0 前言

水泥生产属于高能耗产业，消耗大量的能源，产生废气、粉尘污染环境。在当今能源紧缺的情况下，如何降低能耗并减少环境污染是所有高能耗行业发展方向，比如利用水泥烟气余热发电，这不但能降低成本，提高企业自身的经济效益，还可以增加社会效益。而余热发电作为水泥窑附属系统，对余热发电系统有“四不原则”，即不影响熟料生产：不增加熟料生产的热耗和电耗；不改变熟料生产中原燃料和原料烘干热源；不改变熟料生产工艺流程和设备。

我公司下属的项目分公司余热电站为2500t/d水泥熟料生产线配套纯低温余热发电站，该电站配套两台余热锅炉(QC100/400-10-1.6/380型窑头AQC锅炉；QC120/340-9.3-1.6/320型窑尾SP锅炉)一台N4.5-1.05型纯低温冲动凝式汽轮机和一台QF2-4.5-2Z型发电机。针对余热发电能力问题，拟通过窑头旁路风管改造来提高余热发电的发电量，以下对此作一介绍。

1 原系统存在的问题

目前，在现有技术的利用水泥余热发电的系统中，基本上都是在篦式冷却机中部开口取风，烟气进入窑头余热锅炉进行换热利用，再利用余热锅炉产生的过热蒸汽进行蒸汽发电。通过窑头余热锅炉换热以后的低温烟气出口连接到原有水泥熟料生产线系统的除尘器进入除尘器进行除尘净化，除尘净化达到排放标准后通过烟肉排出进入大气，见图1。

该系统在运行过程中水泥窑余热利用率不足大部分水泥窑余热没有被完全利用而损失浪费，并且还对水泥熟料生产线本身也有一定的影响。该余热发电系统在运行时，为了合理利用烟气余热，当把篦冷机尾部烟风阀门6关掉100%，使烟气完全通过窑头余热锅炉，从理论上讲才能100%地合理利用烟气的余热。而当把篦冷机尾部烟风阀门6关掉100%时，烟气风管阻力增加，篦冷机内部会出现微正压，篦冷机中的水泥熟料飞灰会不断向篦冷机外部飞出，影响了水泥生产线的熟料产量及周边设备的操作环境。所以为了水泥熟料生产线的稳定运行，篦冷机尾部烟风阀门6只能关闭为70%～80%，留有20%～30%开度尾部抽风。但如此，必然就会有窑头20%～30%烟气余热浪费排掉，造成余热资源不能完全和合理的有效利用，导致窑头余热锅炉中的蒸汽量减少，利用水泥余热发电的电量也相应的减少，这不符合余热发电根本意义。

2 系统改造

经过研究对比后，最终确定的方案为对风管系统进行改造，改造后见图2。

在篦冷机尾部风管和锅炉进口风管增加一根旁路风管进行连接，长度为8m内径为Ф2m，中间增加一个烟风阀门进行切换。然后可以在运行时把冷机尾部烟风阀门关掉100%，这样就使得冷机产生的烟风全部通过余热锅炉进行全部利用。再将窑头锅炉的旁路风门调整到合理位置，一般基本在运行时打开80%就可以，杜绝了冷机往外冒飞灰的问题。篦冷机中的烟气全部进入窑头余热锅炉被利用。废气余热也得到了合理利用，水泥余热发电量得到提高。

3 结语

改造后系统运行效果比较理想，并且到达了设想的目标。有效地提高了篦冷机的负压，减少了环境污染。由此增加了发电量，以每小时发电量提高210kW，按每年运行7600h，每度电费0.5元计算，每年可估计为项目提高79.8万左右收益。这不但提高了企业自身的经济效益，提高了市场竞争，也增加了社会效益。