水泥窯純低溫余熱電站不同熱力系統(tǒng)配置的發(fā)電能力比較
1.前言
在全國(guó)范圍內(nèi),目前共有為22條水泥窯配套建設(shè)的20座純低溫余熱電站投入運(yùn)行(不含臺(tái)灣地區(qū)),其中天津院主持設(shè)計(jì)的有16座。目前天津院已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢正在施工以及天津院正在設(shè)計(jì)的余熱電站還有30多座。在天津院設(shè)計(jì)的已經(jīng)投運(yùn)的余熱電站中,天津院普遍采用了單壓和雙壓的余熱發(fā)電熱力系統(tǒng);在天津院已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢正在安裝或正在設(shè)計(jì)的余熱電站中,天津院普遍采用了閃蒸、雙壓和單壓的熱力系統(tǒng)。
那么對(duì)于目前存在的三種熱力系統(tǒng),發(fā)電能力到底如何?在一定具體條件下哪種熱力系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)更突出?以及建設(shè)單位到底采用哪一種系統(tǒng)建設(shè)余熱電站?目前各家設(shè)計(jì)單位及學(xué)者都沒(méi)能給業(yè)主以清晰的概念。本文根據(jù)二十多年來(lái)天津院從事余熱發(fā)電的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合某具體工程,分別對(duì)三種熱力系統(tǒng)配置進(jìn)行計(jì)算和分析,供業(yè)主參考。
2.單壓、閃蒸、雙壓余熱發(fā)電熱力系統(tǒng)的概念
目前在水泥行業(yè)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域中,熱力系統(tǒng)主要有三種配置方式:
a. 單壓系統(tǒng)
b. 熱水閃蒸雙壓系統(tǒng),簡(jiǎn)稱(chēng)閃蒸系統(tǒng)
c. 雙壓鍋爐雙壓系統(tǒng),簡(jiǎn)稱(chēng)雙壓系統(tǒng)
目前普遍采用的單壓系統(tǒng)熱力流程如圖1所示。本熱力系統(tǒng)中,窯頭余熱鍋爐和窯尾余熱鍋爐生產(chǎn)相同或相近參數(shù)的主蒸汽,混合后進(jìn)入汽輪機(jī),主蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)作功后經(jīng)除氧,由給水泵為窯頭余熱鍋爐供水,窯頭余熱鍋爐生產(chǎn)的熱水再為窯頭余熱鍋爐蒸汽段和窯尾余熱鍋爐