水泥炉窑余热发电汽轮机设计技术
同时考虑水泥炉窑余热发电站运行时,汽机故障停机,而这时水泥生产线、余热锅炉仍然在运行,一般仍要求凝汽器能接受这部分蒸汽。从热力角度,常规冷凝器将不满足规定的要求,设计的冷凝器体积较常规的要大。本机组凝汽器带有主蒸汽第二级减温减压器,补汽由于压力较低,通过管路直接拉入凝汽器。
该类型汽轮机采用数字电液调节系统。DEH-NTK数字电液调节系统是我公司自主开发的一种经过实践运行考核的成熟的电调系统,其性能指标和功能充分使用户得到满足需求。其数字电子部分由一个电子控制柜及操作员站等组成,该系统设备将DEH、ETS一体化设计供货,运转层上汽机信号的监测控制和保护全部进入DEH系统以此来实现控制、监测和保护一体化,同时控制管理系统参数在线可调,极大方便了运行人员。
液压部分由伺服执行机构、保安系统、及供油系统组成。电液调节系统各执行机构均由电液转换器及油动机组成,完成控制器的指令控制相应阀门开度;保安系统完成手动停机、机械超速及接受ETS保护电磁阀停机;供油系统包括低压主油泵供油系统及伺服阀专用供油系统:低压供油系统提供润滑、保安部套及油动机动作的供油;伺服阀专用供油系统向伺服阀供油。
DEH控制系统的基本功能:自动挂闸;伺服系统表态试验;启动前的控制;转速控制;负荷控制;并网带初负荷;负荷反馈控制;一次调频;CCS控制;负荷限制;快速减负荷;阀位控制;主汽压控制;主汽压力低保护;补汽控制;在线试验;可以在工程师站进行参数修改、组态;具有完整的数据记录、显示及打印功能。
在为海螺水泥集团提供水泥炉窑低温余热汽轮发电机组之前,我公司已为冀东(229.67元/吨,0%)水泥厂提供了两套用于AQC炉余热利用的双压(带补汽)凝汽式汽轮发电机组。功率为别为12MW和15MW,目前机组运作情况良好。
2005年6月我公司与海螺水泥集团签订了11套水泥炉窑低温余热发电汽轮发电机组,功率等级分别为9MW、18MW和30MW。分别用于8家水泥厂的11条生产线MW汽轮电机组投产发电,机组出力达到并超出原有设计功率。至今机组运作状况良好,发电成本明显降低。2006年10月,海螺建德水泥厂9MW汽轮发电机组投产发电;同年11月海螺池州水泥厂首台18MW汽轮发电机组并网发电,最高功率达19MW。今年1月底,海螺铜陵水泥厂18MW汽轮发电机组投产发电。2月底,海螺枞阳水泥厂一号机18MW汽轮发电机组又正式并网发电。后续机组正在安装调试或在加工生产装配中。已投运的5台机组振动均达到优秀。机组的经济性达到设计保证值,最大连续出力达到或超出原有设计值,拥有非常良好的鸾负荷性能。经济效益与社会效益相当可观。
充分利用水泥生产的全部过程中的废气余热建设纯低温的余热发电装置,既可大量回收和充分的利用低品质的余热用以发电或热电联供,以降低水泥生产的电耗,节约能源,又可有效的减少水泥生产对环境的污染,等同于火力发电厂,还具有减少二氧化硫排放的功效,慢慢的变成了目前国内水泥工业节能降耗、改善环境状况的有效途径。
相对于补燃型的资源综合利用电站而言,利用水泥窑纯低温废气余热所建设的电站不配置任何燃烧设备,所以也不增加任何的烟气、粉尘和废渣的排放点,因此,具有更加好的节能和环保效果。
由于窑头和窑尾的废气温度较低,采用纯低温余热进行发电,对装备和系统技术的要求比较高。受水泥生产工艺流程、原料特性、主机设备选型、天气特征情况等诸多因素的制约,相同规模的水泥生产线,其余热品质和余热量不完全一样。因此,尽管针对纯低温余热进行回收并进行发电的理论技术基本一致,但纯低温余热发电系统的规模和配置、系统参数、设备性能和特性则不完全相同。
我们将充分的利用与海螺水泥集团合作所取得的成功经验,在不断总结完善现有机型的基础上。继续开发更多适应国内外不同水泥生产工艺流程、原料特性的多种参数、多种功率的汽轮发电机组。为水泥行业提供更多技术上具有自主知识产权的,经济性、可靠性处于国内外领先水平的新设备。
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