通過技術(shù)改造提高余熱發(fā)電量

1、實(shí)施技術(shù)改造 提高余熱發(fā)電量李會民 山東聯(lián)合王晁水泥有限公司1、余熱發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行情況我公司2500t/d熟料生產(chǎn)線配套了 4.5MW純低溫余熱發(fā)電機(jī)組并于2011年7 月并網(wǎng)發(fā)電，但投運(yùn)以來的噸熟料發(fā)電量只有 25kWh/t 左右，小時(shí)平均發(fā)電量在 28003200kWh/h，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)指標(biāo)(3900kWh/h)。其主要原因一是窯頭 AQC鍋 爐入口溫度低且波動大(260-330C);二是ASH高溫過熱器積灰嚴(yán)重影響到主蒸 汽的溫度；三是設(shè)備安裝存在的一些工藝隱患對系統(tǒng)的影響 。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。2 技改措施2.1 AQC 爐取風(fēng)改造針對AQC爐入口溫度低、出力不足的狀況，我們對篦冷機(jī) A

2、QC中溫取風(fēng)管 進(jìn)行了技術(shù)改造。 因細(xì)料區(qū)在篦冷機(jī)的東側(cè)，廢氣溫度會比相反方向高; 而原 AQC 中溫取風(fēng)管道取風(fēng)口在篦冷機(jī)西側(cè)，原取風(fēng)管道風(fēng)溫最高能 達(dá)到280-320 C。設(shè)在篦冷機(jī)東側(cè)的煤磨熱風(fēng)取風(fēng)管道則在二樓平臺處 直接接入，并安裝電動閥門來進(jìn)行廢氣溫度和流量控制。本次改造中， 我們對原煤磨取風(fēng)管道進(jìn)行擴(kuò)容，即將管道直徑增加至 2000mm ，直 接向上在三樓平臺接入 AQC原中溫取風(fēng)管道，其中在二樓平臺處方變 圓管道直徑改為 1500mm, 并在二樓平臺與原管道連接前增加一電動閥 門，用以控制廢氣流量。 生產(chǎn)中根據(jù)入煤磨原煤的水分來決定此閥門的 開度，用以提高入 AQC的風(fēng)溫，同時(shí)不

3、影響煤磨的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過此 次改造后，新增的取風(fēng)管道風(fēng)溫最高可達(dá)到450 C左右，與AQC原取風(fēng)管道混合后，使入窯頭AQC鍋爐溫度約提高5080 C,從而提高了AQC鍋爐的產(chǎn)汽量，在很大程度上提高了余熱發(fā)電量。改造后的AQC爐的取風(fēng)管情況見圖 1。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈。/2300mti出EhaIi©o二士二圖1改造后的AQC爐的取風(fēng)管示意此次改適新加龍1500mm取風(fēng)管道 廠與原取風(fēng)管道相連接2.2 ASH過熱器積灰堵塞問題及其改造ASH過熱器積灰堵塞嚴(yán)重，導(dǎo)致主蒸汽溫度下降且波動比較大。 檢修剛開窯 時(shí)主蒸汽溫度會維持在很高的范圍，隨著時(shí)間的推移最多堅(jiān)持23個(gè)月，過熱器積灰和內(nèi)部管

4、束堵塞嚴(yán)重使主蒸汽溫度逐漸下降，使汽輪發(fā)電機(jī)不能高效運(yùn)行， 必須對ASH過熱器進(jìn)行技術(shù)改造。而造成ASH過熱器內(nèi)部管束堵塞嚴(yán)重的主要 原因是進(jìn)口廢氣溫度過高，加上熟料中的鐵鋁等成分粘附在管束上所致。該線窯 系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，廢氣溫度在550-650C有時(shí)可達(dá)到700C。溫度越高，灰的粘性 越大，就容易造成內(nèi)部管束堵塞，以及局部管束的變形甚至磨損泄露。堵塞后主 蒸汽溫度會逐漸下降，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重偏低及由此帶來的一系列問題。解決ASH是放炮震動清灰；過熱器積灰及主蒸汽溫度低， 我們采取了二方面的技術(shù)措施： 二是停窯技術(shù)改造。 殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。2.2.1 放炮震動清灰的處理發(fā)現(xiàn)主蒸汽溫度低至300

5、 C以下時(shí)，采用放炮震動清灰的處理辦法。具體操 作是：把水中花煙花彈用特制工具伸進(jìn)過熱器內(nèi)部放炮震動進(jìn)行除灰，每班放炮 兩次、每次10個(gè)煙花彈。但因內(nèi)部溫度很高（在 650C左右），煙花彈的爆炸沖 擊波容易使過熱器內(nèi)部管束造成外力損壞，同時(shí)崗位工危險(xiǎn)系數(shù)增加，因此此法 只是為了維持正常生產(chǎn)而不得已用之 。 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。2.2.2 技術(shù)改造處理在中控操作上盡量控制進(jìn) ASH高溫過熱器入口廢氣溫度在550C以下（最高 不得超過600C以下）。但因ASH取風(fēng)部位在篦冷機(jī)一段前端的高溫點(diǎn)，控制溫 度在550C以下有一定的難度，因此曾考慮在ASH高溫取風(fēng)管道和原篦冷機(jī)西側(cè) AQC 中溫取風(fēng)管道

6、用一根管道相連接，把中溫管道部分低溫風(fēng)引至 ASH 高溫取 風(fēng)管道，以降低入 ASH 過熱器的風(fēng)溫。但因這兩根取風(fēng)管的壓差比較大，低溫 煙風(fēng)抽不過來，所以此方案不可取。 彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。ASH 過熱器原為雙層結(jié)構(gòu)，下層為膜式管錯(cuò)排，上層為翅片管錯(cuò)排，后利用 停窯檢修的機(jī)會，我們對 ASH 高溫過熱器進(jìn)行了技術(shù)改造。改造方案為：計(jì)算 ASH 過熱器內(nèi)部管道的總換熱面積， 在不影響汽輪機(jī)安全運(yùn)行前提下， 保證飽和 蒸汽過熱度不低于340C，將過熱器上部螺旋翅片管整體拆除，只留下下部膜式 壁管道，以增加過熱器的通風(fēng)量、減少積灰，見圖 2。謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。本次改造是利用停窯機(jī)會實(shí)施，耗時(shí)

7、10 天就將過熱器上部螺旋翅片管全部 拆除，將入口集箱重新移位與下部膜式壁管道焊接連通。改后窯點(diǎn)火運(yùn)行，其主蒸汽溫度能穩(wěn)定在320-360C范圍內(nèi)，保證了汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)始終在高效狀態(tài)下 運(yùn)行；同時(shí)由于拆除了 ASH上部螺旋翅片管，通風(fēng)阻力降低、通風(fēng)良好，將過 熱器出口閥門開度全開，相應(yīng)增加了入 AQC鍋爐入口煙氣的風(fēng)溫和風(fēng)量，提高 了余熱發(fā)電量 。 廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。37DD5110MOG壁管束保留，其原排列圖2 ASH過熱器改造圖2.2.3 根除方案整體改造更換§ 的改造只是權(quán)宜之計(jì)，另此次技改運(yùn)行后已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有三根管束泄露,對此停窯進(jìn)行了封堵處理，另檢查中還發(fā)現(xiàn)有的部位已經(jīng)接近

8、泄露邊緣。為了徹 底避免或者減少ASH過熱器積灰現(xiàn)象，需對現(xiàn)有ASH過熱器進(jìn)行整體改造更換煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚新制作過熱器時(shí)要注意重新設(shè)計(jì)過熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具體如下：第一，要適當(dāng)加大受熱面管子的間距，且受熱面管子的排列方式由原先的錯(cuò) 排改為順排；第二，受熱面管子采用膜片管 +少量螺旋翅片管（在煙溫較低的出口處）結(jié) 成，以最大限度的降低過熱器積灰；第三，過熱器長寬尺寸可以不變，高度根據(jù)情況可適當(dāng)加高，以增加換熱面 積，保證主蒸汽溫度穩(wěn)定在參數(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)，為設(shè)備長期高效安全運(yùn)轉(zhuǎn)打下堅(jiān)實(shí) 的基礎(chǔ) 。 鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。3 篦冷機(jī)系統(tǒng)的改造3.1 篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)更換改造目前我公司噸熟料發(fā)電量整體水平在2

9、4 26kWh之間，對發(fā)電量影響程度最大的是窯頭 AQC 鍋爐進(jìn)風(fēng)的風(fēng)量不夠、溫度偏低且波動較大。該生產(chǎn)線設(shè)計(jì) 產(chǎn)量是2500t/d,配套的是第三代篦冷機(jī)。篦冷機(jī)篦床的有效面積61.2m2,生產(chǎn)能 力25002700t/d,篦床面積負(fù)荷為44t/m2.d。由于目前該窯的產(chǎn)量達(dá)到 2950t/d（超 產(chǎn)18%左右），篦床面積負(fù)荷為48t/m2.d，因此出篦冷機(jī)熟料溫度高。若加厚熟料 料層，相應(yīng)的冷卻風(fēng)機(jī)能量有所不足。 為此，我們對篦冷機(jī)固定床冷卻風(fēng)機(jī)及一、 二、三、四室冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換，將風(fēng)機(jī)風(fēng)壓風(fēng)量進(jìn)行提高；對窯頭排風(fēng)機(jī)也進(jìn) 行了改造，即將原先 250kW10 級電機(jī)更換為 400 kW8 級

10、電機(jī)，轉(zhuǎn)速升高了約 120r/mi n,風(fēng)壓風(fēng)量均有所提高 。 籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)改造前后操作運(yùn)行參數(shù)見表 1 。表1篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)改造前后操作運(yùn)行參數(shù)冷卻風(fēng)機(jī)全壓（Pa）風(fēng)量(m3/h)功率（KW）額定電流（A）實(shí)測電流（A）改造前改造后改造前改造后改造前改造后改造前改造后實(shí)測電流5703A1005011000114002016055110102.6195.11245703B1005011000114002340055132102.6231.6140570775001005016800114005555102.5102.6385708560093102100018447559010

11、2.5140138570949006500330003800075132139.719914257104400500033600350007590139.716691分析從表1可以看出，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有部分冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電機(jī)的額定電流，這說明其出力不足。分析認(rèn)為：一是由于篦冷機(jī)的料層過厚導(dǎo)致風(fēng)量吹不透，熟料冷卻不好；二是有篦縫被熟料顆?；驖沧⒘隙氯?，而造成上風(fēng)不足風(fēng)機(jī)電流偏低，熟料冷卻不好熱交換低。導(dǎo)致出篦冷機(jī)熟料溫度高于65C +環(huán)境溫度（最高達(dá)200C）,從而造成入AQC鍋爐的煙氣量少、煙氣溫度 偏低而影響發(fā)電量。預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。3.2 篦冷機(jī)清理和技改利用停窯時(shí)間對篦

12、冷機(jī)內(nèi)篦板篦縫進(jìn)行全面的清理，保證篦板的良好通風(fēng)；并根據(jù)篦冷機(jī)的熟料輸送情況，在二段兩點(diǎn)位置安裝了 8快高阻力篦板，以穩(wěn)定 料層、減少冷卻風(fēng)短路帶來的負(fù)影響，盡可能的使風(fēng)量穩(wěn)定均勻 。 滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。3.3 操作優(yōu)化在上述措施的基礎(chǔ)上，又對篦冷機(jī)的操作進(jìn)行了一些優(yōu)化調(diào)整。首先，將原篦冷機(jī)入窯頭電收塵器余風(fēng)管道上閥門開度由原來的 30%改為全 部關(guān)閉；將原先入AQC鍋爐管道閥門開度由以前的30%改為全部打開；后期改 造在細(xì)料區(qū)新加的直徑1500mm取風(fēng)管道閥門開度由60%改為全部打開；篦冷 機(jī)廢氣排放靠篦冷機(jī)破碎機(jī)上部新增1400mm余風(fēng)排放管道控制 。 鐃誅臥瀉噦圣騁貺 頂廡。其次，對

13、篦冷機(jī)內(nèi)熟料料層控制思路本著“一快二慢”的思路進(jìn)行調(diào)整，盡 量將高溫段的熟料冷卻往后移。 因其 AQC 兩根取風(fēng)口均在篦冷機(jī)的擋風(fēng)墻后 （即 正好是一段后二段前的位置） ，為此操作中：控制一段篦速在保證熟料料層不被 冷風(fēng)吹穿的前提下，盡可能將篦速放快，但要保證篦床油壓在可控安全的范圍內(nèi)， 控制篦床油壓小于12MPa;將二段篦速放慢，使熟料料層和冷卻風(fēng)量的使用配 合恰到好處， 即操作上尋找一個(gè)平衡點(diǎn)， 避免出現(xiàn)料層過厚、 風(fēng)量減少或料層稍 薄、冷風(fēng)量偏多現(xiàn)象，以使篦冷機(jī)冷卻效率得到充分發(fā)揮，從而提高入 AQC 鍋 爐溫度。 擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。4 SP 爐旁路閥積灰漏風(fēng)及其處理窯尾 SP 鍋爐

14、旁路閥安裝是水平布置方式在距離入SP 鍋爐管道下方約 2m處，因距離太高而使閥板里面積灰特別嚴(yán)重， 每次停窯檢查閥板上面大概都有幾 噸的料子。以前有過因動作閥板積灰而發(fā)生壓死高溫風(fēng)機(jī)的事故， 因此每次余熱 電站每次退爐都要先將積灰清除后方可動作閥板執(zhí)行器。為了減少閥板的積灰， 在閥板上開了兩個(gè)80mm的孔洞，這樣閥板積灰雖有減少，但漏風(fēng)卻十分嚴(yán)重 的，導(dǎo)致入生料磨的氣體溫度由正常時(shí)的 214C左右提高到224C左右，而入SP 爐溫度則有等量的降低 。 贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算，入SP鍋爐溫度每降低1C,其發(fā)電量將降低22kWh（這 還沒有計(jì)算閥板漏風(fēng)量對發(fā)電的影響 ）。為此，對此閥板可進(jìn)行如圖 3 所示的技 術(shù)改造。 壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。圖3 SP鍋爐旁路閥的改造方案示意經(jīng)估算，此改造因需停窯10天左右的時(shí)間，因此目前我公司公司雖已做好的方案計(jì)劃和材料工具準(zhǔn)備，但具體實(shí)施要等到下次窯系統(tǒng)大修時(shí)進(jìn)行。蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。5結(jié)語(1) 通過以上幾項(xiàng)技改方案的實(shí)施和篦冷機(jī)一些操作優(yōu)化，余熱發(fā)電量有了很大的提高。改前窯臺時(shí)產(chǎn)