新型干法水泥窯純低溫余熱發(fā)電站判斷鍋爐系統(tǒng)是否正常投入運行的判斷方法韋忠

1、 韋 忠2014年4月10日近年來，隨著國內(nèi)投入生產(chǎn)運行的新型干法水泥窯純低溫近年來，隨著國內(nèi)投入生產(chǎn)運行的新型干法水泥窯純低溫余熱電站越來越多，在余熱電站調(diào)試及正常生產(chǎn)運行過程余熱電站越來越多，在余熱電站調(diào)試及正常生產(chǎn)運行過程中暴露出來的問題也越來越多，總結(jié)下來，主要問題有四中暴露出來的問題也越來越多，總結(jié)下來，主要問題有四個：個：一、余熱電站在實際投入正常生產(chǎn)運行后需要很長時間才一、余熱電站在實際投入正常生產(chǎn)運行后需要很長時間才 能達(dá)到設(shè)計或電站應(yīng)該達(dá)到的發(fā)電能力；能達(dá)到設(shè)計或電站應(yīng)該達(dá)到的發(fā)電能力；二、大部分已經(jīng)投產(chǎn)的余熱電站在實際正常生產(chǎn)運行過程二、大部分已經(jīng)投產(chǎn)的余熱電站在實際正常生

2、產(chǎn)運行過程中達(dá)不到設(shè)計或電站應(yīng)該達(dá)到的發(fā)電能力；中達(dá)不到設(shè)計或電站應(yīng)該達(dá)到的發(fā)電能力；三、大部分水泥生產(chǎn)廠不能判斷已經(jīng)投產(chǎn)的余熱電站各鍋三、大部分水泥生產(chǎn)廠不能判斷已經(jīng)投產(chǎn)的余熱電站各鍋爐、汽輪機、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是否已正常投入運行；爐、汽輪機、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是否已正常投入運行；四、大部分水泥生產(chǎn)廠不能確定已經(jīng)投產(chǎn)的余熱電站在水四、大部分水泥生產(chǎn)廠不能確定已經(jīng)投產(chǎn)的余熱電站在水泥窯實際廢氣余熱條件下應(yīng)該達(dá)到的發(fā)電能力。泥窯實際廢氣余熱條件下應(yīng)該達(dá)到的發(fā)電能力。 造成存在上述四個問題的主要原因：造成存在上述四個問題的主要原因：其一、水泥窯實際生產(chǎn)運行中廢氣余熱條件的變其一、水泥窯實際生產(chǎn)運行中廢氣

3、余熱條件的變化及余熱電站設(shè)計或總承包單位發(fā)電功率設(shè)計計化及余熱電站設(shè)計或總承包單位發(fā)電功率設(shè)計計算、余熱電站熱力系統(tǒng)配置、設(shè)備配置存在問題，算、余熱電站熱力系統(tǒng)配置、設(shè)備配置存在問題，這些問題是硬件問題也是主因；這些問題是硬件問題也是主因；其次、余熱電站在調(diào)試、運行過程中，相當(dāng)多的其次、余熱電站在調(diào)試、運行過程中，相當(dāng)多的水泥生產(chǎn)企業(yè)及余熱電站設(shè)計或總承包單位對余水泥生產(chǎn)企業(yè)及余熱電站設(shè)計或總承包單位對余熱電站的生產(chǎn)、運行特殊性及對水泥窯生產(chǎn)運行熱電站的生產(chǎn)、運行特殊性及對水泥窯生產(chǎn)運行的依賴性的認(rèn)識錯誤，這些認(rèn)識上的問題主要有的依賴性的認(rèn)識錯誤，這些認(rèn)識上的問題主要有如下幾個方面：如下幾個方

4、面： 對余熱電站的這種認(rèn)識是錯誤的。對余熱電站的這種認(rèn)識是錯誤的。通常來講，鍋爐由兩部分組成：一部分是鍋通常來講，鍋爐由兩部分組成：一部分是鍋-即鍋爐即鍋爐中的汽水部分；另一部分是爐中的汽水部分；另一部分是爐-即燃料燃燒部分。對即燃料燃燒部分。對于燃燒燃料的火力發(fā)電，在電站參數(shù)及設(shè)備配置都是正常于燃燒燃料的火力發(fā)電，在電站參數(shù)及設(shè)備配置都是正常的條件下，發(fā)電功率的多少主要取決于爐，也即是燃燒燃的條件下，發(fā)電功率的多少主要取決于爐，也即是燃燒燃料的多少及燃料的燃燒效率，因此，在火力發(fā)電廠中，司料的多少及燃料的燃燒效率，因此，在火力發(fā)電廠中，司爐是最重要的崗位。爐是最重要的崗位。對于余熱電站，其余

5、熱鍋爐只有鍋而沒有爐，水泥窯廢氣對于余熱電站，其余熱鍋爐只有鍋而沒有爐，水泥窯廢氣就相當(dāng)于火力發(fā)電廠中燃料鍋爐中的爐，因此，在余熱電就相當(dāng)于火力發(fā)電廠中燃料鍋爐中的爐，因此，在余熱電站熱力系統(tǒng)配置、參數(shù)配置及設(shè)備配置都是正常的條件下，站熱力系統(tǒng)配置、參數(shù)配置及設(shè)備配置都是正常的條件下，電站發(fā)電能力的多少主要取決于水泥窯的廢氣（包括廢氣電站發(fā)電能力的多少主要取決于水泥窯的廢氣（包括廢氣量、廢氣溫度等）。量、廢氣溫度等）。對余熱電站的這種認(rèn)識是錯誤的。對余熱電站的這種認(rèn)識是錯誤的。余熱鍋爐實際產(chǎn)汽量取決于水泥窯運行工況（包括：余熱鍋爐實際產(chǎn)汽量取決于水泥窯運行工況（包括：熟料產(chǎn)量、窯頭窯尾廢氣量及

6、廢氣溫度、原燃料烘干熟料產(chǎn)量、窯頭窯尾廢氣量及廢氣溫度、原燃料烘干所需的廢氣量及廢氣溫度等）及鍋爐換熱面積配置數(shù)所需的廢氣量及廢氣溫度等）及鍋爐換熱面積配置數(shù)量。余熱鍋爐設(shè)計產(chǎn)汽量及換熱面積是假設(shè)水泥窯在量。余熱鍋爐設(shè)計產(chǎn)汽量及換熱面積是假設(shè)水泥窯在某種恒定運行工況下產(chǎn)生的廢氣條件進(jìn)行設(shè)計計算的，某種恒定運行工況下產(chǎn)生的廢氣條件進(jìn)行設(shè)計計算的，但在實際生產(chǎn)中，由于水泥窯生產(chǎn)運行工況的變化即但在實際生產(chǎn)中，由于水泥窯生產(chǎn)運行工況的變化即際廢氣條件的變化（有時變化是很大的），會造成余際廢氣條件的變化（有時變化是很大的），會造成余熱鍋爐產(chǎn)汽量偏離設(shè)計產(chǎn)汽量，其偏離程度取決于水熱鍋爐產(chǎn)汽量偏離設(shè)計產(chǎn)汽

7、量，其偏離程度取決于水泥窯實際生產(chǎn)運行工況與余熱鍋爐計算設(shè)計產(chǎn)汽量時泥窯實際生產(chǎn)運行工況與余熱鍋爐計算設(shè)計產(chǎn)汽量時所用的水泥窯某種恒定運行工況之偏差。所用的水泥窯某種恒定運行工況之偏差。其次，余熱電站實際運行蒸汽壓力及溫度往往遠(yuǎn)其次，余熱電站實際運行蒸汽壓力及溫度往往遠(yuǎn)離設(shè)計蒸汽壓力及溫度，而余熱鍋爐蒸汽產(chǎn)量計離設(shè)計蒸汽壓力及溫度，而余熱鍋爐蒸汽產(chǎn)量計量裝置的原理是測量安裝于蒸汽管道上的蒸汽計量裝置的原理是測量安裝于蒸汽管道上的蒸汽計量裝置前后蒸汽壓力差，這個壓力差又與蒸汽壓量裝置前后蒸汽壓力差，這個壓力差又與蒸汽壓力有關(guān)（壓力低于設(shè)計壓力時，蒸汽體積大、蒸力有關(guān)（壓力低于設(shè)計壓力時，蒸汽體積

8、大、蒸汽流速高、蒸汽計量裝置前后壓力差大、儀表顯汽流速高、蒸汽計量裝置前后壓力差大、儀表顯示蒸汽量大；壓力高于設(shè)計壓力時，蒸汽體積小、示蒸汽量大；壓力高于設(shè)計壓力時，蒸汽體積小、蒸汽流速低、蒸汽計量裝置前后蒸汽壓力差小、蒸汽流速低、蒸汽計量裝置前后蒸汽壓力差小、儀表顯示蒸汽量小），因此，當(dāng)實際運行蒸汽壓儀表顯示蒸汽量?。?，因此，當(dāng)實際運行蒸汽壓力及溫度與設(shè)計蒸汽壓力及溫度有偏差時，蒸汽力及溫度與設(shè)計蒸汽壓力及溫度有偏差時，蒸汽產(chǎn)量計量裝置檢測出的蒸汽量是不準(zhǔn)確的，且偏產(chǎn)量計量裝置檢測出的蒸汽量是不準(zhǔn)確的，且偏差越大，蒸汽產(chǎn)量計量裝置檢測出的蒸汽量與實差越大，蒸汽產(chǎn)量計量裝置檢測出的蒸汽量與實際

9、蒸汽量偏差也越大。際蒸汽量偏差也越大。對余熱電站的這種認(rèn)識是錯誤的。對余熱電站的這種認(rèn)識是錯誤的。僅舉例生料烘干如下：僅舉例生料烘干如下：水泥窯配套建設(shè)余熱電站前，窯尾預(yù)熱器出口廢氣熱量主水泥窯配套建設(shè)余熱電站前，窯尾預(yù)熱器出口廢氣熱量主要用于生料烘干。在這種條件下，生料系統(tǒng)運行操作人員要用于生料烘干。在這種條件下，生料系統(tǒng)運行操作人員主要考慮能夠?qū)⑸虾娓杉纯?，并逐漸形成操作習(xí)慣，不主要考慮能夠?qū)⑸虾娓杉纯?，并逐漸形成操作習(xí)慣，不會去考慮也沒必要考慮：會去考慮也沒必要考慮：在不影響磨機產(chǎn)量、電耗、設(shè)備安全的情況下，為了減少在不影響磨機產(chǎn)量、電耗、設(shè)備安全的情況下，為了減少烘干用窯尾廢氣熱量

10、，能否降低磨機入口廢氣溫度、采取烘干用窯尾廢氣熱量，能否降低磨機入口廢氣溫度、采取什么措施來降低磨機入口廢氣溫度？什么措施來降低磨機入口廢氣溫度？水泥窯配套建設(shè)余熱電站后，窯尾預(yù)熱器出口廢氣熱量雖水泥窯配套建設(shè)余熱電站后，窯尾預(yù)熱器出口廢氣熱量雖然仍以滿足生料烘干為主，但由于窯尾預(yù)熱器出口廢氣熱然仍以滿足生料烘干為主，但由于窯尾預(yù)熱器出口廢氣熱量除了用于生料烘干外還用于發(fā)電，這就需要生料系統(tǒng)運量除了用于生料烘干外還用于發(fā)電，這就需要生料系統(tǒng)運行操作人員考慮：行操作人員考慮：在不影響磨機產(chǎn)量、電耗、設(shè)備安全的情況下，如何通過在不影響磨機產(chǎn)量、電耗、設(shè)備安全的情況下，如何通過改變操作或采取某些措施

11、，使用于生料烘干的廢氣熱量最改變操作或采取某些措施，使用于生料烘干的廢氣熱量最?。C入口廢氣溫度最低）。?。C入口廢氣溫度最低）。對余熱電站的這種認(rèn)識是錯誤的。對余熱電站的這種認(rèn)識是錯誤的。水泥窯配套建設(shè)余熱電站前，熟料冷卻機運行操作主要考水泥窯配套建設(shè)余熱電站前，熟料冷卻機運行操作主要考慮：慮：保證熟料強度、入窯二次風(fēng)量及風(fēng)溫（風(fēng)溫越高越好）、保證熟料強度、入窯二次風(fēng)量及風(fēng)溫（風(fēng)溫越高越好）、入爐三次風(fēng)量及風(fēng)溫（風(fēng)溫越高越好）、出冷卻機熟料溫入爐三次風(fēng)量及風(fēng)溫（風(fēng)溫越高越好）、出冷卻機熟料溫度（溫度越低越好）、冷卻機不冒灰（微負(fù)壓）；度（溫度越低越好）、冷卻機不冒灰（微負(fù)壓）；水泥窯配套

12、建設(shè)余熱電站后，熟料冷卻機運行操作除了考水泥窯配套建設(shè)余熱電站后，熟料冷卻機運行操作除了考慮上述因素后還需要考慮：慮上述因素后還需要考慮：冷卻機產(chǎn)生的應(yīng)該用于發(fā)電的廢氣是否已經(jīng)全部用于發(fā)電冷卻機產(chǎn)生的應(yīng)該用于發(fā)電的廢氣是否已經(jīng)全部用于發(fā)電（進(jìn)入余熱鍋爐的廢氣量、廢氣溫度）？（進(jìn)入余熱鍋爐的廢氣量、廢氣溫度）？冷卻機出料端產(chǎn)生的不能用于發(fā)電的低溫廢氣是否已經(jīng)排冷卻機出料端產(chǎn)生的不能用于發(fā)電的低溫廢氣是否已經(jīng)排出（不能進(jìn)入余熱鍋爐），其廢氣量是多少、廢氣溫度是出（不能進(jìn)入余熱鍋爐），其廢氣量是多少、廢氣溫度是否盡量低？否盡量低？考慮這些因素后，就需要調(diào)整冷卻機運行方式、配風(fēng)風(fēng)機、考慮這些因素后，就

13、需要調(diào)整冷卻機運行方式、配風(fēng)風(fēng)機、窯頭收塵器引風(fēng)機。窯頭收塵器引風(fēng)機。（1）窯尾預(yù)熱器出口廢氣溫度與SP爐入口廢氣溫度的差值應(yīng)控制在小于10。通常來講：如果水泥窯實際熟料產(chǎn)量為2750t/d，則其差值每增加1，電站發(fā)電能力損失22KW25KW；如果水泥窯實際熟料產(chǎn)量為5500t/d，則其差值每增加1，電站發(fā)電能力損失42KW48KW。（2）SP爐出口廢氣溫度應(yīng)低于鍋爐設(shè)計出口廢氣溫度。通常來講：如果水泥窯實際熟料產(chǎn)量為2750t/d，則每升高1，電站發(fā)電能力損失22KW25KW；如果水泥窯實際熟料產(chǎn)量為5500t/d，則每升高1，電站發(fā)電能力損失42KW48KW。（3）窯尾高溫風(fēng)機入口廢氣溫度

14、應(yīng)高于SP爐出口廢氣溫度3以內(nèi)（即：旁通廢氣管道閥門內(nèi)漏風(fēng)量小于3%）。通常來講：如果水泥窯實際熟料產(chǎn)量為2750t/d，則每多升高1，電站發(fā)電能力損失22KW25KW；如果水泥窯實際熟料產(chǎn)量為5500t/d，則每多升高1，電站發(fā)電能力損失42KW48KW。（4）SP爐本體廢氣阻力：應(yīng)小于800Pa。通常來講：廢氣阻力越大，窯尾高溫風(fēng)機降低負(fù)荷的作用越不明顯，當(dāng)廢氣阻力超過1100Pa時，窯尾高溫風(fēng)機會增加負(fù)荷。（5）SP爐本體漏風(fēng)率：應(yīng)小于3%。通常來講，在維持熟料產(chǎn)量不變的條件下：SP爐本體漏風(fēng)率越大，鍋爐出口廢氣溫度也就越高，鍋爐產(chǎn)汽量越小，鍋爐本體廢氣阻力越大。當(dāng)SP爐本體漏風(fēng)率超過1

15、0%時，鍋爐出口廢氣溫度將增加10以上，電站發(fā)電能力降低15%以上，窯尾高溫風(fēng)機負(fù)荷增加5%以上。（6）SP爐爐墻外表面溫度：應(yīng)小于55。通常來講，對于內(nèi)護(hù)板為鋼護(hù)板、外護(hù)板為彩鋼瓦的爐墻，爐墻外表面溫度不容易測量，測量出的溫度與實際溫度偏差較大（一般在20以上）。當(dāng)爐墻外表面溫度超過55，每超出5，電站發(fā)電能力減少1%。（7）SP爐本體廢氣阻力分布：每組受熱面廢氣阻力應(yīng)接近或偏差不大。通常來講，當(dāng)某一組受熱面廢氣阻力突然增加時：或者該組受熱面漏水、或者該組受熱面積灰嚴(yán)重。（8）SP爐爐內(nèi)廢氣溫度分布：當(dāng)為單壓鍋爐時：不關(guān)注此問題；當(dāng)為雙壓鍋爐時：高壓段鍋爐出口廢氣（低壓段鍋爐進(jìn)口廢氣）溫度比

16、高壓段鍋爐汽包壓力對應(yīng)的飽和溫度高出25以內(nèi)。如果水泥窯實際熟料產(chǎn)量為2750t/d，則每多高出1，電站發(fā)電能力損失22KW25KW；如果水泥窯實際熟料產(chǎn)量為5500t/d，則每多高出1，電站發(fā)電能力損失42KW48KW。（9）窯尾高溫風(fēng)機負(fù)荷：應(yīng)比SP爐投入前略有降低。當(dāng)不能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)時，通常來講是鍋爐設(shè)計、電站設(shè)計存在問題。（1）窯頭罩負(fù)壓與電站投運之前相比無明顯變化：保證電站與窯不爭風(fēng)。（2）出冷卻機熟料溫度：應(yīng)小于120。通常來講：如果水泥窯實際熟料產(chǎn)量為2750t/d，則出冷卻機熟料溫度每增加1，電站發(fā)電能力損失4.0KW5.0KW；如果水泥窯實際熟料產(chǎn)量為5500t/d，則出冷卻機熟料溫度每增加1，電站發(fā)電能力損失9.0KW11.0KW。（3）冷卻機余風(fēng)（直接排入窯頭收塵器）風(fēng)溫：日平均溫度應(yīng)控制在120140。通常來講：冷卻機余風(fēng)溫度增加或降低，電站發(fā)電能力都將產(chǎn)生損失（冷卻機余風(fēng)溫度升高