水泥窑纯低温余热发电的若干问题

总结，旨在为水泥窑低温余热发电技术提供可靠的科学理论保障，提高能源资源的利用率。

关键词：水泥生产；低温余热；发电

一、汽轮机和主蒸汽参数不适应的情况

目前在水泥窑低温余热发电中最大的问题就是汽轮机和主蒸汽参数不合适的问题，在目前在水泥生产线中有四条新的生产线，四级窑尾预热器是目前工业中主要的四条水泥生产线路中主要采用的设施，其主要的特点就是其温度较高，即使是废气的温度也能达到360～C到420～C之间，所以，主蒸汽参数有比较大的选择范围，这同时也有利于标准汽轮机组的使用。但是如果是针对五级或者是六级的窑尾预热器来讲，废气的温度相对于四级相对低一些，所以水泥在进行时生产时，温度、蒸汽压以及发电功能都相对与四级窑尾预热器来讲都比较低，因此，运用五级或者是六级的窑尾预热器进行水泥生产时就很难对废气预热进行较好的利用。

二、热力系统问题

目前在进行水泥生产的最新四条生产线中，sP炉、AQC炉水等系统的的串联方式是目前主要采用的方式，除了水系统采用串联的方式，同时蒸汽系统采用的也是串联的方式，采用串联方式主要造成的问题会有以下几种情况：

（1）在利用sP炉、AQC炉进行水泥生产时主要是利用窑尾的废气，这两台锅炉受系统运行中参数波动的影响，一旦参数出现问题，这两台炉的运行调整的工作的开展就会变得比较困难。sP和AQC锅炉愑平衡模型如图1和图2：

（2）串联方式是热力系统主要采取的方式，系统中原本就设置的有安全系统，采取串联方式当AQC炉在出现故障的时候，安全系统会自动进入运行状态，同时停止正在运行中的系统。另外，sP炉会直接接受来自于sP炉汽包中的冷水的补给，从而给sP炉的安全运行造成不利影响，甚至缩短sP炉的使用寿命。

（3）对于废气预热温度相对比较低的状态，一般是指在200℃左右，主要是利用AQC炉开展工作，生产的热水段大致在150℃到180℃之间，同时将生产的热水段进行分级，然后主要是进行闪蒸扩容处理，从而生产出压力不同的蒸汽，然后进行预热回收，主要是利用汽轮机进行回收处理。但是这种回收过程要求汽轮机较高的性能，目前国内的汽轮机还不能满足较高的要求，并且，热力系统本身就比较复杂，所以在真正实行分级调整串联系统工作的开展有相当大的难度。

三、温度低于200℃的低温废气预热处理常见问题

在进行水泥生产中，选择的主蒸汽参数都比价发高，这主要是为了保障废气预热的利用率保持在比较高的状态，同时保障热力循环系统能够保持在比较快速的运行状态。一般情况下，在进行生产的过程中，所以使得蒸汽过程完成后的废气的温度也保持在比较高的状态，根据以往的实际情况看，废气的温度会随着主蒸汽的压力增大而升高。在利用sP炉进行水泥生产的过程中，针对sP炉排出的废气的温度要求比较高，废气的温度最低要保持在200℃以上。但是在利用AQC炉进行水泥生产的过程中，在这过程中产生的废气经过一定形式的处理都变成了比较干燥的空气，这种空气中含有灰尘物质，同时锅炉面不会存在低温腐蚀的情况，也不能再重复利用冷却机产生的废气余热。所以，AQC炉中的废气温度要保持在最低的状态才能在最大程度上利用废气余热，但是目前我国在进行废气余热时只能到185℃，所以不能充分利用废气余热，从而导致能源浪费现象严重。

四、汽轮机组存在的问题

如果发电利用废气余热进行，废气本身的温度比较低但是余热量比较大，所以汽轮机组需要同时保障两到三个蒸汽能够进入，并且这两到三个蒸汽必须保持在不同的压力等级，这样才能在使废气余热的利用率保持在最高的状态、但是，目前我国使用的汽轮机组还不能达到较高的要求，存在一些问题，因为没有充分考虑调节配汽等机构，所以导致在进行补气的过程中存在一定的难度，当水泥窑产生波动的情况下，不能进行及时的补汽。同时在进行水泥生产的过程中，没有及时调整汽轮机的低压进气口的通流结构，而标准的同流结构已经不能适应生产变化发展。另外，针对低压进气阀和主蒸汽进气阀之间个情况需要根据实际情况进行调整，这样就不能保障水泥生产的安全性能。

五、电站系统不能与水泥生产系统进行较好的配合

在进行水泥生产企业一般都会进行相对应余热电站的建设，水泥生产系统应该要和电站系统之间达到很好的协调作用，以便充分利用资源，但是，目前我国在电站系统和水泥生產系统之间不能进行很好的协调，这主要是因为电站系统的运行和水泥生产系统之间存在很大的差异，所以在进行电站系统和水泥生产系统的管理中的运行系统都不同，不能进行很好的融合，导致两种系统在进行运行的过程中存在冲突。

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