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1、冀东水泥滦县公司余热发电中压AQC余热锅炉综合利用作者：郭欠军冀东水泥滦县公司发电分厂，现有一台 HG-75(56)/3.82-W 型 75T/H 循环流化床锅炉、 一台 HG-F37000-1 型余热锅炉、一台 N15-3.43 型汽轮机发电机组。该电站是一个国内典型 的补燃余热发电系统，2006年发电量1.15196亿kWh发电燃标煤49587.4吨，发电煤耗 430.4 克/度，供电成本 0.33 元，全年利润 533万元。到了 2007年原煤价格上涨给电厂生 存带来很大危机，该流化床锅炉燃煤热值 5000kj/kg ，按每 600 元/ 吨计算，单位千瓦燃煤 成本为0.36元/Kwh，
2、全年仅燃煤成本即为 4147万元。滦县公司积极响应国家节能减排政策， 改善环境状况实现能源的优化配置。 其次解决企 业生存问题，力主对利用窑头余热降低发电分厂煤耗，冀东水泥装备部积极探讨滦县公司 5000d/t 熟料线窑头废热资源利用，创造性地提出在窑头设计一台中温、中压余热锅炉，设 计参数达到3.82Mpa、450 C。该参数工况窑头余热锅炉是目前国内压力等级最高的余热锅 炉，该锅炉已于 2008 年 12 月 30 日投产目前运行状况良好。滦县窑头余热锅炉目前运行情况良好平均产汽量为18t/h 达到并超过了设计值 3.7t/h 。一、技术难点解决方案1、 滦县公司补燃电站是中温、中压循环流
3、化床补燃电站，压力为3.82mpa，温度为435C ,如何将窑头废热产生的蒸汽混入现有系统中是一个非常大的难题，此方案国内没有先例可查。2、窑头废热产生的蒸汽品位低，流量、温度波动大，如此大量的低品位蒸汽如果从汽轮机 中部混入汽轮机后，将对汽轮机内部产生非常大的扰动，同时由于低品质蒸汽温度波动 大，对汽轮机缸体将产生周期性的热压和热拉交变应力，长时间造成缸体热疲劳破坏。只有采用能产生中温中压蒸汽的余热锅炉， 与同参数的循环流化床锅炉联合运行才能保 证汽轮机发电机的安全， 即余热锅炉蒸汽与循环流化床锅炉产生的蒸汽混合后进入汽轮 机做功发电，此方案的优点是可以利用大流量主蒸汽稳定由余热锅炉产生的蒸
4、汽，以此 来平衡窑头锅炉蒸汽的波动。3、 如何产生高品质的蒸汽，由于窑头拥有大容量的低品位的废热，一般窑头360 C废热为18万Nm3由此可以产生 330度的蒸汽14t/h，但是此温度的蒸汽是不能与循环流化床 产生的主蒸汽相混合，因为两者温度相差超过105C，不仅对并汽点主蒸汽管道造成很大的热拉和热压应力而其对造成汽轮机进汽温度低于汽轮机进气温度下限，致使汽轮机主蒸汽过热度低于允许值，造成汽轮机后四级尽早地进入湿蒸汽区，造成汽轮机末级叶片严重水蚀，对汽轮机产生不可弥补的损失，所以保证汽轮机的安全必须保证足够高的蒸汽温度。所以为了提高废热蒸汽温度需要取2万480度的热风，来保证此系统的可靠安全运
5、行。所以为了保证产生足够的温度压力的参数德蒸汽，在篦冷机二段和三段之间取18万350C的热风，在一段和二段结合部取 2.8万480度的热风，同时为了保证方案 的安全性在一段保留了一备用风口防止因窑减产时造成取风温度不足。4、有效热利用：为了降低AQC锅炉出口风温在锅炉蒸发段后增加了凝结水省煤器和高加给水省煤器，这样既可以排挤了汽轮机抽汽，节省锅炉了煤耗又可以降低AQC锅炉出口风温。二、技术方案在熟料生产线窑头安装一台双进汽中温中压AQC锅炉及高温沉降室和低温沉降室，保留原有循环流化床锅炉发电系统，热力系统图如下：三、节能效果1、主蒸汽发电量计算：目前滦县余热锅炉产汽量为18t/h超过设计值，汽
6、轮机汽耗为4.6kg/kwh，所以发电量 为 3900kwh。2、凝结水省煤器折合发电量计算：通过凝结水省煤器加热凝结水可以将凝结水从35 C加热到95 C，可以节省汽轮机三段抽气6.5t/h ，该蒸汽折合发电量为 560kwh。3、给水省煤器折合发电量20t/h循环流化床锅炉給水通过余热锅炉省煤器，将給水从104 C加热到154 C可以节省 0.6Mpa 的蒸汽 1.86t/h ，这和发电量为 163kw。4、 综合计算该余热锅炉合计发电量为4623kw。包括经济效益改造后AQC锅炉发电量3750kw，全年发电量可达 33979050kwh（全年以7350小时计算）， 年节约标煤 13456
7、 吨、减少二氧化碳排放量 27149 吨年节约资金 941 万元。计算方式：1、改造后年发电量=余热锅炉每小时发电量x机组全年运行时间。即：改造后年发电量= 4623kWhX 7350小时=33979050kWh2、年节省标煤=年发电量X厂用电率X循环流化床锅炉煤耗=33979050x 92%x 430.46=13456吨/年3、改造后CQ减排量=全年电量x CQ减排因子=33979050X 7.99 X 10-4t/kwh=27149吨4、节省发电资金=全年节省标煤按5000Kcal折成大同煤X大同煤价格=13456t/hX 7/5 X 500 元=9419200元此AQC锅炉建设完成后，能够将滦县公司发电煤耗从目前430g/kwh降低到297g/kwh ,每年为滦县公司节省标煤 13456吨，节省资金 941 万元，减少了二氧化碳的排放 27149吨， 由于系统安全、可靠，运行经济合理，其经济效益、社会效益将更加显著。所以综合比较滦县公司窑头余热锅炉改造非常成功经济效益非常显著。
冀东水泥滦县公司余热发电中压AQC余热锅炉综合利用
