我國水泥工業(yè)的建設(shè)規(guī)模和技術(shù)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,“上大改小、結(jié)構(gòu)調(diào)整”戰(zhàn)略的實(shí)施,更使得我國水泥工業(yè)的建設(shè)規(guī)模由1 000t/d、2 000t/d快速發(fā)展到5 000t/d、10 000t/d,水泥熟料的熱耗也由4 000kJ/kg左右降低到2 700~3 300kJ/kg。但水泥工業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的高能耗行業(yè),就目前國內(nèi)最先進(jìn)的水泥生產(chǎn)工藝,仍然有大量的350℃以下的低溫余熱不能被完全利用,其浪費(fèi)的熱 量約占系統(tǒng)總熱量的30%左右。因此,回收水泥生產(chǎn)工藝過程中的低溫余熱,用來供熱或發(fā)電,具有非,F(xiàn)實(shí)的節(jié)能和環(huán)保意義。
1 低溫余熱和資源綜合利用電站的技術(shù)和裝備
水泥的生產(chǎn),需要消耗大量?jī)?yōu)質(zhì)的自然礦產(chǎn)資源,還需摻雜一定量的混合材,在同時(shí)消耗大量煤炭和電力等優(yōu)質(zhì)能源的時(shí)候,也伴有大量被排放而浪費(fèi)掉的低溫余熱資源。
近來,受電力供應(yīng)緊張和電價(jià)持續(xù)上漲的影響,許多地方的水泥生產(chǎn)單位面臨運(yùn)轉(zhuǎn)率不足和經(jīng)濟(jì)效益下滑的困難局面。因此,在國家資源綜合利用產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì) 下,同時(shí)結(jié)合天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院成熟的資源綜合利用技術(shù)及國內(nèi)成熟的電站設(shè)備,多家水泥生產(chǎn)單位建設(shè)了能夠充分利用水泥生產(chǎn)線排放的低溫余熱,再加上 適當(dāng)?shù)难a(bǔ)燃,燃用熱值小于12 550kJ/kg的劣質(zhì)燃料的資源綜合利用電站。
這樣的電站建成后,水泥生產(chǎn)線排放的低溫余熱可基本被回收和利用,在補(bǔ)燃量一定的條件下,電站單位發(fā)電量的煤耗和單位發(fā)電量的成本得到了大幅度的降低;循 環(huán)流化床補(bǔ)燃鍋爐還可以有效的利用工程建設(shè)所在地的煤矸石等劣質(zhì)煤資源,所產(chǎn)生的灰、渣又可全部回用于水泥生產(chǎn),做到零排放;電站生產(chǎn)的電力可直接供給水 泥生產(chǎn)使用,并減少了輸配電系統(tǒng)的有功損耗。
2 純低溫余熱電站的技術(shù)及裝備
相對(duì)于補(bǔ)燃型的資源綜合利用電站而言,利用水泥窯純低溫余熱所建設(shè)的余熱電站不配置任何的燃燒設(shè)備,所以也不增加任何的煙氣、粉塵和廢渣的排放點(diǎn),因此,具有更好的節(jié)能和環(huán)保效果。
由于窯頭和窯尾的廢氣溫度較低,采用純低溫余熱進(jìn)行發(fā)電,對(duì)裝備和系統(tǒng)技術(shù)的要求較高。國外對(duì)于利用水泥窯低溫余熱進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)及裝備的研究與開發(fā)從 20世紀(jì)60年代開始,到70年代中期,無論是熱力系統(tǒng)還是設(shè)備都已進(jìn)入應(yīng)用階段。據(jù)我們所知,技術(shù)較為成熟的是日本的幾家公司(如川崎公司),他們開發(fā) 研制的余熱鍋爐及中、低品位的混壓進(jìn)汽式汽輪機(jī),經(jīng)數(shù)十個(gè)工廠多年運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐證明,技術(shù)成熟可靠并具有很大的靈活性。寧國水泥廠純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)就是日本 川崎公司的技術(shù)和裝備的應(yīng)用工程。