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纯低温余热发电技术及装备主要存在的问题

目前纯低温余热发电技术及装备主要存在哪些问题9e:R(z/l,p%Q7_,a!K2t3A/o0P$o9xH根据国内目前已投产的四个水泥厂余热电站的实际生产运行情况，杭州易达工程技术有限公司总工程师唐金泉认为，就我国纯低温余热发电技术及装备而言尚存在如下问题：

1、已投产的四个余热电站，窑尾预热器均为四级，窑尾废气温度在360～420℃之间。

因废气温度较高，为主蒸汽参数的选定提供了较大空间，也为采用国产标准型汽轮机组创造了条件。

当窑尾预热器为五级或六级，即窑尾废气温度为280～350℃时，由于废气温度低，生产的蒸汽压力、温度及发电能力也低，相应地存在着如何选择主蒸汽参数及利用国内现有低压汽轮机如何调整热力系统或余热锅炉参数配置问题。

2、热力系统问题已投产的四个余热电站，其热力系统全部采用AQC炉、SP炉水系统串联方式，其中江西万年不但水系统串联，蒸汽系统也为串联。

对于这种串联系统：

（1）由于AQC、SP炉水或汽系统串联，而AQC炉利用的是窑头冷却机废气、SP炉利用的是窑尾废气，当窑废气参数波动时，两台炉间互相影响，运行调整较为困难。

（2）当AQC炉出现故障时，要么整套电站全部停运，要么向SP炉汽包直接补给冷水而对SP锅炉的安全运行及使用寿命造成影响。

（3）对于小于200℃低温废气余热的回收，日本KHI的海螺宁国系统采用的是：

AQC炉主蒸汽段排出的200℃以下低温废气设置生产150～180℃的热水段，生产的热水再分级（分为串联两级）闪蒸扩容出不同压力的低压饱和蒸汽并分别补入汽轮机的方式。

这种方式一方面对汽轮机的要求（末级叶片带水及补汽在汽机通流部分的配汽问题等）很高，国产机组能否满足要求尚需进一步实践；另一方面，系统比较复杂，就国产调节阀及执行器而言，实行串联并分级调整是比较困难的。

3、窑头熟料冷却机废气取热问题在四个已投产的电站中，除江西万年外，其它三个电站的窑头熟料冷机废气取热方式均为：

在熟料冷却机中部补开废气排放口，其排出的废气量为冷却机总排废气量的50%左右，温度为350～380℃，废气经初步收尘后进入AQC炉，由AQC炉生产主蒸汽及高温热水或汽机的低压补汽（在此三个电站中，广西柳州仅生产主蒸汽），AQC炉排出的废气再与冷却机尾部排出的剩余废气混合后进入窑头原有的废气收尘器，冷却机尾部排出的剩余废气量降为冷却机总排废气量的50%，温度降至180℃以下。

经三个电厂的生产运行实践证明此种取热方式是稳定可靠的，问题是需与水泥工艺及设备专业进一步结合，研究确认：

①在保证不影响冷却机及窑运行的条件下，能否将冷却机的废气排放方式彻底改变，以进一步提高废气温度、进一步加大高温废气排放量，相应地冷却机尾部的废气排放量进一步减少、温度进一步降低？②在水泥生产线进行设计及冷却机设计制造时，能否一并考虑实施在冷却机设置高温、中温废气排放口并相应解决水泥生产工艺及冷却机设备所需配套措施？对于江西万年水泥厂电站，窑头熟料冷却机废气取热的方式为：

冷却机尾部排出的220～270℃废气全部进入AQC炉，利用AQC炉生产1.0~1.2MPa的饱和蒸汽及SP炉给水，AQC炉排出的废气再进入窑头原有废气收尘器。

这种方式不仅江西万年采用，国内另外五个水泥厂带补燃锅炉的余热电站（仅此五个水泥厂带AQC炉），AQC炉也采用此方式。

这种方式经生产运行实践证明：

因冷却机尾部排出的废气温度波动范围大且快（一般设计为200～250℃，但实际变化在200～350℃，短时甚至超过400℃），几乎使AQC炉无法投入运行。

4、200℃以下低温废气余热的利用问题对于火力发电，为了提高热力循环系统效率，主蒸汽参数（汽轮机的主进汽）一般选取的相对较高，但对于废气温度为320~350℃的纯低温余热发电，其主蒸汽参数中：

主蒸汽压力一般为1.0MPa、温度300℃左右。

对于压力1.0MPa的主蒸汽，饱和温度（水开始蒸发变为蒸汽的温度）为183℃，因换热温差的存在，废气生产主蒸汽后，废气温度只能降至185℃以上；当主蒸汽压力为2.45MPa时，饱和温度为