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(yùn)行的判斷方法韋忠

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

2、產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中達(dá)不到設(shè)計(jì)或電站應(yīng)該達(dá)到的發(fā)電能力；中達(dá)不到設(shè)計(jì)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(jī)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是否已正常投入運(yùn)行；爐、汽輪機(jī)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是否已正常投入運(yùn)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(shí)際廢氣余熱條件下應(yīng)該達(dá)到的發(fā)電能力。泥窯實(shí)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(gè)問(wèn)題的主要原因：造成存在上述四個(gè)問(wèn)題的主要原因：其一、水泥窯實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中廢氣余熱條件的變其一、水泥窯實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中廢氣

3、余熱條件的變化及余熱電站設(shè)計(jì)或總承包單位發(fā)電功率設(shè)計(jì)計(jì)化及余熱電站設(shè)計(jì)或總承包單位發(fā)電功率設(shè)計(jì)計(jì)算、余熱電站熱力系統(tǒng)配置、設(shè)備配置存在問(wèn)題，算、余熱電站熱力系統(tǒng)配置、設(shè)備配置存在問(wèn)題，這些問(wèn)題是硬件問(wèn)題也是主因；這些問(wèn)題是硬件問(wèn)題也是主因；其次、余熱電站在調(diào)試、運(yùn)行過(guò)程中，相當(dāng)多的其次、余熱電站在調(diào)試、運(yùn)行過(guò)程中，相當(dāng)多的水泥生產(chǎn)企業(yè)及余熱電站設(shè)計(jì)或總承包單位對(duì)余水泥生產(chǎn)企業(yè)及余熱電站設(shè)計(jì)或總承包單位對(duì)余熱電站的生產(chǎn)、運(yùn)行特殊性及對(duì)水泥窯生產(chǎn)運(yùn)行熱電站的生產(chǎn)、運(yùn)行特殊性及對(duì)水泥窯生產(chǎn)運(yùn)行的依賴性的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤，這些認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題主要有的依賴性的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤，這些認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題主要有如下幾個(gè)方面：如下幾個(gè)方

4、面： 對(duì)余熱電站的這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。對(duì)余熱電站的這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。通常來(lái)講，鍋爐由兩部分組成：一部分是鍋通常來(lái)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(duì)即燃料燃燒部分。對(duì)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(duì)于余熱電站，其余

5、熱鍋爐只有鍋而沒(méi)有爐，水泥窯廢氣對(duì)于余熱電站，其余熱鍋爐只有鍋而沒(méi)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(duì)余熱電站的這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。對(duì)余熱電站的這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。余熱鍋爐實(shí)際產(chǎn)汽量取決于水泥窯運(yùn)行工況（包括：余熱鍋爐實(shí)際產(chǎn)汽量取決于水泥窯運(yùn)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(jì)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(jì)產(chǎn)汽量及換熱面積是假設(shè)水泥窯在某種恒定運(yùn)行工況下產(chǎn)生的廢氣條件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的，某種恒定運(yùn)行工況下產(chǎn)生的廢氣條件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的，但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于水泥窯生產(chǎn)運(yùn)行工況的變化即但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于水泥窯生產(chǎn)運(yùn)行工況的變化即際廢氣條件的變化（有時(shí)變化是很大的），會(huì)造成余際廢氣條件的變化（有時(shí)變化是很大的），會(huì)造成余熱鍋爐產(chǎn)汽量偏離設(shè)計(jì)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(jì)產(chǎn)汽

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

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

9、蒸汽量偏差也越大。際蒸汽量偏差也越大。對(duì)余熱電站的這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。對(duì)余熱電站的這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)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(yùn)行操作人員要用于生料烘干。在這種條件下，生料系統(tǒng)運(yùn)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虾娓杉纯桑⒅饾u形成操作習(xí)慣，不會(huì)去考慮也沒(méi)必要考慮：會(huì)去考慮也沒(méi)必要考慮：在不影響磨機(jī)產(chǎn)量、電耗、設(shè)備安全的情況下，為了減少在不影響磨機(jī)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(jī)入口廢氣溫度、采取烘干用窯尾廢氣熱量，能否降低磨機(jī)入口廢氣溫度、采取什么措施來(lái)降低磨機(jī)入口廢氣溫度？什么措施來(lái)降低磨機(jī)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(yùn)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(yùn)行操作人員考慮：行操作人員考慮：在不影響磨機(jī)產(chǎn)量、電耗、設(shè)備安全的情況下，如何通過(guò)在不影響磨機(jī)產(chǎn)量、電耗、設(shè)備安全的情況下，如何通過(guò)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(jī)入口廢氣溫度最低）。?。C(jī)入口廢氣溫度最低）。對(duì)余熱電站的這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。對(duì)余熱電站的這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。水泥窯配套建設(shè)余熱電站前，熟料冷卻機(jī)運(yùn)行操作主要考水泥窯配套建設(shè)余熱電站前，熟料冷卻機(jī)運(yùn)行操作主要考慮：慮：保證熟料強(qiáng)度、入窯二次風(fēng)量及風(fēng)溫（風(fēng)溫越高越好）、保證熟料強(qiáng)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(jī)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(jī)熟料溫度（溫度越低越好）、冷卻機(jī)不冒灰（微負(fù)壓）；度（溫度越低越好）、冷卻機(jī)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(jī)運(yùn)行操作除了考水泥窯配套建設(shè)余熱電站后，熟料冷卻機(jī)運(yùn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)運(yùn)行方式、配風(fēng)風(fēng)機(jī)、考慮這些因素后，就

13、需要調(diào)整冷卻機(jī)運(yùn)行方式、配風(fēng)風(fēng)機(jī)、窯頭收塵器引風(fēng)機(jī)。窯頭收塵器引風(fēng)機(jī)。（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(lái)講：如果水泥窯實(shí)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(shí)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(jì)出口廢氣溫度。通常來(lái)講：如果水泥窯實(shí)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(shí)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(jī)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(mén)內(nèi)漏風(fēng)量小于3%）。通常來(lái)講：如果水泥窯實(shí)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(shí)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(lái)講：廢氣阻力越大，窯尾高溫風(fēng)機(jī)降低負(fù)荷的作用越不明顯，當(dāng)廢氣阻力超過(guò)1100Pa時(shí)，窯尾高溫風(fēng)機(jī)會(huì)增加負(fù)荷。（5）SP爐本體漏風(fēng)率：應(yīng)小于3%。通常來(lái)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(guò)1

15、0%時(shí)，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(jī)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(lái)講，對(duì)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(cè)量，測(cè)量出的溫度與實(shí)際溫度偏差較大（一般在20以上）。當(dāng)爐墻外表面溫度超過(guò)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(lái)講，當(dāng)某一組受熱面廢氣阻力突然增加時(shí)：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(shí)：不關(guān)注此問(wèn)題；當(dāng)為雙壓鍋爐時(shí)：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(duì)應(yīng)的飽和溫度高出25以內(nèi)。如果水泥窯實(shí)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(shí)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(jī)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(shí)，通常來(lái)講是鍋爐設(shè)計(jì)、電站設(shè)計(jì)存在問(wèn)題。（1）窯頭罩負(fù)壓與電站投運(yùn)之前相比無(wú)明顯變化：保證電站與窯不爭(zhēng)風(fēng)。（2）出冷卻機(jī)熟料溫度：應(yīng)小于120。通常來(lái)講：如果水泥窯實(shí)際熟料產(chǎn)量為2750t/d，則出冷卻機(jī)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(shí)際熟料產(chǎn)量為5500t/d，則出冷卻機(jī)熟料溫度每增加1，電站發(fā)電能力損失9.0KW11.0KW。（3）冷卻機(jī)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(lái)講：冷卻機(jī)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(jī)余風(fēng)溫度升高