5000t/d水泥生产线纯低温余热发电项目
基本设计方案
××××年×月×日
目录
一、项目概况 (1)
二、余热条件 (1)
三、发电系统主参数的确定 (1)
四、余热发电工艺流程简述 (2)
五、余热锅炉与水泥生产工艺系统的衔接 (3)
六、工程条件 (4)
七、主要技术指标 (6)
八、项目定员 (7)
九、工程进度计划 (7)
一、项目概况
××公司现有一条5000t/d新型干法水泥熟料生产线，为充分回收利用水泥生产线窑头、窑尾的余热资源，缓解日益紧张的电力供求矛盾，本工程拟对水泥熟料生产线建设一套装机容量均为10MW的纯低温余热发电系统，力求做到充分利用工艺生产余热，达到节约能源，降低能耗，提高企业经济效益的目的。
二、余热条件
依据以往的工程经验，对生产线的烟气参数进行了整理。
单条5000t/d水泥熟料生产线余热条件如下：
1）窑尾余热锅炉
窑尾预热器出口废气量：330,000Nm3/h
进锅炉废气温度：340℃
余热锅炉出口温度：220℃（进原料磨烘干原料）
含尘浓度（进口）：80g/Nm3
2）窑头余热锅炉
熟料冷却机抽气口废气量：220,000Nm3/h
进锅炉废气温度：380℃
余热锅炉出口温度：85℃
含尘浓度（进口）：≤8g/Nm3（设置预除尘装置）
三、发电系统主参数的确定
根据目前纯低温余热发电技术及装备现状，结合水泥窑生产线余热资源情况，本工程装机采用纯低温余热发电双进汽技术。采用双进汽系统的主要目的是为了提高系统循环效率。使低品位的热源充分利用，获得最大限度的发电功率，降低窑头(AQC)双蒸汽余热锅炉的排气温度；其次，双进汽系统的二级蒸汽经过过热，保证汽轮机内的蒸汽最大湿度控制在14％的以下，使汽轮机末级叶片工作在安全范围内，提高机组的效率；再次，双进汽系统的低压蒸汽可用于供热、洗浴等方面，在烟气余热变化较大时，可不进行补汽，提高了系统运行灵活性。
5000t/d生产线10MW余热发电系统：
SP炉：主蒸汽压力1.7MPa，主蒸汽温度320±10℃，产汽量为23.9t/h；
AQC炉：主蒸汽压力1.7MPa，主蒸汽温度350±10℃，产汽量为19.7t/h；低压正气压力0.45MPa，主蒸汽温度190℃，产汽量为4.4t/h。
汽轮机：补汽凝汽式，额定功率10MW,进汽压力1.6MPa，进汽温度330℃，补汽压力0.35MPa，进汽温度180℃。
发电机：额定功率12MW，额定电压10500V，额定转速3000r/min。
四、余热发电工艺流程简述
①烟气流程
出窑尾一级筒的高温烟气经SP炉换热后温度降至220℃左右，经窑尾高温风机送至原料磨烘干原料后，经除尘器净化后达标排放。
取自窑头篦冷机高温空气经沉降室沉降后进入AQC炉，热交换后进入收尘器净化达标后由引风机经烟囱排入大气。
②水、汽流程
为了满足电站锅炉的用水水质标准，本工程化学水处理方式拟采用“一级除盐”系统。原水（可由厂区自来水管网供给）分别经过机械过滤、阴阳离子交换等工艺，成为除盐水，进入除盐水箱，再作为补水经由除盐水泵送入汽机房的除氧器内。为控制锅炉给水的含氧量，减少溶解氧对热力系统设备的腐蚀，经真空除氧后，含氧量≤0.05mg/L。给水由除氧器通过给水泵分为低压和高压两路，分别进入各SP炉和AQC炉的高压或低压省煤器，经炉内预热、蒸发、过热后产生过热蒸汽，经蒸汽管网送入汽轮机作功并带动发电机发电。经汽轮机作功后的乏汽进入凝汽器冷凝成凝结水后，由凝结水泵送回至除氧器。
③炉内水处理
余热锅炉在长期运行过程中会出现结垢现象，使锅炉的换热效率降低，严重时会出现爆管现象，因此需在各汽包内设置炉内加药系统，根据炉水的化验结果，不定时地向炉内加入适量磷酸三钠溶液，达到去垢防腐的目的。
④排灰流程
SP炉的排灰为窑灰，可回到水泥生产工艺流程中，设计时拟与窑尾除尘器收下的窑灰一起用输送装置送到生料均化库。AQC炉产生的粉尘将和窑头收尘器收下的粉尘一起回入工艺系统。
⑤污水处理系统
本工程凝汽器冷却水循环使用，不会对环境造成影响；化水系统设置酸碱中和池，系统排放的酸碱废液经中和后外排。生活污水将排入厂区生活污水处理系统处
理后达标排放。
⑥系统控制
本工程系统控制采用较先进的DCS系统。
⑦循环冷却水系统
循环冷却水系统主要由循环冷却水池、循环水泵、玻璃钢冷却塔和用水装置组成，余热发电系统内的主要冷却用水装置有凝汽器、冷油器、空气冷却器等。
五、余热锅炉与水泥生产工艺系统的衔接
(1) AQC炉（Air Quenching Cooler Boiler）
因熟料冷却机的废气中含有对锅炉换热面磨琢性较强的熟料微粒，一般浓度约为20g/Nm3,为保证AQC锅炉的使用寿命，提高余热利用率，将在进入AQC锅炉的管路上设置重力沉降室作为预收尘装置，使进入AQC炉的废气含尘浓度降至8g/Nm3左右。进入AQC炉的烟气量可通过阀门调节，以完成窑头的压力平衡和风量分配。
(2) SP炉(Suspension Preheater Boiler)
SP炉设置在窑尾预热器与窑尾高温风机之间，用烟气管道与余热锅炉连续，SP 炉的烟气进出口顺着预热器出口管道上进下出。SP炉烟气侧阻力≤1000Pa，通过对高温风机操作参数的调整，可使系统完全正常工作。
为保证余热锅炉的启停不影响水泥生产及电站的稳定运行，在SP炉烟气连接管道设有旁通烟道可使SP炉在出现故障时或水泥生产不正常时解列SP炉，既满足了水泥生产的稳定运行又保证了SP炉的安全。通过旁通烟道的调节作用还可使水泥生产及余热锅炉的运行均达到理想的运行工况。
(3) 余热锅炉受热面型式及清灰装置的确定
窑尾余热锅炉的换热面将根据通过的烟气含尘浓度较高的特点，采用光管式，以减少烟尘附着在换热面上；窑头余热锅炉主要考虑减少水泥熟料颗粒对换热管束的磨损和增加换热面积，因此采用鳍片式管束，同时，炉内烟气要求采用低流速，以减轻废气粉尘对锅炉管束的磨损。
余热锅炉的清灰在余热利用系统中相当重要,附着在换热面上的粉尘不仅能降低锅炉的热效率，而且使烟气的通过面积减少、气流速度增大、对锅炉的冲刷磨损加大，从而降低锅炉的寿命。根据窑尾粉尘浓度高、颗粒细、比电阻高、硬度低等特点，窑尾余热锅炉采用机械振打除灰装置；窑头余热锅炉因采用了预除尘措施，进锅炉的粉尘浓度小于8g/Nm3，所以附着在换热面上的粉尘较少，基本能随气流
带走，可不设清灰装置。
六、工程条件
1）建筑用地
依据系统主要参数，主要建筑物和构筑物建筑面积分别如下，新增道路面积须待总图布置确定后另行计算。
主要建筑用地面积：
SP锅炉：15m×10m
AQC锅炉：18m×6m
汽机房：32.5m×15m
化水车间：6m×15m
循环冷却塔：24m×8m
循环水泵房：15m×6m
其中，各SP锅炉和各AQC锅炉分别就近布置于生产线窑尾和窑头，SP锅炉优先考虑布置于高温风机之上或旁边的空地上。其他建筑物和构筑物位置可视现场情况灵活调整，力求在合理规划的同时，做到于厂区原有建筑风格统一。
2）设备选择
（1）主机选择
生产线5000t/d
AQC窑头锅炉入口废气量：220，000 Nm3/h 入口废气温度：380℃
出口废气温度：～95 ℃含尘浓度：30g/Nm3
高压蒸汽温度：350℃高压蒸汽压力：1.7MPa高压蒸汽量：19.7t/h
低压蒸汽温度：190℃低压蒸汽压力：0.45MPa
低压蒸汽量： 4.4t/h
给水温度：42 ℃
锅炉总漏风：≤1% 布置方式：露天
SP窑尾锅炉入口废气量：330，000 Nm3/h 入口废气温度：340℃
出口废气温度：220 ℃含尘浓度：80g/Nm3 蒸汽压力： 1.7 Mpa 蒸汽温度：320℃
蒸汽量：23.9 t/h
给水温度：～135℃
锅炉总漏风：≤2% 布置方式：露天
补汽凝汽式汽轮机型号：BN10-1.6/0.35
额定功率：10000kW 额定转速：3000r/min 进汽压力：1.6±0.2MPa 进汽温度：～330℃主进汽量：43.6t/h 补汽量： 4.4t/h
补汽压力：0.35MPa 补汽温度：180℃
排汽压力：0.007Mpa 排汽温度：～39℃
汽轮发电机型号：QF-12-2 额定功率：12000KW 额定电压：10.5kV 额定转速：3000r/min
（2）主要辅助设备选择
名称5000t/d
高压锅炉给水泵数量2台流量78m3/h 扬程315m 功率110kW
低压锅炉给水泵数量2台流量6m3/h 扬程123m 功率11kW
除氧器出力50t/h 数量1台工作温度40~45℃除氧水箱25m3
循环水泵流量2228m3/h 扬程21.5m 功率185kW 数量3台
凝结水泵流量60m3/h 扬程36.2m 功率15kW
疏水泵流量25m3/h 扬程20m 功率3kW 疏水箱20m3
2）给排水能力
给水主要包括化水补水、辅助生产用水、生活用水、循环冷却水补水和消防用水，其中化水补水、辅助生产用水和生活用水优先考虑由厂区自来水管网供给，循环冷却水根据厂区条件可由地表水供给，消防用水可依靠厂区原有消防系统，不增加用水量。
排水主要包括热力系统排污、循环冷却水排污、化水排污和生活排污。本工程的污水为生产污水和生活污水，生产污水主要来自锅炉及冷却塔排污。生产过程中
产生的污、废水不含有毒物质，就近排入厂区现有排水系统。
根据余热发电系统的主要参数，对厂区给排水能力的要求如下：
项目参数单位给水：
化水补水 3.9 t/h 辅助生产用水 3.0 t/h 生活用水 2.0 t/h 循环冷却补水65.2 t/h 合计74.1 t/h 排水：
热力系统排污0.7 t/h 循环冷却水污14.5 t/h 化水排污 1.8 t/h 生活排污 2.0 t/h 合计：19 t/h
七、主要技术指标
序号技术名称单位双进汽备注
1 装机容量MW 10
2 计算发电功率MW 9.2
3 平均发电功率MW 9
4 年运转小时h 7920
5 年发电量104kwh 7128
6 年自用电量104kwh 499
7 年供电量104kwh 6629
8 电站自用电率% 7
9 吨熟料余热发电量kwh/t·cl ≥38
10 省煤量万吨 2.3 按380g/kw.h
八、项目定员
本工程是利用水泥生产线工艺废气余热建设的一座10MW余热电站，电站作为一个车间，纳入厂内统一管理，本电站只设办公室、电站岗位工。定员设置如下表：
工作地点及工作名称
每班人数
合计备注ⅠⅡⅢⅣ
1.办公室 3
站长 1 1
动力工程师 1 1
热工工程师 1 1
2.电站岗位工 4 3 4 3 14
机炉电运行工 2 2 2 2 8
设备维护人员 1 1 1 1 4
化水人员 1 1 2
合计17
九、工程进度计划
按初步设计、主机设备采购、施工图设计、土建施工、安装施工、调试及启动、
低沸点工质的有机朗肯循环纯低温余热发电技术 作者：来源：更新日期：2007-3-19 引言 我国水泥厂的余热发电，先后经历高温余热发电、带补燃炉的中低温余热发电和纯低温余热发电3个阶段。纯低温余热发电与带补燃的中低温余热发电相比，具有投资省、生产过程中不增加粉尘、废渣、N0。和S0。等废弃物排放的优点。 本文介绍以色列奥玛特(0RMAT)公司利用低温热源的有机朗肯循环(0rga nic Rankine Cyck，简称()RC)纯低温余热发电技术。该技术有别于常规技术，其特点是：不是用水作为工质，而是使用低沸点的有机物作为工质来吸收废气余热，汽化，进入汽轮机膨胀做功。 1.低沸点的有机物 在一个大气压下，水的沸点足100℃，而一些有机物的沸点却低于水的沸点，见表l。 有机物的沸点与压力之间存在着对应关系，以氯乙烷为例，见表2。水的沸点与压力之间对应关系见表3。
由表2和表3可见，氯乙烷的沸点比水低，蒸气压力很高。根据低沸点有机工质的这种特点，就可以利用低温热源来加热低沸点工质，使它产生具有较高压力的蒸气来推动汽轮机做功。 2ORC纯低温余热发电在地热发电方面的应用 0RC纯低温余热发电技术在我国地热发电方面已得到初步应用，我国目前已经勘测发现的地热田均属热水型热储。热水型资源发电采用的热力系统主要有两种，即扩容(闪蒸)系统和双工质循环系统。西藏羊八井地热电站，热水温度145℃，采用二次扩容热力系统，汽轮机(青岛汽轮机厂设计制造D3一1．7／0．5型地热汽轮机发电机组)单机容量3000W，3000W／m in，一次进汽压力182kPa，温度115℃，二次进汽压力54kPa，温度81℃，额定排汽压力为10kPa。双工质循环系统中，地热水流经热交换器，把地热能传递给另一种低沸点丁质，使之蒸发产生蒸气，组成低沸点工质朗肯循环发电。双工质循环机组，其热效率高，结构紧凑。我国的小型双工质循环系统地热电站——辽宁营口熊岳试验电站的装机容量2×J00KW，利
水泥有限公司 2000t/d水泥窑余热发电工程（5MW）项目技术方案
目录 1 项目申报基本概况 (1) 1.1项目名称 (1) 1.2项目地址 (1) 1.3项目建设规模及产品 (1) 1.4项目主要技术经济指标 (1) 2 拟建项目情况 (3) 2.1建设内容与范围 (3) 2.2建设条件 (3) 2.3装机方案 (4) 2.4电站循环冷却水 (11) 2.5化学水处理 (12) 2.6电气及自动化 (13) 2.7给水排水 (16) 2.8通风与空调 (16) 2.9建筑结构 (16) 2.10项目实施进度设想 (18) 2.11组织机构及劳动定员 (19) 3 资源利用与节约能源 (21) 3.1资源利用 (21) 3.2节约能源 (21)
附：原则性热力系统图
1 项目申报基本概况 1.1 项目名称 项目名称：水泥有限公司2000t/d水泥窑余热发电工程（5MW）1.2 项目地址 ，与现有水泥生产线建在同一厂区内。 1.3 项目建设规模及产品 根据2000t/d水泥窑的设计参数和实际运行情况，建设规模拟定为：在不影响水泥熟料生产、不增加水泥熟料烧成能耗的前提下，充分利用水泥生产过程中排出的废气余热建设一座装机容量为5MW纯低温余热电站。 产品为10.5kV电力。 1.4 项目主要技术经济指标 主要技术经济指标一览表
2 拟建项目情况 2.1 建设内容与范围 本项目根据2000t/d水泥生产线的实际运行情况、机构管理和辅助设施，建设一座5MW纯低温余热电站。本项目的建设内容与范围如下：电站总平面布置； 窑头冷却机废气余热锅炉（AQC炉）； 窑尾预热器废气余热锅炉（SP炉）； 窑头冷却机废气余热过热器（简称AQC-SH）； 锅炉给水处理系统； 汽轮机及发电机系统； 电站循环冷却水系统； 站用电系统； 电站自动控制系统； 电站室外汽水系统； 电站室外给、排水管网及相关配套的土建、通讯、给排水、照明、环保、劳动安全与卫生、消防、节能等辅助系统。 2.2 建设条件 2.2.1 区域概况 2.2.2 余热条件 根据公司提供的水泥窑正常生产15天连续运行记录，废气余热条件如下。 （1）窑头冷却机可利用的废气余热量为： 废气量（标况）：140000Nm3/h 废气温度： 310℃ 含尘量： 20g/Nm3 为了充分利用上述废气余热用于发电，通过调整废气取热方式，将废
ORC低温余热发电设备项目投资测算报告表 一、项目建设背景 从国际看，和平与发展的时代主题没有变，世界多极化、经济全 球化、文化多样化、社会信息化深入发展。新一轮科技革命和产业变 革蓄势待发，能源格局变化有利于缓解供给约束。全球治理体系深刻 变革，国际贸易投资规则体系加快重构。世界经济在深度调整中曲折 复苏、增长乏力，主要经济体走势分化。地缘政治关系复杂变化，传 统安全威胁和非传统安全威胁交织，外部环境不稳定不确定因素增多。 从国内看，经济长期向好基本面没有变，发展前景依然广阔。经 济发展进入新常态，四化同步发展，发展速度变化、结构优化、动力 转换特征愈加明显。全面深化改革、全面依法治国释放制度新红利， 将进一步激发市场活力。创新驱动战略加快实施，“中国制造2025”、“互联网+”等全面启动，新经济不断涌现。更加重视绿色发展、共享 发展，社会治理格局发生积极变化。同时，经济社会发展中不平衡、 不协调、不可持续问题依然.突出，传统增长动力减弱，结构矛盾比较 突出，保持经济平稳健康发展和社会和谐稳定面临不少困难挑战。 市场化改革、创新驱动战略、“中国制造2025”等深入推进，为 产业结构调整、激发民营经济活力提供了强劲新动力。新型城市化深
入推进，为构建都市区、提升品质魅力提供了巨大新空间。同时，制 约未来发展的问题和矛盾依然较多：一是转型发展新动力不足，实体 经济发展困难，迫切需要通过创新重构发展动力，通过参与国家开放 大战略增创引领优势；二是体制机制束缚比较明显，政府和市场、社 会关系尚未完全理顺，迫切需要加快改革，转变政府职能，优化营商 环境；三是资源环境制约加剧，长期积累的生态环境矛盾集中显现， 资源要素节约高效利用的倒逼机制尚未形成；四是民生改善任务艰巨，教育、医疗、社保、公共安全等公共服务供给存在短板，人口老龄化 愈发严峻。 有机朗肯循环（OrganicRankineCycle，简称ORC）是以低沸点有 机物为工质的朗肯循环，主要由余热锅炉（或换热器）、透平、冷凝 器和工质泵四大部分组成。 朗肯循环发电系统可分为常规的水蒸气朗肯循环以及低温余热发 电两种。 常规的水蒸气朗肯循环中,工质是水蒸气,由四大设备：锅炉、汽 轮机、冷凝器和给水泵组成。工质在热力设备中不断进行等压加热、 绝热膨胀、等压放热和绝热压缩四个过程,使热能不断转化为机械能。
生产技术 Technology 屈松记1 ，齐俊华2 （1.登封嵩基集团水泥公司，登封 452476；2.河南省建材工业协会，郑州 450008） 我国水泥产能的超常发展，导致水泥企业经济效益下滑，吨水泥利润低微、甚至为负数，主业不赚钱；而纯低温余热电站已成为水泥企业新的经济增长点，成为“救命”、致富之宝。一个5 000t/d生产线的余热电站，一年可为企业带来2 000～3 000万元的经济利益。因此，建设好余热电站、管理好余热电站已成为企业的中心工作。 1 余热电站热力系统方案选择 提高水泥纯低温余热发电站的发电能力首先要做好余热电站热力系统的方案选择。余热电站的核心是热力循环系统，当前较为成功、成熟的热力循环方式主要有单压系统、闪蒸系统、双压系统等三种基本模式，以及由此而衍生的复合系统。 1.1 单压系统 单压系统是目前较普遍采用的热力系统。在该系统中，窑头余热锅炉和窑尾余热锅炉生产相同或相近参数的主蒸汽，混合后进入汽轮机，主蒸汽在汽轮机内作功、在冷凝器凝结成水，经窑头锅炉加热后到热力除氧器除氧，由给水泵送入窑头余热锅炉加热，窑头余热锅炉生产的热水再为窑头余热锅炉蒸汽段和窑尾余热锅炉供水，从而形成一个完整的热力循环。单压系统的主要特点是汽轮机只设置一个高压蒸汽进汽口。 1.2 闪蒸补汽系统 闪蒸系统应用热力学上的闪蒸原理，根据废气余热品质的不同而生产一定压力的主蒸汽和热水，主蒸汽进入汽轮机高压进汽口；热水则在闪蒸容器里产生出低压的饱和蒸汽，然后补入补汽式汽轮机专门设计的低压进汽口；主蒸汽及低压饱和蒸汽在汽轮机内一起作功，拖动发电机发电，低压蒸汽发生器内的饱和水进入除氧器与冷凝水一起经除氧后再由给水泵供给锅炉。 1.3 双压补汽系统 双压系统是根据废气余热品位的不同，分别生产较高压力和较低压力的两路蒸汽。余热锅炉生产较高压力的蒸汽后，烟气温度降低，依据低温烟气的品位，再生产低压蒸汽。较高压力的蒸汽作为主蒸汽进入汽轮机主进汽口；较低压力的蒸汽进入汽轮机的低压进汽口，一起推动汽轮机作功、发电；作功后的乏汽在冷凝器凝结成水后、经凝结水泵加压到除氧器除氧，再进入热力循环。 上述三种技术没有本质的区别，共同的特点：都是利用在窑头熟料冷却机中部增设抽废气口或直接利用冷却机尾部废气出口的400℃以下废气及窑尾预热器排出的300℃～350℃的废气余热；最重要的特点是采用0.69MPa～1.27MPa-280℃～340℃低压低温主蒸汽。区别仅在于：窑头熟料冷却机在生产0.69MPa～1.27MPa-280℃～340℃低压低温蒸汽的同时或同时再生产0.1MPa～0.5MPa-饱和～160℃低压低温蒸汽、或同时再生产85℃～200℃的热水；汽轮机采用补汽式或不补汽式汽轮机；复合闪蒸补汽式适用于汽轮机房与冷却机距离较远的情况，而双压补汽式适用于汽轮机房与冷却机距离较近的情况。 上述三个方案各有优缺点。技术上：单压方案简单，运转可靠，但余热开发、利用不完全；闪蒸和双压系统具有能源梯级开发利用优势，比单压系统技术更为先进，较单压系统多发电在8%~10%左右。一个5 000t/d生产线的余热电站，吨熟料如超发电1kWh，全年可为企业带来80～100万元的利润，故双压方案等更为合理，发展较快。 1.4 双压热力系统 这是目前较为常用的方案，该方案充分利用余热资源，设置两台不同参数余热锅炉，采用补汽凝汽式汽轮机，提高汽轮机内效率，提高吨熟料发电量。工艺流程介绍如下。 （1）在窑头设置双压余热锅炉，承担公共加热和生成低压蒸汽，同时生成部分高压蒸汽；采用立式自然循环，膜式受热面，带有两个汽包；烟气管路自上而下通过锅炉，先后经过锅炉内部的高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、低压蒸发器和公共加热器；窑头余热锅炉前设置自然沉降除灰装置，锅炉传热管为螺旋翅片管。 （2）在窑尾设置生成高压蒸汽的窑尾余热锅炉，采 中图分类号：TQ172.625.9 文献标识码：B 文章编号：1671-8321（2015）06-0097-04
水泥窑第一代纯低温余热发电技术 核心提示：第一代余热发电技术填补了我国水泥行业的空白，为我国发展这项技术奠定了基础并积累了宝贵的经验，相当于上世纪九十年代初的新型干法窑水平，投资、发电能力、运行的稳定性等都存在一定的问题。 一、水泥窑第一代纯低温余热发电技术的定义及特征 1.水泥窑第一代纯低温余热发电技术：在不影响水泥熟料产量、质量，不降低水泥窑运转率，不改变水泥生产工艺流程、设备，不增加熟料电耗和热耗的前提下，采用0.69MPa～1.27MPa—280℃～340℃蒸汽将水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气余热、窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气余热转化为电能的技术。 第一代纯低温余热发电技术除上述定义外还同时具有如下两个或两个以上的特征： 1)冷却机仅设一个用于发电的抽废气口； 2)汽轮机主蒸汽温度不可调整，随水泥窑废气温度的变化而变化； 3)窑头余热锅炉、窑尾余热锅炉给水系统为串联系统； 4)采用额外消耗化学药品或电能的锅炉给水除氧系统。 二、水泥窑第一代纯低温余热发电技术的构成 1.技术要点 利用水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气设置一台窑尾预热器余热锅炉（简称SP锅炉）、利用水泥窑窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气设置一台熟料冷却机废气余热锅炉（简称AQC炉）、
为余热锅炉生产的蒸汽配置蒸汽轮机、发电系统主蒸汽参数为0.69～1.27MPa—280～340℃、每吨熟料余热发电能力为3140kJ/kg熟料——28～32kwh。 2.热力系统构成模式 水泥窑第一代余热发电技术热力系统构成模式主要有如下三种：其一：单压不补汽式中低温发电技术。 其二：复合闪蒸补汽中低温发电技术。 其三：多压补汽式中低温发电技术。 3.技术特点 上述三种模式没有本质的区别，共同的特点：其一、将窑头熟料冷却机排出的350℃总废气分为两个部分自冷却机中抽出，其中：在冷却中部设一个抽废气口抽出400℃以下废气，将这部分废气余热用于发电；在冷却机尾部设一个抽废气口抽出120℃以下废气，这部分废气直接排放。窑尾预热器排出的350℃以下废气余热首先用于满足水泥生产所需的原燃材料烘干，剩余的废气余热再用于发电。其二也是最重要的特点，发电主蒸汽参数均采用0.69～1.27MPa-280～340℃。而三种发电模式的区别仅在于： (1)窑头熟料冷却机在生产0.69～1.27MPa-280～340℃低压低温蒸汽的同时或同时再生产0.1～0.5MPa-饱和～160℃低压低温蒸汽、或同时再生产105～180℃的热水； (2)汽轮机采用补汽式或不补汽式汽轮机； (3)在相同废气参数条件下，如果以第一种模式发电能力为
发动机余热发电系统设计方案 1.1 课题研究的背景 我国建设节约型社会的现状不容乐观，进入21世纪以来，我国经济社会继续保持了快速发展的势头，取得了有目共睹的伟大成就，也遭遇前所未曾有过的资源约束和环境制约。针对这些情况，中央适时地提出了建设资源节约型、环境友好性社会等一系列新的观念和决策。节约型社会目的是通过“加快建设资源节约型社会，推动循环经济发展。解决全面建设小康社会面临的资源约束和环境压力问题。保障国民经济持续快速协调健康发展(国办发(2004330号文件)，强调在经济活动中节约资源和保护环境的同等重要性，要求经济效率和环境保护并驾齐驱。要求人类发展生态经济，追求以节约资源、能源和减少污染为前提的生念经济效率，要求人类在经济活动中实现经济与环境的协凋统一。目前，建没节约型社会多从节能技术、绿色技术、循环经济等方面展开，这有利于节约型社会建设的深入发展。在现在这个飞速发展的社会通无疑是很重要的一块，而汽车、飞机、船舶等交通运输工具又是不可或缺的，而发动机是汽车、飞机、船舶等交通运输工具的核心部件，其应用围非常广泛。随着人类社会的发展，发动机的数量急速增加。以汽车为例，2005年汽车保有量达3300万台，预计2010年将超过7000万台。与之相对应的是发动机数量的剧增和废热的大量排放。调查研究表明，发动机燃料燃烧所发出的能量只有34％～38％（柴油机）或25％～28％（汽油机）被有效利用。其它的能量被排放到发动机体外，仅由排气带走的热量就占进入发动机中的燃料所产生热量的30％～45％。这一方面造成了较大的能源浪费，另一方面使周边环境温度升高，带来了城市的热岛效应等不良影响。热污染首当其冲的受害者是水生物，由于水温升高使水中溶解氧减少，水体处于缺氧状态，同时又使水生生物代率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在热效力作用下发育受阻或死亡，从而影响环境和生态平衡。此外，河水水温上升给一些致病微生物造成一个人工温床，使它们得以滋生、泛滥，引起疾病流行，危害
低温余热发电系统设计方案标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
低温余热发电系统设计方案 1. 需考虑的问题 低温余热发电系统的窑尾余热锅炉（SP炉）和篦冷机余热锅炉（AQC炉）串联于熟料生产线上，两锅炉阻力均小于1000Pa。设计时，必须考虑下列问题：(1)窑尾主排风机和窑头、窑尾电除尘器及其风机的能力是否适应增设窑尾余热锅炉和篦冷机余热锅炉的条件； (2) 原料磨的热风系统能否满足工艺要求； (3) 该两台锅炉系统的安装是否不破坏原生产厂房。 经对窑系统设计资料认真复核，确认增设两台锅炉系统后所涉及的上述设备能力可以满足要求，不须作任何改造；两台锅炉系统的布置可以不破坏原生产厂房；出窑尾锅炉废气被送至生料原系统作为烘干热源，经核算,只要控制出窑尾锅炉废气温度≥240℃～℃260就可满足入磨原料综合水份≤5%的烘干要求。 双压纯低温余热发电技术介绍 双压余热发电技术就是按照能量梯级利用的原理，在同一台余热锅炉中设置2个不同压力等级的汽水系统，分别进行汽水循环，产生高压和低压两种过热蒸汽；高压过热蒸汽作为主蒸汽、低压过热蒸汽作为补汽分别进入补汽凝汽式汽轮机，推动汽轮机做功发电，双压余热发电系统使能量得到合理利用，热回收效率高。 余热资源参数不同，余热锅炉的低压受热面与高压受热面有不同的布置方式。根据辽源金刚水泥厂窑头(AQC)和窑尾(SP)的余热特点和工艺要求，经过余热利用后，要使AQC余热锅炉排烟温度降到100℃左右。使窑尾SP余热锅炉排烟温度降低到220℃左右后进入原料磨烘干原料,其设置的双压余热发电系统简图如图1。
低温余热发电技术的特点和发展趋势探讨 发表时间：2017-10-20T12:40:02.167Z 来源：《电力设备》2017年第15期作者：杨腾飞王志钢李浩 [导读] 摘要：随着可持续发展战略的提出，工业生产中对中低温能源有效利用、低污染处理问题逐渐重视，特别是对煤炭资源及电力资源需求量巨大的水泥产业 （中国平煤神马集团平顶山朝川焦化有限公司河南省 467500） 摘要：随着可持续发展战略的提出，工业生产中对中低温能源有效利用、低污染处理问题逐渐重视，特别是对煤炭资源及电力资源需求量巨大的水泥产业，更是充分认识到余热处理的重要性，不断对余热发电技术进行探究。本文分析了低温余热发电技术的特点和发展趋势。 关键词：低温余热；发电技术特点；发展趋势 全球范围内能耗的升高和温室效应的加剧，对发展更高级的能量系统以提高能量利用率，并减少CO2排放提出了更迫切的要求。在工业生产中至少50%的热量以各种形式的余热被直接排放到大气中，不仅造成了能源浪费，而且对环境造成热污染。 一、低温余热发电技术的特点 1.含尘量较大。对于低温余热发电技术的具体运行环境来看，其含尘量一般而言是比较大的，这种较大的含尘量也就很可能会对于相应的发电锅炉运行产生一定的影响，甚至会导致其出现较为明显的磨损现象，在日常运行过程中也容易出现一些堵塞现象。在实际低温余热发电技术运行中，因为其工矿生产烟气的含尘量一般都比较大，进而也就很容易出现积灰问题，最终影响到相应系统的运行效果，必须要在具体的系统中恰当安装相应的除尘装置，避免因为粉尘的问题影响其运行效果。 2.腐蚀性效果明显。结合工矿企业中低温余热发电技术的应用来看，相应腐蚀性表现也是比较明显的，这种腐蚀性问题主要就是指含有低温余热的烟气因为其内部含有较多的杂质，进而也就很容易促使其表现出较为明显的腐蚀性效果，尤其是对于烟气中存在的大量SO2气体而言，其腐蚀性更是极为突出，进而也就需要引起相应管理人员的高度重视。在实际运行过程中，为了促使其能够更好避免腐蚀性威胁和影响，应该针对相应余热锅炉进行有效的防腐蚀处理，首先在受热面以及炉膛的材质选择上，促使其能够具备理想的耐腐蚀效果，在表面也应该通过合理的防腐蚀进行处理，保障其能够形成一层致密的保护膜，最终有效提升其整体应用实效性。 3.安装现场环境较为复杂。为了更好促使低温余热发电技术能够得到较好运用，还需要重点针对其相应的系统安装进行有效关注，尤其是对于相应系统中涉及到的各个设备，更是需要促使其能够在最为恰当的位置得到有效安装处理。但是从相应安装现场环境方面来看，其复杂性相对而言还是比较突出的，受到的限制比较多，这也就对于相应低温余热发电技术的设计应用提出了更高的要求，需要其能够进行有效统筹规划，确保低温余热发电技术能够得到较好运行，并且具备理想的运行效率。 二、发展趋势 1.纯低温余热发电技术的应用。结合纯低温余热发电技术的经济评价分析和水泥窖实例对纯低温余热发电技术的应用展开研究，假设所选水泥窖为熟料产量每天6000吨以上的干法窖，其废气产量为正常排放量的均值，就会发现在利用纯低温余热发电技术后，其窖尾废气余热达210摄氏度，冷却机废气达到360摄氏度，预热器达到330摄氏度，如果对三种余热共同发电就可以有900摄氏度的余热可供利用，熟料热耗单位消耗所放出的能量明显增多，为了提升热力循环系统的工作效率，在应用的过程中就要积极的应用多压系统，但在选取单压和双压方案时要以实际情况为准，当锅炉热平衡计算数值与锅炉结构计算所得数值基本吻合的情况下，锅炉自身能够完全吸收生产过程中产生的烟气的热量，这个时候采用投资费用相对较少的单压就可以满足要求，但当测量数值存在明显差异的情况下，证明废气余热不能完全利用，需要将余热传送到汽轮机补气部分，这时就要采用投资相对较高，设计结构较复杂的双压形式。除此之外在应用过程中的技术选择方面也有一定的影响，纯低温余热发电技术注重对余热的梯度利用，所以通常情况下要在窖头冷却剂处设置两个及两个以上的抽风口，并对窖头和窖尾的锅炉采用立式自然循环结构，实现自动余热传输；在此基础上在两者共用部分设置一个省煤器及一个再热器同样可以实现对余热重复有效利用的目的，由此可见，通过对纯低温余热发电技术准确全面的经济评价可以根据不同的水泥窖形式和实际情况对其余热进行针对性的重复再利用，通过对其结构组成、相关设备设置优化等提升余热发电利用效率，达到提升能源利用效率，保护环境的目的，经济评价为其实际应用提供了参考依据和研究方向，两者相辅相成。 2.除氧器。余热发电系统中，为了保证余热锅炉的给水水质要求，防止热力设备及其管道的腐蚀，必须除去在锅炉给水中的溶解氧和其他气体。目前除氧方法主要有化学除氧、热力除氧。化学除氧法只能除去水中的氧，但不能除去其他气体，且药品价格昂贵，后期运行费用上升，因此不为首选。热力除氧按工作压力分为真空除氧、大气式除氧以及高压除氧。从除氧要求的条件来看，除氧的效果与工作压力的关系并不大[7]。在工程上对除氧压力的选择主要决定于技术经济比较。目前在余热发电中用的比较多的是真空除氧和大气式除氧。大气式除氧器对进口水温要求较高，一般104℃，在余热发电系统中不设低压加热器，因此凝结泵出口水温度难以满足其工作要求，造成除氧效果不佳。如果在炉膛尾部再加设一级前置加热器来保证给水除氧效果，这便使锅炉受热面布置变得更加复杂化，且该加热器受到的低温腐蚀也会比较严重，造成设备检修更换周期短。但在双压系统中，用低压蒸汽给水除氧有利于汽轮机低压补汽参数的稳定而将因余热参数波动引起的低压蒸汽参数波动缓解于除氧过程，为解列热力系统创造了条件。 3.饱和蒸汽补汽汽轮机。余热蒸汽进汽参数不稳定、比容大、湿度大等特点，要求在汽轮机设计中考虑。进汽参数不稳定要求汽轮机的进汽调节系统必须能适应需设置压力调节器控制调节阀，当新蒸汽压力降低时，关小调节阀，防止由于余热锅炉的蒸发量不足，促使压力进一步降低，汽轮机通流末级产生鼓风。反之开大调节阀。同时余热发电用汽轮机为了快速启动，而且能够在滑压方式下运行，喷嘴配汽在空载和低负荷时只有部分进汽度，这种情况对汽机暖机不利，特别在快速启动时尤为明显，因此余热发电汽轮机采用节流配汽，不设调节级。汽机启动时靠调节阀控制转速，使发电机并网；正常运行时，调节阀全开，汽轮机处于滑压运行状态。此种进汽方式使汽轮机进汽部分始终处于均匀受热状态，这样就能满足在整个启动过程，及低负荷时能够保证汽机进汽均匀，以利于汽机快速启动，提高通流效率。在汽机主汽阀前设置旁路系统，主蒸汽通过减温减压阀，流人凝汽器。补汽由于压力低可直接排入凝汽器。从而减少由于汽轮机原因导致的整个工业系统的停机。此外在汽轮机的排汽方式上，单压汽轮机采用上排汽的方式，整个汽轮发电机组单层平台布置，使整个系统的布置简单，能有效的减少占地空间，减少设备投资。 本文在介绍低温余热发电的技术原理和特点基础上，探讨了余热发电的发展趋势。余热发电是工矿企业开展节能减排、降耗增效的有效措施，也是实现循环经济的必由之路。相信在我国的科研单位、高校、设计院、制造厂家、企业的共同努力下，余热发电事业的前景是
水泥余热发电项目 热控设备安装施工方案 审 核： 批 准： 编 制： 目 录 1、工程概述 4 2、编制依据 4 3、施工准备 4 3.1施工员要对图纸进行详尽的研究4 3.2施工工具及附属设备4 3.3设备材料质量验收4 3.4施工环境4
4、主要施工内容：4 5、主要施工方法5 5.1盘柜基础槽钢制作安装5 5.2控制室内盘柜、操作台安装5 5.3接地系统安装5 5.4电气线路安装6 5.5仪表供电系统安装6 5.6取源部件安装7 5.7流量取源部件7 5.8物位取源部件7 5.9分析取源部件8 6、仪表设备安装8 7、仪表管路安装8 8、质量保证措施9 8.1文件控制9 8.2材料设备的管理9 8.3计量设备管理9 8.4过程控制9 8.5熟悉、理解图纸9 8.6认真做好自检9 8.7质量证体系9 9、安全措施10 10、现场文明施工10 11、竣工验收10
工程概述 本工程建设规模为2000t/d水泥窑余热发电工程（5.0MW），利用水泥生 产线产生的高温烟气，使余热锅炉产生蒸汽推动汽轮机发电，本工程由 水泥有限公司筹建，由 监理有限公司负责建设期间的监理工作， 由 电力安装公司负责安装全厂热控设备安装。 编制依据 2.1 设计图纸和相关设备厂家技术资料 2.2《工业自动化仪表工程及验收规范》GB50093-2002 2.3《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJI31-90 2.4《建筑工程施工现场供用电安全规范》GB50194-93 施工准备 3.1施工员要对图纸进行详尽的研究
施工员要对图纸进行详尽的研究，在现场施工前发现图纸设计存在的缺陷和错误，在图纸会审时把问题提出并尽快解 决。对参加施工的人员要进行施工技术交底和安全技术交底。 3.2施工工具及附属设备 施工中需用的主要施工机具、试验设备、标准表准备齐全。 3.3设备材料质量验收 设备材料到货后，检查其包装及密封状况是否良好，开箱进行外观检查，清点数量与清单是否相符，规格型号与设 计要求是否一致，附件及备件是否齐全，有无说明书及技术 文件。 3.4施工环境 室内土建工程包括地面、屋内、墙面、门窗及装饰工程等施工完毕。工艺设备基本安装就位，管架安装完毕。对施 工有影响的模板、脚手架拆除、杂物清除干净。 4、主要施工内容： （1）中央控制室内盘柜、操作台基础槽钢制作及安装 （2）中央控制室内盘柜、操作台安装 （3）接地系统安装 （4）电气线路安装 （5）供电系统安装 （6）取源部件安装 （7）仪表单体调试 （8）仪表设备安装 （9）仪表管路安装
第十一章纯低温余热发电系统 11.1 发电规模 发电规模按5000t/d熟料生产线配套设计。 水泥生产线的窑头、窑尾会排放大量的废气，通常仅利用废气的余热来烘干原料，利用率很低，其余大量废气的余热不仅没有得到利用，而且还要对废气进行喷水降温，浪费水和电能。因此，利用余热发电技术回收这部分废气的热能，可以使水泥生产企业提高能源利用效率，降低成本，提高产品市场竞争力，降低污染物排放量。 综合考虑水泥熟料生产线的工艺流程、场地布置、供配电结构、供水设施等因素，利用生产线窑头、窑尾余热资源，可建设一条装机容量为9000KW的纯低温余热电站。 11.2 设计原则 1）余热电站在正常运行时应不影响原水泥生产线的正常生产； 2）充分利用窑头、窑尾排放的废气余热； 3）采用工艺成熟、技术先进的余热发电技术和装备； 4）余热电站尽可能与水泥生产线共用水、电、机修等公用设施； 5）贯彻执行有关国家和拟建厂当地的环境保护、劳动安全、消防设计的规范。 11.3 设计条件 1）余热条件 从更合理的利用窑头余热考虑，窑头篦冷机需要进行改造，在篦冷机的中部增加一个废气出口，改造后的窑头废气参数为：240000Nm3/h，360℃。此部分废气余热全部用于发电。 窑尾经五级预热器出口的废气参数为：312500Nm3/h，320℃。此部分废气经利用后的温度应保持在220℃左右，用于生料粉磨烘干。 2）建设场地 本工程包括：窑头AQC锅炉、窑尾SP锅炉、汽机房、化学水处理车间、冷却塔及循环水泵房等车间。 各车间布置遵循以下原则：窑头AQC锅炉和沉降室布置在窑头
厂房旁边的空地上，窑尾SP锅炉布置在窑尾高温风机的上方，汽机房的布置靠近锅炉，化学水处理车间、冷却塔及循环水泵房尽量靠近汽机房。在布置有困难时可以适当调整，不能影响水泥生产线的布置。 AQC锅炉占地面积：14.2m×6.35m SP锅炉占地面积：22m×12m 汽机房占地面积：31m×20.4m 3）水源、给水排水 电站的用水有：软化水处理、锅炉给水、循环冷却水及其它生产系统消耗，消防用水，部分用水可循环使用。 11.4 电站工艺系统 1）余热电站流程 本方案拟采用纯低温余热发电技术，该技术不使用燃料来补燃，因此不对环境产生附加污染；是典型的资源综合利用工程。主蒸汽的压力和温度较低，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： 系统主机包括两台余热锅炉、一套补汽式汽轮发电机组。 a．AQC余热锅炉：利用冷却机中部抽取的废气（中温端，～360℃），在生产线窑头设置AQC余热锅炉，余热锅炉分为高压蒸汽段、低压蒸汽段和热水段运行；高压蒸汽段生产 1.6MPa-350℃的过热蒸汽，进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组，低压蒸汽段生产0.15MPa-140℃的过热蒸汽，热水段生产的140℃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110℃。 b．SP余热锅炉：在窑尾设置SP余热锅炉，仅设置蒸汽段，生产 1.6MPa-305℃的过热蒸汽，进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组，出SP余热锅炉废气温度降到220℃，供生料粉磨烘干使用。 c．汽轮发电机组：上述余热锅炉生产的蒸汽共可发电7.9MW，因此配置9MW补汽式汽轮机组一套。
高耗能行业中低温余热发电技术 朱亚东，徐 建，吕 进，于立军? （上海交通大学，上海 200240） 摘要：诸如钢铁、石油、化工、机械等高能耗行业存在着巨大的中低温余热资源，目前这部分余热资源的利用相当少，因此充分利用这部分余热资源是高耗能行业节能减排的重要内容和主要手段之一。基于有机朗肯循环的发电系统以热为输入，输出为电能，将低品位热能逆向转化成高品位电能。针对中低温有机朗肯循环的特点，对若干工质的干湿性、热效率及适用条件进行了研究，对于中低温余热有机朗肯循环发电系统的四种结构（基本型、回热型、抽气回热型、再热型）进行了优化研究。 关键词：有机朗肯循环；高耗能行业；余热 Power Generation Technology Using Mid-Low Temperature Waste Heat for High Energy Consumption Industry ZHU YaDong，XU Jian，Lv Jin，YU LiJun （Shanghai JiaoTong University，Shanghai 200240，China） Abstract: There is a great deal of mid-low temperature waste heat in high energy consumption industry such as steel, petroleum, chemical, mechanical and so on. Currently, this part of waste heat is hardly used, so taking full use of this part of waste heat is an important part and one of the primary means of energy saving for high energy consumption industry. Generation system based on ORC(Organic Rankine Cycle) with heat input and power output, reverses low-grade heat into high-grade electricity. For the characteristics of mid-low temperature ORC, a number of working fluids' wet and dry performance are researched. Four structures of the mid-low temperature waste heat ORC power generation system (basic ORC, regenerative ORC, exhaust regenerative ORC and reheat ORC)are researched. Keywords：organic rankine cycle(ORC)；high energy consumption industry；waste heat 作者简介：于立军：男，1969年8月生，教授，博士生导师。主要从事多相流流动和余热利用方向研究工作。作为项目负责人，已经完成2项国家自然科学基金项目；作为项目负责人完成上海拜耳、上海庄臣、海螺水泥、上海安靠等30多个工业企业的节能评估工作，积累了丰富的现场经验；作为主要科研人员，顺利完成上海市科委、日本中央电力研究以及松下公司所等多项科研任务，主要负责余热发电系统开发、发电系统数学建模、仿真等工作。近年来，在余热利用及两相流动等研究领域发表学术论文30篇。其中，有15篇论文被SCI收录，SCI 论文他引超过85次，有14篇论文被EI收录，获中国国家发明专利16项。E-mail：ljyu@https://www.doczj.com/doc/2011376530.html,
玻璃有限责任公司余热发电项目 技术方案
二零一一年一月
玻璃余热综合利用发电项目技术方案 目录 一、玻璃余热回收概况 (1) 二、本厂窑炉尾气状况 (3) 三、装机方案及主机参数 (4) 1、烟气状况 (4) 2、装机方案 (4) 3、主机参数 (4) 四、工程设想 (5) 1、厂区规划及交通运输 (5) 2、热力系统及主厂房布置 (5) 3、供排水系统 (8) 4、电气系统 (9) 5、给排水系统 (9) 6、消防系统 (9) 7、热力控制系统 (10) 8、土建部分 (10) 五、项目实施计划 (11) 1、项目实施条件 (11) 2、项目实施进度 (12) 六、经济效益分析 (13) 1、技术技经指标 (13) 2、经济效益评估 (13)
一、玻璃余热回收概况 我国目前160余条浮法玻璃熔炉大量排放的400～500℃高温烟气，所携带的热能相当于总输入热量的35～50%，因此多数玻璃企业都会安装热管式余热锅炉来回收部分烟气热能，产生蒸汽，用于重油燃料加热和北方地区冬季供暖。即便如此，烟气余热的利用率也只有20%左右，仍有大量的高温烟气直排烟囱，烟气所带走的热损失非常惊人，既污染了环境，又浪费了宝贵的烟气余热资源，尤其是在南方地区或以天然气为燃料的玻璃生产企业这种现象就更为突出。 利用玻璃熔炉高温烟气余热进行发电的设想：为进一步提高余热利用率，可通过设置高效的发电用立式水管余热锅炉来充分回收玻璃熔炉的高温烟气余热资源，将其转换成过热低压蒸汽，通入汽轮发电机发电，产生使用方便、输送灵活的清洁电能，扩大余热利用途径。 玻璃熔炉余热发电工程设计应遵循的原则：不影响玻璃的正常生产，整个热力发电系统应以稳定可靠为前题，不改变常年运行的玻璃生产企业的生产工艺和参数，不因余热发电而影响玻璃产品质量。树立“玻璃生产是主业，发电是副业，副业不能影响主业，主业应兼顾副业”的工作指导思想。无论项目施工，还是发电运行，都不能停止重油加热所需蒸汽的供应。 发电效益最大化：对于中低温余热利用，关键在于工艺和设备允许范围内充分利用余热，并使设备的使用效率最高，使余热发电最大化。对于低参数汽轮发电机组而言，影响其发电量的是三个主要参数：过热蒸汽流量、压力和温度，其中流量对发电量起决定性影响，压力和温度对单位质量蒸汽的焓和汽轮机的内效率（热能转化为机械能的效率）有影响，但其
低温余热发电系统设计方案 1. 需考虑的问题 低温余热发电系统的窑尾余热锅炉（SP炉）和篦冷机余热锅炉（AQC炉）串联于熟料生产线上，两锅炉阻力均小于1000Pa。设计时，必须考虑下列问题： (1)窑尾主排风机和窑头、窑尾电除尘器及其风机的能力是否适应增设窑尾余热锅炉和篦冷机余热锅炉的条件； (2) 原料磨的热风系统能否满足工艺要求； (3) 该两台锅炉系统的安装是否不破坏原生产厂房。 经对窑系统设计资料认真复核，确认增设两台锅炉系统后所涉及的上述设备能力可以满足要求，不须作任何改造；两台锅炉系统的布置可以不破坏原生产厂房；出窑尾锅炉废气被送至生料原系统作为烘干热源，经核算,只要控制出窑尾锅炉废气温度≥240℃～℃260就可满足入磨原料综合水份≤5%的烘干要求。 双压纯低温余热发电技术介绍 双压余热发电技术就是按照能量梯级利用的原理，在同一台余热锅炉中设置2个不同压力等级的汽水系统，分别进行汽水循环，产生高压和低压两种过热蒸汽；高压过热蒸汽作为主蒸汽、低压过热蒸汽作为补汽分别进入补汽凝汽式汽轮机，推动汽轮机做功发电，双压余热发电系统使能量得到合理利用，热回收效率高。 余热资源参数不同，余热锅炉的低压受热面与高压受热面有不同的布置方式。根据辽源金刚水泥厂窑头(AQC)和窑尾(SP)的余热特点和工艺要求，经过余热利用后，要使AQC余热锅炉排烟温度降到100℃左右。使窑尾SP余热锅炉排烟温度降低到220℃左右后进入原料磨烘干原料,其设置的双压余热发电系统简图如 图1。
双压余热发电系统与常规余热发电系统不同之处在于其窑头(AQC)余热锅炉增设了低压汽水系统，其汽轮机组在第四压力级之后增加了补汽口，并适当增大补汽口以后汽轮机通流部分面积。 采用双压系统的主要目的是为了提高系统循环效率。使低品位的热源充分利用，获得最大限度的发电功率，降低窑头(AQC)双压余热锅炉的排气温度；其次是双压系统的低压蒸汽是过热的，进入汽轮机后能保证汽轮机内的蒸汽最大湿度控制在14％以下，使汽轮机叶片工作在安全范围内，并提高机组的效率；同时低压蒸汽还可用于供热等其它需要热源的地方，提高运行灵活性。 双压余热发电系统简单灵活、成本低、热利用率高。由于在余热锅炉上增设了低压省煤器、低压蒸发器，并且增设了低压过热器，能够把更多的低温余热吸收利用，比单压系统多发电10%左右，并且必要时能够解列，维持单压系统正常运行。而对于能够增加发电量的闪蒸系统来说，需要增加闪蒸器、汽水分离器等设备；闪蒸器产生的是饱和蒸汽，在进入汽轮机做功后，易使汽轮机排汽干度不能满足汽轮机的要求。 1995年8月17日国家计委、原国家建材局与日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）签订了基本协议书，由中国安徽海螺集团宁国水泥厂与日本川崎重工株式会社实施。该项目1996年10月18日动工，199 5年2月8日并网发电一次成功。 水泥厂余热资源的特点是流量大、品位低。在宁国水泥厂4000t／d生产线上，预热器（PH）和冷却机（AQC）出口废气流量和温度分别为258550Nm3/h、340℃和306600Nm3/h、238℃，其中部分预热器废气用来烘干燃煤和原料。针对上述特点，热力系统采用减速式两点混气式汽轮机，利用参数较低的主蒸汽和闪蒸汽的饱和蒸汽发电；根据余热资源的工艺状况设置两台余热锅炉，保证能够充分利用余热资源；应用热水闪蒸技术，设置一台高压闪蒸器和一台低压闪蒸器，闪蒸出的饱和蒸汽混入汽轮机做功；对现有AQC 进行废气二次循环改造。由于PH出口废气还要用于烘干原料，因此未设省煤器，只设蒸发器和过热器。加强系统密封。系统采用先进的DCS集散控制系统进行操作控制，具有功能齐全、自动控制、操作简便等特点。 工艺流程图（见图） 此主题相关图片如下：
低温余热回收利用技术 项目建议书 中国科学院 中北国技(北京)科技有限公司
目录 一、技术概况 (3) 二、技术特点 (3) 三、工程建设规模及收益 (4) 四、技术适用方向 (4) 五、技术应用情况 (6) 六、案例介绍 (6) 七、合作模式 (7)
一、技术概况 纯低温余热回收发电项目是利用100℃以上工业余热产生的低品位蒸汽，来推动专门设计的低参数的汽轮机组做功发电。与大中型的火力发电不同，低温余热发电是通过回收钢铁、水泥、石化等行业生产过程中排放的中低温废烟气、蒸汽所含的低品位热量来发电，是一项变废为宝的高效节能技术。该技术利用余热而不直接消耗原煤、原油、原气，不仅不对环境产生任何破坏和污染，反而有助于降低和减少余热直接排向空中所引起的对环境的污染。该技术针对各种不同参数低温余热的回收采取不同技术和措施，针对钢铁工业的低温余热（低品位）主要采用带蓄能器饱和蒸汽发电方案和带蓄能器过热蒸汽发电方案两种。统计数据表明，一个年产钢铁500万吨的企业，全年利用低温余热可发电约2亿度，可为企业增收8000万元。 低温余热发电技术是一项国家积极鼓励、大力推广的节能技术，具有极佳的社会和经济效益。它已越来越受到人们的高度重视，从我国能源局编制的《2010热电联产发展规划及2020年远景目标》可以看出中国余热发电的春天就要到了。而且国家规定，对于容量大于1000千瓦的余热电站，实行无条件上网并给予优惠上网电价。这些措施的出台为我国低温余热发电技术的广泛应用创造了有利条件。 二、技术特点 1、低温余热发电技术无需补燃锅炉，系统简单，运行方便，不消耗任何燃料。 2、利用先进的专利和专有技术，比采用其他同类技术年余热发电量提 高约30%。 3、根据所利用的余热情况设计专用的发电系统及专用的余热发电设备，而 不是套用标准的火力发电设备，这样保证了余热电站的高效率。目前可以达到效率水平：
水泥余热发电设备项目规划设计方案 规划设计/投资方案/产业运营
报告说明— 该水泥余热发电设备项目计划总投资6077.82万元，其中：固定资产 投资5258.87万元，占项目总投资的86.53%；流动资金818.95万元，占项目总投资的13.47%。 达产年营业收入6045.00万元，总成本费用4758.68万元，税金及附 加95.83万元，利润总额1286.32万元，利税总额1559.57万元，税后净 利润964.74万元，达产年纳税总额594.83万元；达产年投资利润率 21.16%，投资利税率25.66%，投资回报率15.87%，全部投资回收期7.80年，提供就业职位91个。 水泥行业是我国传统的高耗能产业，其耗能达到了建材行业耗能的75%，而建材行业作为仅次于冶金、化工的第三大耗能大户，占全国总能耗的7% 左右。此外，数据显示，水泥在生产过程中，其热量占到了水泥行业总耗 能的30%以上。因此在国家节能环保政策日益趋严的形势下，提高余热回收利用成为了水泥行业节能减排的重要手段。而在全球工业制造智能化发展 的今天，水泥行业打造智能化余热发电系统成为了提高行业余热回收利用 效率的重要方向。
目录 第一章项目基本信息第二章项目投资单位第三章项目基本情况第四章项目建设规模第五章项目选址方案第六章土建方案 第七章工艺方案说明第八章环境保护概况第九章安全经营规范第十章项目风险评价 第十一章节能说明 第十二章计划安排 第十三章投资计划方案第十四章经济效益评估第十五章综合评价结论第十六章项目招投标方案
第一章项目基本信息 一、项目提出的理由 水泥行业是我国传统的高耗能产业，其耗能达到了建材行业耗能的75%，而建材行业作为仅次于冶金、化工的第三大耗能大户，占全国总能耗的7% 左右。此外，数据显示，水泥在生产过程中，其热量占到了水泥行业总耗 能的30%以上。因此在国家节能环保政策日益趋严的形势下，提高余热回收利用成为了水泥行业节能减排的重要手段。而在全球工业制造智能化发展 的今天，水泥行业打造智能化余热发电系统成为了提高行业余热回收利用 效率的重要方向。 二、项目概况 （一）项目名称 水泥余热发电设备项目 （二）项目选址 xx保税区 场址选择应提供足够的场地用以满足项目产品生产工艺流程及辅助生 产设施的建设需要；场址应具备良好的生产基础条件而且生产要素供应充裕，确保能源供应有可靠的保障。项目建设方案力求在满足项目产品生产 工艺、消防安全、环境保护卫生等要求的前提下尽量合并建筑；充分利用