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如何提高窑操在余热发电上的价值?

 上海炫风实业集团有限公司

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在工艺和装备已经定型的情况下,余热的运行效果与窑操的水平密不可分,如何在中控室获取理想的操作效果,直接关系到余热发电的运行情况和经济效益。从操作员的培养,热力系统的优化,余热发电的考核等方面阐述了如何来提高窑操的价值。

  现代水泥技术装备和水泥窑余热发电已经遍布祖国各地,余热发电的基础是水泥窑提供的余热,在工艺和装备已经定型的情况下,它的运行效果与窑操的水平密不可分,如何在中控室获取理想的操作效果,直接关系到余热发电的运行情况和经济效益。

  1 如何培养一个优秀操作员

  优秀的操作员应该能够利用所拥有的全部操作和管理资源,按照应有的程序与方法,根据现场实际作出判断和选择,从而实现最佳操作和管理。

  如何做一个好操作员,操作员进一步发展的方向是什么,操作员在企业中应该发挥什么作用? 换句话讲,企业对操作员应该有什么要求,企业如何培养和用好操作员? 个人要做一个好的操作员,就应该具有一定的“三员”能力,即是操作员、又是技术员、还是调度员;企业要培养一个好操作员,就要给他一定的“三员”权利、机会和动力。

  因为操作员掌握的信息最全面、最直接、最及时,由他们直接的优化操作、进步技术、调度人员,从管理上讲,操作员岗位是最大效率岗位,所有上面的管理岗位和下面的支持岗位,都应该围绕操作员岗位运转。

  企业领导要支持和鼓励操作员向“三员”努力,给他们一定的权利、帮他们树立威信、为他们创造机会,当过操作员、特别是一个好操作员,应该作为生产系统领导的基本任职条件,用不了几年这个企业就会出现人才济济的局面。

  2 正确认识现有的余热发电水平

  我们来看看水泥熟料在生产过程中的热效率是多少,它浪费了多少能源,如果把这些浪费的能源全部转换成电,它又能够发多少电?

  水泥熟料是由钙质原料、硅质原料、铝质原料、铁质原料的混合物,经高温煅烧形成的以硅酸盐矿物为主的多相组成烧结体。在高温热力学条件下,物料经过了扩散分解反应、固相反应、液相烧结等多个主控反应过程。由于所用的原料不同、所得熟料的矿物组成有别,其理论热耗一般波动在1630-1800kj/kg范围内(约390-430kcal/kg,这与所采用的生产工艺没有关系。

  而我们现在的生产工艺,熟料热耗能达到710kcal/kg熟料就已经是先进水平了。也就是说:①现在熟料烧成的热效率约为 54.93%60.56%;②单位熟料浪费的热能约为 320280kcal/kg熟料;③这些热能折算成标煤约为 4571040000g标煤/t熟料;④按国家规定的发电对标系数350g/kWh折算,可发电130114kWh/t熟料。

  所以说,在水泥工艺没有把热耗降低到710kcal/t熟料以下之前,我们可以挖掘的潜力应在114kWh/t熟料以上,而我们现在采用的纯低温余热发电才仅仅挖掘了40kWh/t熟料左右。

  即使熟料热耗能达到国际先进水平的700kcal/kg熟料,按以上推算,吨熟料浪费的余热仍可发电126110 kWh/t熟料,还是要比40kh/t熟料大得多。

  所以,不能说我们今天的余热发电技术已经到顶了,纯低温余热发电不应该满足于现状、更不应该排斥其他非纯低温技术的采用。我们的思路能不能再开阔一些,不能把剩余的70kWh/t熟料的电能白白的浪费了。比如说:① 首先是纯低温余热发电技术的突破,把可利用的温度再降低一些;② 能不能搞一些低品质发电,用于对供电质量要求不高的装置上。比如一般的通风、照明、制冷、空调等;③ 能不能搞一点不纯低温,用少量的其他综合利用资源搞一点补燃。比如有机垃圾、煤矸石等;④ 或者不发电,直接用汽轮机拖动设备;⑤ 或者用于烘干、预热等其他工艺。

  3 关于热力系统的优化

  “余热发电”与“火力发电”相比,相同点都是发电。就发电系统来讲,余热发电没有太多的新东西,而且装备也要小得多,不会有太多的问题。

  所不同的是,一个是“余热”、一个是“火力”,主要区别在热力系统的不同上。进一步讲就是热源的不同,“余热”这个热源与“火力”相比,品质要低得多,利用起来要复杂得多,这才是搞好余热发电的关键所在。

  目前的水泥窑纯低温余热发电,热力系统采用较多的是:“双压系统”和“窑尾蒸汽到窑头进一步加热”的设计,应该说比以前优化了许多,也取得了明显的效果,但还有进一步优化的空间。主要是窑头余热的进一步细分,把短缺的优质余热分离出来,用于锅炉的关键部位,比如:

  (1)在篦冷机篦上的二三段之间加隔墙,防止三段低温废气串入对二段中温废气的贫化;

  (2)将余热发电在篦冷机上的取风口一分为二,实现高温废气与中温废气的分开使用,进一步提高锅炉的蒸发能力;

  (3)在篦冷机的低温区增加一个取风口,作为煤磨用风的主风源,原有中温区的取风口仅作调节温度使用,把原来用于煤磨烘干的中温风让给发电;

  (4)利用窑头排放的废气(还有100多℃)作为篦冷机一二段的冷却风源,抬高余热发电的取风温度,也减少了废气排放;

  (5)进一步增加篦冷机一二段的料层厚度(必要时须对篦下风机进行提压改造),加强熟料中热量的集中释放,提高余热发电取风温度;

  (6)如有必要,可以在三次风管内、或窑头罩内增设蒸发器;或直接取少量的三次风或二次风用于锅炉的蒸发段;或采用有利于综合利用的补燃措施。


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