前言

我國水泥生產線低溫余熱發電技術經過10多年發展，系統及關鍵設備已經相當成熟。水泥廠生產排出的煙氣通過低溫余熱發電技術進行回收利用，降低了生產成本，緩解了用電緊張情況，并給企業帶來了經濟效益，另外也降低了煙氣溫度和含塵濃度，改善了環境污染。低溫余熱發電技術是利用水泥廠所排出的廢氣帶動SP和AQC鍋爐，從而帶動汽輪機發電，其中入AQC鍋爐的廢氣量和廢氣溫度取決于篦冷機設備中部熱回收效率的高低及取風口的位置選擇。以浙江某水泥公司5000t/d生產線為例，對其出現問題作一總結。

浙江某水泥公司篦冷機篦床的有效面積為121.2m2，設計產量5000～5500t/d。目前平均產量5800t/d，二次風溫1100℃。主要存在的問題：

（1）熟料產量在5800t/d時，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。

（2）篦冷機余熱發電取風口處平均溫度只有330℃，噸熟料發電量只有28kWh左右。

（3）目前二次風溫1100℃左右，一段篦床、二段篦床的風機都處在全開的狀態下，三段篦床的冷卻風機未全部100%開啟（因三段篦床風機全開后大量冷風灌入反而會降低余熱發電量）。余熱發電取風口的位置在二段篦床的4室、5室上方，要提高余熱發電量，需要提高篦冷機中段回收的熱回收效率，延長熟料在二段篦床的停留時間，并提高二段篦床的整體用風量，以增加進入余熱發電取風口的總熱值，目前二段風機的風壓不足，總體供風量較少。改造前的二段篦床風機配置表見表1。

表1 改造前二段篦床風機配置參數

料層控制的較薄，熟料在篦冷機中部的冷卻效果差，熱回收效率不高，使得進AQC的氣體溫度偏低，余熱發電量不高。

（4）篦冷機較初始設計產量提升較大，導致篦床單位面積產量偏高，篦冷機負荷過大，應考慮在二段增加充氣梁提高熟料的冷卻效果。

（1）將二段篦床前兩個室的所有固定梁改為充氣梁（10排固定篦板梁），并新增兩臺高壓風機供風，提高熟料的冷卻效果；在二段篦床兩側適當位置增加10塊橋板，以減緩兩側料速，減少“紅河”的發生，防止冷卻風在側部短路，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篦板結構，提高篦板對冷卻風的利用率，FNCFG篦板結構見圖2。其優點如下：

圖2 NCFG篦板結構圖

①具有良好的穿透性，進入料層的冷卻風更均勻，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，不會堵塞充氣梁及供風管道，無需經常清理管道積灰；

③采用3點高強螺栓固定，不會產生掉篦板的現象。

（3）篦冷機二段風機壓頭偏低，不利于熟料的冷卻和厚料層操作，同時因產量增加需增加進風量，根據需要更換或增加新風機，風機配置見表2。

表2 改造后的二段篦床風機配置參數表

（1）改造后具體參數對比見表3。

表3 篦式冷卻機改造前后對比表

（2）水泥熟料溫度降低，有利于提高水泥粉磨系統的效率和產量。

（3）篦冷機整體篦板、盲板、錘頭、篦條等磨損降低。

（4）降低下道工序的設備磨損。

四、結語

水泥廠余熱發電量的高低取決于入爐的熱風溫度和熱風量，篦冷機為窯頭AQC爐提供熱風，不同的篦床結構、取風口位置、風機配風、料層操作厚度等對余熱發電量的高低有很大的影響。本次改造通過在篦冷機中部增加充氣梁，并調整二段篦床的配風，有效地提高篦冷機中部的熱回收效率，增加入AQC爐的熱風風量和溫度，為水泥企業進行余熱發電系統改造創造了良好的經濟效益。

作者：鞏曉亮

來源：《水泥工程》

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