隧道窯余熱發(fā)電

隧道窯余熱發(fā)電余熱發(fā)電技術(shù)01概況技術(shù)隧道窯余熱利用現(xiàn)狀/利用方案目錄030204基本信息隧道窯余熱發(fā)電是一種余熱發(fā)電技術(shù)。概況概況隨著全球資源的日益緊缺，尤其是煤、石油、天然氣等資源的不可再生性，國家不斷鼓勵(lì)發(fā)展以節(jié)能降耗為目的的新工藝、新技術(shù)，并從政策、資金等各方面加以扶持，使得余熱發(fā)電技術(shù)近年來取得長足的發(fā)展。在鋼鐵、化工、水泥等生產(chǎn)領(lǐng)域，余熱發(fā)電技術(shù)已趨成熟，但建材磚瓦行業(yè)中的隧道窯余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用相對(duì)滯后。隧道窯一般是一條長的直線形隧道，其兩側(cè)及頂部有固定的墻壁及拱頂或吊頂，底部鋪設(shè)的軌道上運(yùn)行著窯車。燃燒設(shè)備設(shè)在隧道窯的中部，構(gòu)成了固定的高溫帶——燒成帶，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谒淼栏G前端煙囪或引風(fēng)機(jī)的作用下，沿著隧道向窯頭方向流動(dòng)，同時(shí)逐步地預(yù)熱進(jìn)入窯內(nèi)的制品，這一段構(gòu)成了隧道窯的預(yù)熱帶。在隧道窯的窯尾鼓入冷風(fēng)，冷卻隧道窯內(nèi)后一段的制品，鼓入的冷風(fēng)流經(jīng)制品而被加熱后，再抽出送入干燥器作為干燥生坯的熱源，這一段便構(gòu)成了隧道窯的冷卻帶。據(jù)中國磚瓦協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)有制磚生產(chǎn)企業(yè)近七萬戶，已建成2000多條隧道窯制磚生產(chǎn)線，其中年產(chǎn)量在6000萬標(biāo)磚/年及以上的隧道窯制磚生產(chǎn)線千多條。隧道窯燒結(jié)制磚工藝以產(chǎn)量大、能耗低、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)量質(zhì)量穩(wěn)定、窯爐燒成參數(shù)可控等特點(diǎn)，已成為當(dāng)今國際上最先進(jìn)的制磚工藝之一。隨著國家淘汰24門以下輪窯生產(chǎn)線等政策調(diào)控和受勞動(dòng)力成本上升的影響，未來將有更多的以輪窯生產(chǎn)工藝為主的小磚廠被淘汰，取而代之的是更多的大中型現(xiàn)代化隧道窯制磚生產(chǎn)線。隧道窯余熱利用現(xiàn)狀隧道窯余熱利用現(xiàn)狀隧道窯消耗的一次能源（煤），除爐窯散熱、產(chǎn)品水份蒸發(fā)、燒結(jié)等必須消耗的能量外，約70%的能量是隨排煙熱損失和產(chǎn)品冷卻熱損失而浪費(fèi)。在這些浪費(fèi)的熱量（簡稱余熱）中，采用余熱干燥磚坯的方式，可利用余熱的20%，20%因品位低無法利用，另有30%左右的余熱還沒有得到充分利用。在隧道窯余熱利用的過程中，大部分企業(yè)一般是把500～1000℃的熱量降到500℃以下后再通過換熱裝置回收余熱，雖然能源的總量沒有改變，但卻降低了余熱的品位，損失了大量高品位余熱，導(dǎo)致余熱再利用的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)降低，余熱回收的成本加大，余熱利用的效率也隨之較低，同時(shí)也造成大量的能源浪費(fèi)和熱源污染。將隧道窯高品位余熱（300～1000℃的產(chǎn)品冷卻余熱）收集轉(zhuǎn)化為價(jià)值更高的蒸汽能源或電力能源，而品位較低、余熱鍋爐利用價(jià)值不高的余熱（100～250℃）再用于磚坯干燥，則既可滿足生產(chǎn)的需求，充分利用好現(xiàn)有干燥設(shè)備，并可提高建材企業(yè)隧道窯余熱利用的價(jià)值和效率。技術(shù)技術(shù)隧道窯制磚燒成溫度范圍一般是950～1100℃，并且要維持5個(gè)車位左右的高溫點(diǎn)才能保證磚的質(zhì)量。如果窯內(nèi)沒有一個(gè)穩(wěn)定的高溫帶就會(huì)影響窯爐正常運(yùn)行，甚至產(chǎn)生窯溫下降、滅窯等問題。同時(shí)窯內(nèi)溫度也不能太高，長期超過1100℃運(yùn)行，必然會(huì)影響窯爐的壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生塌窯等影響窯爐安全的問題。焙燒窯的產(chǎn)量直接關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也是決定余熱利用效益的關(guān)鍵。送入焙燒窯的磚坯就相當(dāng)于鍋爐燃燒的煤，當(dāng)產(chǎn)量越大時(shí)，進(jìn)入窯內(nèi)的磚坯也越多，進(jìn)入窯內(nèi)的熱量也越多，安裝余熱鍋爐后產(chǎn)汽量也就越大，余熱利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也就越高。利用隧道窯余熱發(fā)電的關(guān)鍵，在于開發(fā)出適合建材生產(chǎn)的余熱鍋爐技術(shù)和分散熱源熱工監(jiān)控技術(shù)。設(shè)計(jì)的余熱鍋爐不能影響正常生產(chǎn)（即不影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量），也不增加一次能源消耗量，余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽壓力、溫度穩(wěn)定、可控。值得欣喜地是，國內(nèi)本土企業(yè)——四川國立能源科技有限公司集其技術(shù)骨干和大量的財(cái)力，經(jīng)過幾年的潛心研發(fā)和多次試驗(yàn)，成功地解決了隧道窯余熱發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵問題。2011年5月27日，由中國磚瓦協(xié)會(huì)、聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織、農(nóng)業(yè)部項(xiàng)目辦和四川國立能源科技有限公司在河北省石家莊成功舉辦了首個(gè)制磚行業(yè)隧道窯輻射換熱式余熱發(fā)電技術(shù)研討會(huì)和現(xiàn)場(chǎng)展示會(huì)，來自國家發(fā)改委、工信部、農(nóng)業(yè)部的領(lǐng)導(dǎo)和全國磚瓦企業(yè)代表參觀了河北中節(jié)能新型材料有限公司余熱發(fā)電示范項(xiàng)目。余熱發(fā)電是國家鼓勵(lì)的新能源（二類）項(xiàng)目，相關(guān)技術(shù)比較成熟，不受地域、氣候條件的限制。中國磚瓦協(xié)會(huì)已明確該技術(shù)作為中國磚瓦行業(yè)節(jié)能減排重點(diǎn)實(shí)用推廣技術(shù)，該技術(shù)將積極地推動(dòng)我國磚瓦行業(yè)整體產(chǎn)業(yè)升級(jí)。/利用方案凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電抽凝式汽輪機(jī)發(fā)電背壓式汽輪機(jī)發(fā)電供汽/利用方案凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電實(shí)際年產(chǎn)量在6000萬標(biāo)磚或以上、無用汽需求的磚瓦企業(yè)，可選擇凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組將余熱全部用于發(fā)電，發(fā)出的電供企業(yè)使用。抽凝式汽輪機(jī)發(fā)電實(shí)際年產(chǎn)量在6000萬標(biāo)磚以上、且周圍有用汽量不穩(wěn)定熱用戶（如冬季供暖、夏季制冷、蒸壓釜制磚或大中型煤礦職工洗浴等）的磚瓦企業(yè)，則選用抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組。需要用汽時(shí)，先把2.5MPa過熱蒸汽降至0.3～0.8MPa的過程中，利用壓差和溫差發(fā)電，從汽輪機(jī)抽出0.3～0.8MPa的蒸汽再向熱用戶供汽；不需用汽時(shí)則全部發(fā)電。發(fā)電、供熱兩不誤，并且熱效率高，經(jīng)濟(jì)效益比凝汽式機(jī)組發(fā)電更高。背壓式汽輪機(jī)發(fā)電實(shí)際產(chǎn)量在6000萬標(biāo)磚/年以上、且周圍有連續(xù)穩(wěn)定熱用戶（如物料干燥、化工制藥用汽等）的磚瓦企業(yè)，則選用背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組，利用2.45MPa、390℃過熱蒸汽降至0.3MPa、255℃的壓差和溫差發(fā)電，汽輪機(jī)排出的