技術(shù) | 5000t/d篦冷機(jī)提高余熱發(fā)電量的改造
前言
我國(guó)水泥生產(chǎn)線低溫余熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)過10多年發(fā)展,系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)成熟。水泥廠生產(chǎn)排出的煙氣通過低溫余熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)行回收利用,降低了生產(chǎn)成本,緩解了用電緊張情況,并給企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)效益,另外也降低了煙氣溫度和含塵濃度,改善了環(huán)境污染。低溫余熱發(fā)電技術(shù)是利用水泥廠所排出的廢氣帶動(dòng)SP和AQC鍋爐,從而帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,其中入AQC鍋爐的廢氣量和廢氣溫度取決于篦冷機(jī)設(shè)備中部熱回收效率的高低及取風(fēng)口的位置選擇。以浙江某水泥公司5000t/d生產(chǎn)線為例,對(duì)其出現(xiàn)問題作一總結(jié)。
浙江某水泥公司篦冷機(jī)篦床的有效面積為121.2m2,設(shè)計(jì)產(chǎn)量5000~5500t/d。目前平均產(chǎn)量5800t/d,二次風(fēng)溫1100℃。主要存在的問題:
(1)熟料產(chǎn)量在5800t/d時(shí),出料溫度較高(180~200℃);熟料帶走了大量的熱而未回收利用,造成能源浪費(fèi)。
(2)篦冷機(jī)余熱發(fā)電取風(fēng)口處平均溫度只有330℃,噸熟料發(fā)電量只有28kWh左右。
(3)目前二次風(fēng)溫1100℃左右,一段篦床、二段篦床的風(fēng)機(jī)都處在全開的狀態(tài)下,三段篦床的冷卻風(fēng)機(jī)未全部100%開啟(因三段篦床風(fēng)機(jī)全開后大量冷風(fēng)灌入反而會(huì)降低余熱發(fā)電量)。余熱發(fā)電取風(fēng)口的位置在二段篦床的4室、5室上方,要提高余熱發(fā)電量,需要提高篦冷機(jī)中段回收的熱回收效率,延長(zhǎng)熟料在二段篦床的停留時(shí)間,并提高二段篦床的整體用風(fēng)量,以增加進(jìn)入余熱發(fā)電取風(fēng)口的總熱值,目前二段風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓不足,總體供風(fēng)量較少。改造前的二段篦床風(fēng)機(jī)配置表見表1。
表1 改造前二段篦床風(fēng)機(jī)配置參數(shù)
料層控制的較薄,熟料在篦冷機(jī)中部的冷卻效果差,熱回收效率不高,使得進(jìn)AQC的氣體溫度偏低,余熱發(fā)電量不高。
(4)篦冷機(jī)較初始設(shè)計(jì)產(chǎn)量提升較大,導(dǎo)致篦床單位面積產(chǎn)量偏高,篦冷機(jī)負(fù)荷過大,應(yīng)考慮在二段增加充氣梁提高熟料的冷卻效果。
(1)將二段篦床前兩個(gè)室的所有固定梁改為充氣梁(10排固定篦板梁),并新增兩臺(tái)高壓風(fēng)機(jī)供風(fēng),提高熟料的冷卻效果;在二段篦床兩側(cè)適當(dāng)位置增加10塊橋板,以減緩兩側(cè)料速,減少“紅河”的發(fā)生,防止冷卻風(fēng)在側(cè)部短路,二段篦床改造見圖1。
圖1 改造前后示意圖
(2)二段所有的固定充氣梁篦板更換為FNCFG篦板結(jié)構(gòu),提高篦板對(duì)冷卻風(fēng)的利用率,F(xiàn)NCFG篦板結(jié)構(gòu)見圖2。其優(yōu)點(diǎn)如下:
圖2 NCFG篦板結(jié)構(gòu)圖
①具有良好的穿透性,進(jìn)入料層的冷卻風(fēng)更均勻,有利于厚料層操作,熱交換充分,冷卻效果好;
②篦板縫隙無漏料,不會(huì)堵塞充氣梁及供風(fēng)管道,無需經(jīng)常清理管道積灰;
③采用3點(diǎn)高強(qiáng)螺栓固定,不會(huì)產(chǎn)生掉篦板的現(xiàn)象。
(3)篦冷機(jī)二段風(fēng)機(jī)壓頭偏低,不利于熟料的冷卻和厚料層操作,同時(shí)因產(chǎn)量增加需增加進(jìn)風(fēng)量,根據(jù)需要更換或增加新風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)配置見表2。
表2 改造后的二段篦床風(fēng)機(jī)配置參數(shù)表
(1)改造后具體參數(shù)對(duì)比見表3。
表3 篦式冷卻機(jī)改造前后對(duì)比表
(2)水泥熟料溫度降低,有利于提高水泥粉磨系統(tǒng)的效率和產(chǎn)量。
(3)篦冷機(jī)整體篦板、盲板、錘頭、篦條等磨損降低。
(4)降低下道工序的設(shè)備磨損。
四、結(jié)語(yǔ)
水泥廠余熱發(fā)電量的高低取決于入爐的熱風(fēng)溫度和熱風(fēng)量,篦冷機(jī)為窯頭AQC爐提供熱風(fēng),不同的篦床結(jié)構(gòu)、取風(fēng)口位置、風(fēng)機(jī)配風(fēng)、料層操作厚度等對(duì)余熱發(fā)電量的高低有很大的影響。本次改造通過在篦冷機(jī)中部增加充氣梁,并調(diào)整二段篦床的配風(fēng),有效地提高篦冷機(jī)中部的熱回收效率,增加入AQC爐的熱風(fēng)風(fēng)量和溫度,為水泥企業(yè)進(jìn)行余熱發(fā)電系統(tǒng)改造創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
作者:鞏曉亮
來源:《水泥工程》
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