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水泥窑余热发电前言

水泥窑余热发电前言

能源、原材料、水、土地等自然资源是人类赖以生存和发展的基础,是经济社会可持续发展的重要物质保证。而随着人类社会的进步、经济的发展,资源消耗速度越来越快,消耗量也越来越大。以地球有限的资源支撑人类社会的无限发展,将使地球资源供应越来越不堪与重负,供求矛盾也越来越大。近年来的煤电油运日趋紧张,油价、煤价的大幅上涨就是这种矛盾的具体体现。

社会经济的众多行业中,钢铁、冶金、水泥、玻璃行业是社会及经济发展的重要基础物资,而对于这些行业,一方面消耗大量的能源,另一方面也造成大量的能源浪费和环境污染。

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水泥窑余热发电造价信息

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水泥

  • 砌筑水泥M32.5袋装(都安基地)
  • t
  • 鱼峰
  • 13%
  • 广西鱼峰集团有限公司
  • 2022-12-07
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水泥

  • 品种:矿渣硅酸盐水泥P.S;强度等级:32.5;包装形式:散装
  • t
  • 华星
  • 13%
  • 廊坊三河华星水泥有限公司
  • 2022-12-07
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水泥

  • 普通硅酸盐水泥P.O42.5袋装(河池基地)
  • t
  • 鱼峰
  • 13%
  • 广西鱼峰集团有限公司
  • 2022-12-07
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水泥

  • 普通硅酸盐水泥P.O42.5袋装(河池基地)
  • t
  • 山峰
  • 13%
  • 广西鱼峰集团有限公司
  • 2022-12-07
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水泥

  • 品种:普通硅酸盐水泥P.O;强度等级:32.5R;包装形式:散装
  • t
  • 13%
  • 广东银岭环保新材料科技有限公司
  • 2022-12-07
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水泥

  • 42.5R
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  • 梅州市丰顺县2018年3季度信息价
  • 建筑工程
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水泥

  • 42.5R
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  • 梅州市丰顺县2018年2季度信息价
  • 建筑工程
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水泥

  • 42.5R
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  • 梅州市丰顺县2018年3季度信息价
  • 建筑工程
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水泥

  • 42.5R
  • t
  • 梅州市丰顺县2018年3季度信息价
  • 建筑工程
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水泥

  • 42.5R
  • t
  • 梅州市丰顺县2018年3季度信息价
  • 建筑工程
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水泥32.5

  • 水泥32.5
  • 60t
  • 1
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2018-10-29
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水泥42.5

  • 水泥42.5
  • 60t
  • 1
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2018-10-16
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水泥32.5

  • 水泥32.5
  • 60t
  • 1
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2018-09-29
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水泥42.5

  • 水泥42.5
  • 60t
  • 1
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2018-09-10
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水泥32.5

  • 水泥32.5
  • 60t
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  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2018-09-01
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水泥窑余热发电余热发电

一条日产5000吨水泥熟料生产线每天可利用余热发电21-24万度,可解决约60%的熟料生产自用电,产品综合能耗可下降约18%,每年节约标准煤约2.5万吨,减排二氧化碳约6万吨。

水泥纯低温余热发电技术是指在新型干法水泥熟料生产线生产过程中,通过余热回收装置——余热锅炉将水泥窑窑头、窑尾排出大量的低品位废气余热进行热交换回收,产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能向机械能的转换,从而带动发电机发出电能,窑头锅炉所发电能供水泥生产过程中使用。

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水泥窑余热发电水泥余热发电建设模式

水泥窑余热发电传统模式

由设计单位提供技术方案和电站设计,企业自己安排建设和管理。设计单位只承担设计,工作量较大,利润较薄,一些设计单位不愿意提供这种模式的服务。由于目前余热发电建设是买方市场,这种服务模式的比例逐年下降。

水泥窑余热发电EPC模式

即工程总承包模式。目前水泥余热发电建设采用EPC(总承包)模式比较普遍,市场占有率大约60%左右。采用这种模式主要原因是水泥余热发电市场比较火爆,技术供应商希望以工程总承包方式承接任务;另一方面水泥生产企业对水泥余热发电的设备采购、技术管理比较生疏,这方面正是技术供应商的优势。一般采用EPC模式时将土建工程拿出去,由业主自行招标。

水泥窑余热发电BOT模式

是一种由出资方建设——运营——转交的模式,也是今后的发展方向。采用这种模式,水泥企业利用拥有废气资源优势,由电站的承建方全部投资进行建设和管理。企业可以解决资金短缺造成的窘迫,近期可以获得优惠电价,最终可以获得电站。投资方依靠资金、技术、配套、CDM、管理等方面的优势,可以有效规避投资风险和取得短期较好经济效益。这种模式目前应用不够普遍,大概占10%左右。这种模式双方合作的条款是比较灵活的,关键是条款的内容双方均能接受。

后两种模式总体经济性评价是双赢的,可以说以优势克服弱势,双方盈利。2100433B

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水泥窑余热发电前言常见问题

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水泥窑余热发电前言文献

水泥窑余热发电开机程序优化 水泥窑余热发电开机程序优化

水泥窑余热发电开机程序优化

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大小:99KB

页数: 未知

我公司5000t/d熟料生产线配套9MW余热发电机组,过去余热发电系统的启动都是等到窑系统投料稳定以后才开始,这样造成开机用时长,浪费大,并且容易升温过快造成管道热应力过大,极不安全,因此对原开机程序进行了优化。

水泥窑余热发电系统水综合利用 水泥窑余热发电系统水综合利用

水泥窑余热发电系统水综合利用

格式:pdf

大小:99KB

页数: 2页

我公司(3 000+6 000)t/d生产线于2008年配套建设了闪蒸纯低温余热发电系统,装机容量16MW。发电系统用水占公司总用水量的60%,其用水结构主要是冷却塔循环水系统的补充水、化学制水系统用水、射水抽气系统用水、少量的绿化冲洗和生活用水。我们对该系统用水进行综合利用,最大限度降低了废水排放,减少了对一次水的需求量,节约了用水成本。

水泥窑余热发电用耐火捣打料简介

备案信息

备案号:55999-2016

备案公告: 2016年第12号(总第204号)

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降耗作用明显 水泥余热发电渐成规模

  水泥工业是资源性产业,也是节能减排潜力最大、消纳各种工业固体废弃物最多、发展循环经济前景最好的行业之一。水泥窑余热发电的原理是在水泥生产过程中产生大量余热,利用窑头窑尾排放的废气余热发电,将水泥生产的综合热利用率从60%提高到90%以上,节能减排和经济效益明显。    余热发电逐渐形成规模    新型干法水泥窑纯低温余热发电是一项将水泥窑中低温废气余热转化为电能的节能技术,可有效提高水泥生产过程中的能源利用效率,降低能源消耗,减轻环境热污染。    海螺集团董事长郭文叁介绍,目前,海螺水泥在国内外已推广建成了134套余热发电机组,总装机容量达1680兆瓦,年发电量130亿千瓦时,相当于年节约标煤460万吨,每年减少二氧化碳排放1100万吨。    据了解,早在1995年,首套水泥低温余热发电示范项目就在海螺集团宁国水泥厂建成投产,成为国内水泥窑纯低温余热发电的最早应用者。该项技术还被列为国家十大重点节能工程之一。    新型干法水泥窑纯低温余热发电是一项将水泥窑中低温废气余热转化为电能的节能技术,可有效提高水泥生产过程中的能源利用效率,降低能源消耗,减轻环境热污染。数据显示,截至2010年底,我国新型干法生产线已经达到1080条左右,除已建和在建外,还有约40%的生产线可以配置余热发电装置。如果以上新型干法熟料线全部配套余热发电,每年可实现节电270亿千瓦时,相当于节约煤炭消耗1000万吨,共减排二氧化碳约2360万吨。    与此同时,节能减排对提高整个水泥产业效益起到了较大作用。2009年水泥工业400多亿元的利润中,有100多亿元是依靠余热发电、节能减排等项目获得的。“预计未来2至3年内,水泥业利废项目将会取得很好的效益。”中国水泥协会会长雷前治认为。    近日,工业和信息化部印发了《关于水泥工业节能减排的指导意见》,并出台水泥工业节能减排“十二五”目标。工业和信息化部明确提出,到“十二五”末,全国水泥颗粒物排放在2009年基础上大降50%,大城市周边的水泥企业基本形成协同处置城市生活垃圾和城市污泥的能力,使水泥工业转变为兼顾污染物处置的新兴环保产业。    “在国家有关政策的推动下,水泥工业节能减排速度将不断加快。”雷前治认为,下一步,水泥产业将加快战略重组,在发展低碳经济的大背景下继续推进节能减排,对于落后生产线进行技术改造,助力水泥工业向着更节能、更环保的健康发展方向迈进。    有关专家认为,对于我国而言,被称之为高耗能、高污染的水泥工业同时也意味着有大量节能减排的空间。此次工业和信息化部印发了《关于水泥工业节能减排的指导意见》,预示着节能减排已成为水泥工业的工作重心所在。    节能技术未来前景广阔    目前,我国钢铁、有色、化工等产业已对高温废气余热进行了回收利用,对于中低温废气余热利用尚处于起步阶段,水泥产业纯低温余热发电技术的应用前景广阔。    近年来,一些水泥企业纷纷转变发展方式,着力推进节能减排技术的开发与应用,并取得一些成效。“到目前为止,海螺集团投产运行日产5000吨以上生产线68条。与此同时,海螺集团着力推广实施水泥余热发电技术,拓展节能减排新途径。通过对国内外垃圾处理技术的实地考察和研究,凭借在水泥高温煅烧、废气处理技术领域的研究和经验积累,结合我国城市生活垃圾的特性,自主研发了利用新型干法水泥窑处理城市生活垃圾系统。”郭文叁向记者介绍说。    据了解,该技术的显着特点在于工艺布局简洁,投资低;采用汽化炉焚烧,燃烧的气体有害成分被水泥窑高温所分解,对大气无污染;所形成的残渣作为水泥原料配料,无任何废弃物,真正做到了垃圾的无害化处理;焚烧时利用垃圾自身热能实现自燃,不需要任何燃料,且可替代水泥窑部分燃料,达到节能的效果。    “2010年3月,世界首条水泥窑垃圾处理系统――日处理600吨垃圾示范项目在铜陵海螺公司建成,年处理城市生活垃圾可达20万吨,节约标煤约1.3万吨,减排二氧化碳约3万吨。”郭文叁说,“目前,项目各系统运行正常,经检测各项环保指标完全合格。截至2010年9月底,已处理生活垃圾4.9万吨。”该项目技术的成功开发和应用,彻底解决了城市垃圾填埋、大量占用土地、污染环境的难题。    据国家发展改革委相关人士介绍,今年1月批准重庆市富丰水泥集团有限公司的重庆市富丰水泥9兆瓦低温余热发电项目作为清洁发展机制项目,该项目预计年减排量为50412吨二氧化碳。    据亚东水泥有限公司总经理张振崑介绍,亚东水泥的余热发电采用的是目前国内水泥产业使用不多的闪蒸技术。“闪蒸技术是根据废气余热品质的不同而生产一定压力的主蒸汽及热水,主蒸汽直接进入汽轮机,而热水经过闪蒸,生产出低压的饱和蒸汽,然后进入汽轮机。主蒸汽及低压蒸汽在汽轮机内作功,推动汽轮机转动,从而共同生产电能。”张振崑介绍说,“由于闪蒸技术可以回收更多的饱和蒸汽,能利用更低温的热能,降低余热锅炉的排烟温度,从而提高热能的利用率,提高发电效率。”张振崑认为,闪蒸技术很适合应用于水泥窑纯低温余热发电。    继续加快淘汰落后产能    水泥工业是我国国民经济建设的重要基础材料产业,也是主要的能源资源消耗和污染物排放行业之一,目前水泥工业消纳废弃物的潜力仍有待充分挖掘。    工业和信息化部在《关于水泥工业节能减排的指导意见》中强调,“十一五”以来,水泥工业节能减排工作取得积极进展,吨水泥综合能耗明显降低,颗粒物排放总量不断减少,年消纳、利用各类工业废弃物超过4亿吨。但水泥工业能源资源消耗高、环境负荷重的局面还未得到根本改变。其中,水泥工业消纳废弃物的潜力未得到充分发挥,行业节能减排统计、监测和考核体系还有待建立和完善。    “我国水泥工业近10年来得到快速发展,至2009年,国内水泥总产量已超过16亿吨。新型干法水泥生产线也由2000年的135条增加到2010年的1080条左右。”雷前治表示,预计2012年之前,我国还将有约250条新型干法线投产。水泥工业节能减排、发展低碳经济任重道远。    针对水泥产业的政策近期频频出台。就在2010年底,工业和信息化部正式发布了《水泥行业准入条件》并于2011年1月1日起实施,严格控制新增产能,加快淘汰落后产能。    据悉,工业和信息化部将积极开展清洁生产审核,到2015年大中型企业完成一轮审核。完善清洁生产评价体系,提高清洁生产水平,重点推广企业能源管理中心建设,用3至5年时间,逐步建立水泥行业碳排放的基础数据库。    
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余热发电单压热力系统主蒸汽参数的选择

根据上述热力学分析,从提高热力循环效率以及发电量考虑,水泥窑余热发电的主蒸汽参数应该是越高越好。但是受到影响余热电站主蒸汽参数选择的外在因素的影响,提高主蒸汽的参数又要受到一定的限制,因此只能根据具体情况进行计算后,才能总结出一些规律。下表是笔者针对各压力级的主蒸汽系统进行的热力计算结果。

某厂,其余热条件如下:窑头中部取风后有153000m3(标)/h-360℃的废气进入窑头余热锅炉;窑尾出C1筒的废气参数为330000m3(标)/h-340℃,可全部进入窑尾余热锅炉。窑尾余热锅炉的出口废气温度不应低于220℃,用于后续的生料烘干。针对锅炉生产2.5MPa、1.35 MPa、1.1 MPa、0.9 MPa、0.7 MPa等五种压力的主蒸汽(进入汽轮机的主蒸汽压力分别为2.35MPa、1.25 MPa、1.0 MPa、0.8 MPa、0.6 MPa)情况。计算发电量如表四所示。

发电能力变化(循环参数不同) 表四

锅炉主蒸汽压力等级

项目

2.5MPa

1.35MPa

1.35MPa

1.1MPa

0.9MPa

0.7MPa

余热锅炉主蒸汽温度℃

320

320

310

320

320

320

余热锅炉主蒸汽焓值kJ/kg

3058.6

3086.8

3064.9

3092.6

3097.1

3101.6

余热锅炉主蒸汽比容积m/kg

0.1033

0.1968

0.1931

0.2429

0.2983

0.3852

余热锅炉锅筒对应的饱和温度℃

227.07

196.69

196.69

187.96

179.88

170.41

汽轮机主蒸汽压力MPa

2.35

1.25

1.25

1.0

0.8

0.6

汽轮机主蒸汽温度℃

310

310

300

310

310

310

SP炉

余热锅炉进口废气流量Nm/h

330000

330000

330000

330000

330000

330000

余热锅炉进口废气温度℃

340

340

340

340

340

340

主蒸汽流量kg/h

21783

23386

23616

23326

23282

23240

给水温度℃

170

170

170

170

170

170

废气出口温度℃(用于烘干)

234

220

220

220

220

220

AQC炉

余热锅炉进口废气流量Nm/h

152800

152800

152800

152800

152800

152800

余热锅炉进口废气温度℃

360

360

360

360

360

360

主蒸汽流量kg/h

10637

12449

12572

12939

13383

13890

给水温度℃

40

40

40

40

40

40

余热锅炉废气出口温度℃(进窑头电收尘器)

126.1

91.6

90.5

83.8

76.7

68.5

汽轮机

汽轮机主蒸汽进汽压力MPa

1.25

2.35

1.25

1.0

0.8

0.6

汽轮机主蒸汽进汽流量kg/h

32420

35835

36188

36265

36665

37130

汽轮机排汽压力MPa

0.008

0.008

0.008

0.008

0.008

0.008

汽轮机排汽温度℃

41.5

41.5

41.5

41.5

41.5

41.5

汽轮机(含发电机)总效率%

77.5

77.5

77.5

77.5

77.5

77.5

理论汽耗率kg/kWh

4.967

5.395

5.461

5.585

5.79

6.085

平均发电能力kW

6527

6642

6627

6493

6332

6102

最大发电能力kW

(当汽轮机排汽压力为0.005MPa时)

7068

6935

6786

6570

通过表格中的计算结果可以看出:

a. 在主蒸汽都是320℃的情况下,主蒸汽压力1.25MPa时发电量最大。

主蒸汽1.25MPa系统与主蒸汽0.8MPa系统相比,窑头余热锅炉烟气温度由1.25MPa系统的91.6℃降低到0.8MPa系统的76.7℃,蒸汽量增加了2.2%,发电功率减少了4.7%。选择高循环参数的系统(1.25MPa)且冷却水水温足够低的情况下(汽轮机排汽压力降低到0.005MPa时),其发电功率比低循环参数(0.8MPa)且冷却水温较高(汽轮机排汽压力为0.008MPa时)的发电系统提高发电量11.6%。

具体分析原因有以下几点:

①.对于窑尾余热锅炉,由于进口烟气温度和排烟温度已经确定,也就是说可利用的废气热值已经确定,那么窑尾余热锅炉的蒸汽量取决于给水温度(即给水焓值,本计算假定窑尾给水温度一定,因为给水焓值随压力变化很小,可忽略变化的差值)及主蒸汽焓值。从表中可以看出,随着主蒸汽参数降低,主蒸汽焓值升高,因此窑尾余热锅炉的主蒸汽产量必定降低。那么主蒸汽作功能力随蒸汽参数降低而降低,再加上所产蒸汽量降低,所以窑尾余热锅炉将随着主蒸汽参数降低导致发电功率降低。

②.对于窑头,由于供应窑尾余热锅炉的给水量减少以及排烟温度不受制约,因此主蒸汽参数降低后窑头余热锅炉的主蒸汽产量有所提高。

③.汽轮机的汽耗率随压力降低而升高,主蒸汽1.25MPa系统与主蒸汽0.8MPa系统相比,汽耗率降低6.8%。

b. 在主蒸汽同样是320℃的情况下,主蒸汽为2.35MPa的系统比1.25MPa的系统的发电量低。

这是因为在主蒸汽2.35MPa的系统中,窑尾余热锅炉锅筒的饱和温度达到了227℃,加上最小换热端差后,使得锅炉的排烟温度降不下来,达230℃,同样窑头也存在类似的问题。尽管汽轮机的汽耗率大幅降低,但不能在量上充分利用余热,使得蒸汽产量降低,因此综合发电量降低。

c. 在主蒸汽压力同样是1.35MPa时,主蒸汽温度320℃时比主蒸汽温度310℃时的发电量大,这符合上述的热力学的基本理论。

d. 值得一提的是:

①. 主蒸汽为0.8MPa系统中窑尾余热锅炉给水温度设定为170℃,而窑尾余热锅炉锅筒的饱和温度达到了179.9℃,那么对于这么高温度的给水,由于接近于汽化温度,而会给管道带来不安全因素。如果为了保障管道及系统安全运行,则必须降低窑尾余热锅炉的给水温度,就意味着给水焓值降低,则窑尾余热锅炉的产汽量将更低,整套系统的发电量将更低。

②.有的学者认为:“对于同一种热力循环系统,当主蒸汽温度相同时,主蒸汽压力越高,其发电能力越低,这一点是不遵循热力循环基本理论的。这主要是因为;在水泥窑可用于发电的废气余热量及温度已确定的条件下,主蒸汽压力越高,锅炉汽包蒸汽饱和温度也就越高,相应的锅炉出口废气温度也提高。在此情况下,将产生不能回收的可用于发电的低温余热量;或者虽然可以将不能回收的低温余热量回收并用于发电,但由于废气温度的提高,加大了换热温差从而增加了火用损失,也就同样降低了发电能力……”因此部分学者和业主得出结论:主蒸汽压力应根据汽轮机允许的压力尽量采用低压。通过上述计算和分析,以上观点是不全面的。对于余热发电而言,整套热力系统包含锅炉、汽轮机、系统管道等诸多环节,不能单从锅炉这个环节来判断整个电站的发电功率。通过上述计算分析,主蒸汽的压力的选择应根据热力系统计算结果选择。

6.采用低压热力系统的条件

水泥窑单压纯余热发电系统有以下情况时,可优先考虑低压力的热力系统:

a. 废气参数太低,如有的厂窑尾废气温度低于300℃,实在不能生产更高温度和更高压力的主蒸汽时,被迫生产低参数的主蒸汽。

b. 少数厂窑尾废气去生料烘干的废气温度比较低或水泥工艺不用窑尾废气去烘干物料时,即当窑尾废气温度允许降低到200℃以下时,为了充分利用废气余热,可采用低压热力系统。2100433B

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