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鵬飛回轉窯:低溫余熱發電系統與燒成系統的協調操作
2011-12-11 11:20:45
由于低溫余熱發電的介入,新型干法熟料生產線變得更加復雜。從某種意義上講,我們實際上面對一個不同以往的新系統。為了在“四不原則”的前提下多發電,可以有以下的一些設想。
1  AQC鍋爐部分
    以煤磨用來自冷卻機的熱風作熱源的情況為例。
熱收入方面:出窯熟料溫度有高低之分,若高控該溫度,將增加熟料出窯熱量;提高熟料臺時產量,增加了單位時間的出窯熟料熱量。
熱支出方面內容較多。                                                 
(1)減少離開冷卻機熟料的熱量。例如:加強篦床上的間隙及篦下壓力的控制,公平合理地進行冷風量的分配,避免冷風短路,提高風冷效果;對某些熟料結粒偏粗、大塊較多的生產線,在冷卻機中部設置輥式破碎機。
(2) 降低二次、三次風溫,讓熱給余熱發電。我們未上余熱發電的生產線,有三次風溫800℃左右的,也有950℃以上的。前者就把熱“讓”到大氣了。
(3)合理處理余風。這里的余風指窯系統的二次、三次風、入AQC鍋爐與煤磨熱風之外的風。例如:將冷卻機和下游的熟料輸送設備相接部位(包括破碎機)吸塵冷風旁路,不混入進AQC鍋爐的熱風中;對AQC鍋爐旁路閥采用單葉式,提高加工精度,加強耐磨蝕性能,減少鍋爐運行時旁路閥的漏風量。
(4)尋找入AQC鍋爐熱風量與風溫變化對發電量影響的關系式。因為從理論上講如果這里提高熱風量,將降低風溫;風溫高了,風量會下降。兩者不同兼得。
(5)在AQC鍋爐旁路閥下方(緊挨著閥)開孔給煤磨提供毋須摻冷風的烘干用熱風,讓出高品位熱風供鍋爐用,避免“大材小用”。
(6)煤磨低風溫大風量方式維持運行,盡量多抽取低品位熱風。
(7)在冷卻機熱端抽取高品位熱風專供AQC鍋爐過熱器使用。抽取點在窯頭罩,則和熟料生產爭熱;在一段中后部抽取則屬于“梯級使用”不同品位的熱能,未和熟料生產爭熱。
(8)減少散熱。
(9)加強殼體密封。
(10)出鍋爐煙氣重新冷卻熟料,循環使用。
(11)從生產線全系統保證熱工制度的高度穩定。穩定的煙氣量和煙氣品位,是提高發電量不可或缺的。        
2    SP鍋爐部分
    以出SP鍋爐煙氣單供原料中卸磨使用為例。
(1)采用四級預熱器,提高到鍋爐煙氣的品位。
(2)加強系統保溫。尤其是C1殼體溫度及其下游,直至粉磨全系統 。此將從熟料生產的子系統爭得較多的高品位熱量。余熱發電從無變有,原料磨的烘干熱源由供遠大于求變成求大于供而不得不提高出鍋爐煙溫。因此,,減少散熱以維持煙氣品位顯得十分緊要。
(3)減少全系統的漏風。冷風的摻漏消耗了部分風機的抽力,使抽熱風的能力被消弱,而進入冷風又使煙氣品位下降。由于是高負壓作業區,堵漏要求更為嚴格。
(4)在物料入磨管路和磨機殼體的連接處等部位采用低負壓作業,減少冷風漏入量。
(5)磨機在低風溫大風量狀態運行,盡可能減少對鍋爐的爭熱。
(6)拆除中卸磨系統的循環風管以提高循環風機抽取熱風的能力。
(7)加強循環風機、選粉機對低風溫大風量操作的適應能力,提高供磨熱風在鍋爐出口風量中的比例。
(8)提高原料磨的烘干能力,減少對高煙氣品位的依賴。例如:確保烘干倉物料高效作業;提高回粗磨倉的粗粉量。
(9)維持通過鍋爐的煙氣量在高比例狀態運行,減少旁路閥煙氣通過的比例。例如:減少鍋爐出口管道的窯灰積存以保證通風截面積;提高旁路閥的嚴密性。
(10)減少抽取熱風的阻力,減少增濕塔煙氣量,提高出鍋爐煙氣流向磨內的比例。
    以上方方面面證明余熱發電介入后的新型干法生產線這一大系統中,存在兩個密不可分的子系統,分別為生產熟料與電力。上述的設想中,有的是在子系數的自身完善的同時也完善大系統;有的則是犧牲子系統的局部小利益以換取大系統的全局大利益。
如果以上論述基本上是有道理的話,則要對我們一直奉行的低溫余熱發電介入新型干法生產線基本原則進行反思。這個基本原則大體內容是“四不原則”:一,不影響熟料生產;二,不增加熟料生產的熱耗和電耗;三,不改變熟料生產中原燃料烘干熱源;四,不改變熟料生產工藝流程及設備。據要求,這個“四不原則”要在研究、開發和應用低溫余熱發電技術的全過程中體現。應該承認:這個“四不原則”在我國發展低溫余熱發電的初級階段有很大的現實意義。但是今天我們已經成功了走過了初級 階段;如果再繼續奉行這一“四不原則”,十分有可能阻礙我們這方面的技術進步。況且,自該技術在我國首次投用至今,“四不原則”在一定程度上陸陸續續被突破。這里,介紹一下總能系統的概念,也許對我們確定“基本原則”這一有關于大方向的問題有所裨益。
     總能系統是能源動力系統的一個概念。它的主要含義為:按照能量品位的高低進行梯級利用,處理好功、熱(冷)與工質內能等多種能量之間的配合關系與轉換利用,不僅要著眼于提高單一設備或工藝的能源利用率,而且要全面兼顧動力、動態、控制、經濟、環保等多因素、多目標,以獲得全局的最佳總效率。在電力行業能源動力系統早已進入第三代。第一代基本上以熱力學第一定律為基礎,追求較高的總能利用率;第二代基于熱力學第二定律,注意到能量的品位差別與梯級利用,開始提出總能系統;第三 代全面發展了總能系統,注意多學科交叉組合。常用的總能系統已獲得廣泛應用,形式多種多樣,成果累累。從前面對帶低溫余熱發電的新型干法生產線的探討看,總能系統概念的引入,將給 這一新系統帶來十分良好的影響。


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