合利用电站。包括：窑头AQC、窑尾SP余热锅炉， 汽轮发电机房，化学水处理，电站循环冷却水系统，站用电及电站计 算机控制系统等。2.1.2 主要工艺流程2.1.2.1窑头AQC余热锅炉窑头AQC余热锅炉位于冷却机改造后的中部出风与尾部出风中间 部位，热风首先进入沉降室，然后进入余热锅炉，由于窑头余热锅炉 废气入口采用沉降室降尘处理，以减轻熟料颗粒对锅炉的冲刷磨损， 提高了锅炉寿命。为了保证锅炉故障（如爆管等）不影响正常的水泥 生产，对窑头余热锅炉工艺流程采取了设旁通废气管道，一旦锅炉或 电站发生事故，启用旁通废气管道，同时发电系统汽水管路考虑了将 窑头余热锅炉从电站系统中解列出来的措施。2.1.2.2窑尾SP余热锅炉窑尾ID风机位于增湿塔前，余热锅炉设于ID风机之上，与增湿 塔串联，在增湿塔废气进口与 SP 锅炉废气进口设臵切换电动调节挡 板，通过对挡板的控制达到SP余热锅炉的投入与解列的操作。锅炉或电站发生故障时，通过挡板操作解列余热锅炉，保证水泥 生产的正常运行。2.1.2.3 炉灰处理窑头沉降室及AQC余热锅炉沉降的粉尘通过沉降室及锅炉底部的 FU回灰拉链机送到现有电除尘器（EP ）的回灰系统。SP余热锅炉沉降下来的生料粉尘通过FU拉链机送到增湿塔下部 的回灰系统，通过生料回送系统送入生料库。2.1.3 技术设备（一） 汽轮机及发电机汽轮机为凝汽式汽轮机，额定功率 4,500kW，额定进汽压力 1.25MPa,额定进汽温度325°C,排汽压力0.008MPa,缸内效率为82%, 转速 3000r/min,汽耗率 5.29kg/kWh。汽机真空系统采用射水抽气器系统。汽机调节采用电液联合调节（DEH）,运行稳定，调节精确，即可 定前压调节，又可定功率调节，运行灵活。汽机布臵方式为岛式布臵，减少厂房宽度，提高汽机效率，并减 少汽机间占地面积。汽机设有转速、轴承温度、轴瓦温度、轴向位移、真空度等多点 报警和保护，运行稳定、安全可靠。汽机配有启动油泵及直流事故油泵，保证在事故停电等故障时汽 机的安全停车。发电机为空气冷却式，功率4,500kW，转速3000r/min，效率 97.5%，出线电压10.5kV，微机型可控硅静止励磁，设有定子、转子、 轴承温度、进出风温度等报警，并与电站控制系统连锁。（二） 窑头 AQC 余热锅炉窑头AQC余热锅炉废气流程采用上进侧出，废气流速56m/s,废 气阻力小于600Pa，受热面形式为螺旋鳍片管箱结构，便于运输及安 装，循环方式为自然循环。窑头AQC余热锅炉废气含尘浓度较低，并且粉尘性质为水泥熟料 颗粒，对受热面的吸附性差，因此不设清灰装臵。但窑头粉尘为熟料 颗粒，对受热面的磨损较严重，在AQC锅炉入口设置废气分离器提高 AQC 锅炉寿命。（三）窑尾SP余热锅炉窑尾SP余热锅炉废气流程采用上进侧出，废气流速67m/s，废 气阻力小于700Pa,受热面形式为膜式壁换热，循环方式为自然循环。窑尾 SP 余热锅炉由于废气含尘浓度较高，并且粉尘较细，对受 热面的吸附性较强，采用机械振打方式连续清灰，底部设有落灰斗减 少振打清灰时对 ID 风机的冲击。三、电石渣综合利用生产水泥熟料新技术开发项目工作 进度本余热发电项目现已完成可研、设计、环评，预计本项目将在主 体工程运行稳定后，于 2010 年配套建成并投入运行。四、项目预算及投资情况项目总投资概算为 2876.84 万元，固定资产投资概算为 2814 万 元，构成如下表：表 1 项目预算及资金来源 单位：万元项目名称总值建筑工程设备购置安装工程工器具其它费用金额3488.60576.091689.80728.038.37486.31(%)100.0016.5148.4420.870.2413.94资金筹措：银行贷款1866.84万元；企业自筹及其它1010万元。项目建成后，可新增销售收入1044 万元，新增利税 868 万元其中，利润685万元，税金183万元。表 2 总估算表序号子项代号工程费用名称概算价值（万元）建筑工程设备购置安装工程工器具其他费用总值建设项目概算总投资576.091689.80728.038.37486.313488.60各类费用单位投资（元1280.203755.111617.8518.591080.697752.44占投资百分比16.5148.4420.870.2413.94100.00第一部分工程主要费一、主要生产项目热力系统（一）012汽轮发电机房336.80588.05173.951098.79（二）115AQC窑头余热锅炉64.99334.93160.15560.08116SP窑尾余热锅炉48.51383.99125.46557.96（四）029电站室外管线4.3124.4628.77热力系统合计454.601306.98484.022245.60水处理及循环水系统（一）051化学水处理5.0046.489.5661.04（二）052循环水泵房及冷却塔91.04102.9241.31235.26（四）（一）（二）（一）054056062064761069给排水管网1.451.45电站循环水管网11.3311.33水处理及循环水系统合电气系统发电机及站用高压系统室外配电线路电站接入系统电气系统合计热工控制系统电站中
