关于水泥窑余热发电站运营中常见问题的分析和对策

■周少宗 ■中材节能股份有限公司，天津市 300400

所谓水泥窑余热发电技术，就是在新型干法水泥窑生产水泥的过程中，将水泥窑所产生的余热通过一定的回收装置进行回收然后加以利用。通过运用水泥窑余热发电技术，不仅可以提高对于能源的利用率，而且可以对环境起到很好的保护作用，并且可以为企业获取较高的经济效益。

1 水泥窑余热发电站运营中的问题

1.1 余热锅炉

一般情况下，水泥窑尾和窑头分装了两台余热锅炉。在锅炉运行的时候，从C1口取出的烟气通过窑尾锅炉后一般都在200度左右，正常情况下这部分烟气正好可用于水泥生料的烘干。但随着雨季的到来和原料采挖地点的变换，生料的含湿量会发生较大的变化，这时候，为了满足生料烘干的需要，窑操就会部分开启旁路阀门，使大量热量没有通过窑尾锅炉，大大减少了锅炉蒸发量，从而减少了发电量。水泥窑头锅炉是利用水泥熟料篦冷机冷却熟料的热风进行换热产生蒸汽进行发电，通过冷却熟料产生的热量一般有两个用途，一大部分进入到锅炉进行发电，一小部分进入到煤磨对煤粉进行烘干。在水泥厂配置了余热电站后，窑操往往没有对篦冷机下的鼓风机进行重新调整，使得这些热量不能完全进入余热锅炉进行发电。煤磨取风系统也没有进行有效的改造，往往和锅炉产生争风现象，影响了锅炉的出力。

1.2 汽轮发电机

水泥余热发电起步的时间比较晚，而且往往没有得到企业的广泛重视，有些企业管理人员跟本不了解汽机的真空问题。对于常见的汽轮机来说，排汽压力为0.007MPa，温度为38.℃左右。根据计算显示，如果真空每降低0.001MPa，排气问题就可以升高2.4℃，同时使得排汽焓也升高。

其危害有:(1)蒸汽的可用焓被降低，同时排汽温度得到提升，那么就会导致机组热效率显著降低。(2)真空的降低可以使排汽温度得以提高，同时导致各部件出现膨胀，甚至引起机组变形和中心偏移。(3)如果排汽的温度太高，那么就可能导致凝汽器的铜管出现胀口松弛现象，导致其密封性降低。(4)真空降低有可能导致排汽的体积流量降低，不利于叶片进行正常工作，甚至使其产生脱流与漩涡现象。如果叶片始终受到强大的激振力，那么就可能使其过度震颤而遭到损坏。(5)循环水流量对于保障凝汽器的真空具有十分重要的作用。在机械运行的过程中，可以根据机组负荷以及环境参数来判断该开启多少循环水泵。对于很多电站而言，都将循环水泵调节到变频控制状态，进而实现控制循环水流量的目的。

1.3 循环水

有一部分余热电站不会对循环水进行任何处理就直接投入使用，这样就可以大大降低成本，但是极有可能造成各个凝汽管被腐蚀，最终影响其冷却效率。如果这些铜管继续使用，那么就可能出现泄露问题，必须进行停机检修。

2 相关对策

只有通过与水泥窑操的配合使用才可以保障余热发电生产工作的正常运行。如果水泥窑操需要调整参数，那么就要征得余热发电站的允许与支持，然后由余热水电站来确保系统的良好运作。余热发电系统如果要调节风门，那么也要先提前告诉窑操，以便保证其做足充分的准备。通过上述两个系统的完美结合，可以保证彼此的良好运行，并且获取更多的经济效益。

2.1 篦冷机操作

在进行孰料燃烧的过程中，必须借助于篦冷机来实现。可见，篦冷机是孰料冷却与热量回收的重要设备。某些操作可能对于熟料烧成没有太大影响，但是对窑头余热锅炉却具有十分明显的影响。某些时候，窑工艺虽然在正常范围内运作，某些温度过高的烟气可能影响窑头锅炉，甚至影响其正常运作。因此，必须从以下几个方面来削弱这种影响:(1)对鼓风机的各大参数给予足够的重视，例如风门开度、转速以及电流等。在进行实际鼓风操作的时候，应该采取调整风量的基本方法，而不是采取调蓖速的方式，因为调蓖速极有可能引发各种不良反应，使得篦冷机失去控制。在进行蓖速控制的时候，必须保证其与下料量和窑速的协调一致性。(2)加大对于蓖板的使用力度，并且做好维护工作，尽可能保证同室同期。(3)掌握好风门的开度大小，尽可能以较小的开度来满足生产需求，因为这样可以允许更多的烟气顺利地通过窑头锅炉，使得锅炉的蒸发量得以提升。

2.2 原料制备系统调整

在进行实际操作的过程中，难免会存在地区和水平的差异，再加上原料配比的差异，最终使得水泥生料磨的烘干温度存在不同。对于潮湿地区而言，烘干温度会高于290℃，而在雨季则要求达到更高的320℃。但是，对于一般的窑尾锅炉而言，其设计排放温度不超过220℃，根本满足不了水泥的生产要求。如果部分烟气从C1筒出来就被输送到生料磨，那么需要通过开启旁路阀门减少窑尾锅炉进气量来完成，这样就减少了锅炉蒸发量。此时，必须适当降低入磨原料的水分，以达到降低风温的目的。如果天气潮湿，那么就要适当减少原料水分。如果天气干燥，那么就要将粘土晾干然后储存起来，以降低后期进行物料烘干所需要的热量。

2.3 煤粉制备系统的调整

在进行煤粉制备时，要尽可能保证其制备系统的漏风量不超标。还要经常检查收尘器，以保证其前后压差在一定范围之内。此外，还需要适当调整冷风阀，将其设置于最优化的开度，以减少热量损失。这样就能减少煤磨的热量需求，减少煤磨和窑头锅炉的挣风现象，以提高窑头锅炉的蒸发量。

2.4 为了很好的保证汽轮机的真空度，电站管理人员一定要关注以下几个方面

(1)循环水的水质是保证真空度的必要条件，对于水质较差的水源必须进行预处理，降低循环水的浊度、硬度，使其达到电站要求。不然的话就会造成冷凝器换热管结垢，降低换热效果，降低真空度。

(2)经常检查射水抽气装置，水温是否过高、运转是否正常，以保证足够好的抽真空效果。

(3)要定期对冷凝器内部进行清洗。由于循环水塔漏天放置，水泥厂环境又比较差，即使经过预处理的循环水浊度也比较差，所以建议没年对冷凝器内部进行清洗一次，对冷凝管采用胶球彻底清洗结垢，以保证足够的换热效果。

3 结束语

对于一项良好的余热发电工程而言，不仅需要良好的设计，而且需要完美的建设，再加上合理的使用以及后期的维护，最终才能使余热发电工程效益最大化。然而，很多水泥企业只是注重前期建设，却没有对后期建设给予足够的重视，更没有意识到维护的重要性。

［1］张金营.余热发电系统并网运行技术特点［J］.中国水泥，2009，(6):36-38.