窯頭余熱鍋爐取風(fēng)方式的優(yōu)化

劉瑞起　樊海亮　朱元軍　黃 彬　付承明

魯南中聯(lián)水泥有限公司，山東 滕州 277531

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窯頭余熱鍋爐取風(fēng)方式的優(yōu)化

劉瑞起樊海亮朱元軍黃 彬付承明

魯南中聯(lián)水泥有限公司，山東 滕州 277531

在生產(chǎn)線窯頭旁路閥風(fēng)閥與篦冷機(jī)出口之間增加一段管道、一個(gè)調(diào)節(jié)風(fēng)閥，通過系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整，改變了篦冷機(jī)內(nèi)余風(fēng)的走向，穩(wěn)定了余熱發(fā)電機(jī)組以及煤磨的操作，提高了噸熟料發(fā)電臺(tái)時(shí)，降低了收塵器入口溫度。

余熱發(fā)電調(diào)節(jié)風(fēng)閥余風(fēng)

0　引言

我公司1號(hào)線（2 500 t/d熟料）窯頭余熱鍋爐布置在窯頭篦冷機(jī)和窯頭排風(fēng)機(jī)之間，窯頭余熱鍋爐取風(fēng)點(diǎn)設(shè)置在篦冷機(jī)一段尾部與二段頭部，運(yùn)行中通過各調(diào)節(jié)風(fēng)閥來控制風(fēng)量及調(diào)整風(fēng)溫，將一段尾部高溫?zé)犸L(fēng)送至窯頭余熱鍋爐進(jìn)行工質(zhì)交換用于發(fā)電。同時(shí)煤磨取風(fēng)點(diǎn)設(shè)置在二段頭部，與余熱發(fā)電取風(fēng)口相對(duì)設(shè)置。因余熱發(fā)電取風(fēng)點(diǎn)的設(shè)置改變了篦冷機(jī)內(nèi)余風(fēng)的走向，給煤磨的操作主要是煤磨進(jìn)口風(fēng)溫產(chǎn)生影響，同時(shí)余熱發(fā)電未達(dá)到最佳狀態(tài)，經(jīng)研究后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了改造。

1 窯頭余熱鍋爐運(yùn)行狀況

篦冷機(jī)、發(fā)電機(jī)組主機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)規(guī)格及主要參數(shù)見表1。

在余熱發(fā)電未投運(yùn)時(shí)，篦冷機(jī)內(nèi)余風(fēng)經(jīng)閥門F1后進(jìn)入電收塵器收塵然后排入大氣，篦冷機(jī)內(nèi)的余風(fēng)走向?yàn)閺囊欢挝膊肯蚨挝膊恳苿?dòng)，二段尾部的低溫冷卻風(fēng)不參與煤磨的取風(fēng)。篦冷機(jī)原取風(fēng)管路設(shè)計(jì)示于圖1。

在余熱發(fā)電投運(yùn)后，采取將閥門F1關(guān)閉開啟閥門F2，篦冷機(jī)內(nèi)余風(fēng)經(jīng)AQC爐進(jìn)入電收塵器然后排入大氣。二段尾部的低溫冷卻風(fēng)向頭部流動(dòng)，部分冷卻風(fēng)參與了煤磨的取風(fēng)，造成煤磨進(jìn)口風(fēng)溫偏低，對(duì)煤磨操作造成一定影響。

為滿足煤磨用風(fēng)溫度的需要，1號(hào)線窯頭旁路風(fēng)閥F1需要常開約15%以上。由于風(fēng)閥F1始終處于15%～20%的常開開度，在篦冷機(jī)中加快了高溫廢氣的流動(dòng)，造成進(jìn)入窯頭余熱鍋爐的廢氣溫度較高。為保證窯頭余熱鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行，要控制AQC鍋爐進(jìn)口熱風(fēng)閥F2的開度，開啟進(jìn)口冷風(fēng)閥F3進(jìn)行配風(fēng)（開度為50%以上），由于冷風(fēng)的進(jìn)入，打破了篦冷機(jī)系統(tǒng)的用風(fēng)，窯頭出現(xiàn)正壓現(xiàn)象，給窯操作以及窯頭衛(wèi)生帶來影響。

表1　主機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)格及參數(shù)

同時(shí)，進(jìn)入電收塵器的廢氣溫度在215 ℃以上，收塵效果明顯受到影響。鍋爐進(jìn)風(fēng)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，窯頭余熱鍋爐產(chǎn)汽量降低1.5～2.5 t/h，主蒸汽壓力下降0.1 MPa，改造前窯頭AQC爐運(yùn)行狀況如表2。根據(jù)試生產(chǎn)期間的運(yùn)行報(bào)表數(shù)據(jù)，及目前運(yùn)行曲線分析，該線正常運(yùn)行情況下發(fā)電臺(tái)時(shí)降低約160～350 kWh。

圖1　AQC爐原取風(fēng)管路示意圖

表2　改造前窯頭AQC爐運(yùn)行狀況

2　改進(jìn)措施

為使1號(hào)線窯頭余熱鍋爐、窯頭篦冷機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，降低進(jìn)入電收塵器的廢氣溫度，提高收塵器的收塵效果，采取對(duì)1號(hào)線窯頭余熱鍋爐及窯工藝操作進(jìn)行優(yōu)化控制。

在窯況穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，窯頭AQC爐的旁路風(fēng)閥F1盡可能全關(guān)，使篦冷機(jī)尾部的低溫風(fēng)前移，在篦冷機(jī)中段與高溫風(fēng)進(jìn)行混合來滿足煤磨及鍋爐用風(fēng)的需求。

在篦冷機(jī)廢氣出口管道與AQC爐旁路風(fēng)閥之間提取約小于或等于窯頭余熱鍋爐的通風(fēng)量，通過專用管道與窯頭余熱鍋爐進(jìn)風(fēng)管道進(jìn)行并接，送至窯頭余熱鍋爐進(jìn)行工質(zhì)交換用于發(fā)電，從而構(gòu)成兩路篦冷機(jī)廢氣熱風(fēng)送至余熱鍋爐。從篦冷機(jī)尾部取風(fēng)→經(jīng)管道→Φ2 200調(diào)節(jié)風(fēng)閥F4→與原篦冷機(jī)所取高溫?zé)犸L(fēng)匯合→送入窯頭余熱鍋爐→窯頭收塵器→窯頭排風(fēng)機(jī)入大氣。其示意圖見圖2。

改造后的操作：在窯況不穩(wěn)定時(shí)，窯頭旁路風(fēng)閥F1全部關(guān)閉，窯頭余熱鍋爐用風(fēng)主要使用篦冷機(jī)尾部的低溫風(fēng)與少量的一段尾部高溫風(fēng)進(jìn)行混合后進(jìn)入窯頭余熱鍋爐進(jìn)行工質(zhì)交換用于發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)溫控制在390~360 ℃，鍋爐冷風(fēng)閥F3全關(guān)。鍋爐進(jìn)風(fēng)量會(huì)有所增加，使窯頭余熱鍋爐產(chǎn)汽量相應(yīng)增加，發(fā)電臺(tái)時(shí)產(chǎn)量得到提高，篦冷機(jī)余熱得到充分利用。

3　經(jīng)濟(jì)效益分析

由于篦冷機(jī)尾部的低溫風(fēng)被抽取用于余熱發(fā)電，在篦冷機(jī)中加快了高溫廢氣的流動(dòng)，滿足了煤磨用風(fēng)溫度的需要，保證了高品質(zhì)的窯頭廢氣用于窯的生產(chǎn)。窯頭余熱鍋爐進(jìn)口風(fēng)溫長期超溫問題得到解決，基本不再需要常開冷風(fēng)閥進(jìn)行配風(fēng)，保證了窯頭負(fù)壓的穩(wěn)定。同時(shí)，進(jìn)入窯頭收塵器的廢氣溫度可控制在160～180 ℃以下，為后期電改袋創(chuàng)造良好的條件，從而降低電改袋后收塵器的運(yùn)行成本。改造前后窯頭AQC爐運(yùn)行狀況如表3所示。

圖2　改造后AQC爐取風(fēng)管路示意圖

表3　改造前后窯頭AQC爐運(yùn)行狀況

對(duì)篦下用風(fēng)的調(diào)整，沒有影響到窯的穩(wěn)定運(yùn)行，也沒有對(duì)電站輸灰系統(tǒng)造成影響。原來分析認(rèn)為：改造后進(jìn)入鍋爐廢氣量的增加，鍋爐沉降室分離出的粉塵會(huì)增多，可能存在鍋爐輸灰拉鏈機(jī)輸灰能力不能滿足運(yùn)行工況的的現(xiàn)象。實(shí)際運(yùn)行表明，鍋爐輸灰拉鏈機(jī)能夠滿足技改后的輸灰需求。

雖然此改造比較簡單，在1號(hào)線窯頭旁路閥風(fēng)閥與篦冷機(jī)出口之間增加一段管道、一個(gè)調(diào)節(jié)風(fēng)閥，其它為板材、型鋼和保溫材料等，但改造后經(jīng)濟(jì)效益可觀。依據(jù)上年度機(jī)組相對(duì)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率進(jìn)行計(jì)算，及電改袋后，降低收塵袋選用等級(jí)，包括節(jié)約的運(yùn)行費(fèi)用，本次技改全年有望產(chǎn)生57.7萬元的經(jīng)濟(jì)效益。

TQ172.622.26

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1008-0473(2016)03-0032-02DOI編碼：10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.03.006

2015-12-10）