水泥厂低温余热发电热力系统设计
【摘要】本文以冀东水泥永吉有限责任公司4500th新型干法水泥熟料生产线低温余热发电项目为例，阐述了水泥厂低温余热发电工艺设计以及优化措施。
【关键词】热发电；工艺优化；设计方案
随着水泥熟料煅烧技术的发展，发达国家水泥工业节能技术水平发展很快，低温余热在水泥生产过程中被回收利用，水泥熟料热能利用率已有较大的提高。但我国由于节能技术、装备水平的限制和节能意识影响，在窑炉工业企业中仍有大量的中、低温废气余热资源未被充分利用，能源浪费现象仍然十分突出。随着世界经济快速发展、新型节能技术的推广应用，充分利用有限的资源和发展水泥窑余热发电项目已经成为水泥业发展的一种趋势，也完全符合国家产业政策。
1工程概况
本项目位于吉林省永吉县西阳镇暖泉沟村，利用4500td熟料水泥生产线的窑头、窑尾余热建设一个75MW纯低温余热电站，年发电量5112x104kWh。
2工艺流程
余热发电生产工艺是一个将热能机械能电能的过程。给水通过SP余热锅炉和AQC余热锅炉，将4500td水泥熟料生产线排放废气产生的余热进行回收，使其转化为蒸汽通过蒸汽管道导入蒸汽轮机，在汽轮机中热能转化为动能，使汽轮机转子高速旋转，驱动发电机转动发电，从而转化为最终的产品：电能。
3热力系统构成
在窑头冷却机中部废气出口设置窑头AQC余热锅炉。AQC炉分两段设置，其中I段为蒸汽段，II段为热水段。
在窑尾预热器的废气出口管道上设置SP余热锅炉，SP余热锅炉产生的蒸汽与窑头AQC余热锅炉I段产生的蒸汽合并后送入汽轮机作功。
AQC炉I段生产的135MPa340℃过热蒸汽与窑尾余热锅炉SP炉生产的135MPa320℃过热蒸汽共同并入汽机房母管后，除去外管线损耗后，在母管中混合为135MPa315℃过热蒸汽，作为主蒸汽一并进入汽轮机做功。汽轮机做功后的乏汽通过冷凝器冷凝成水，经凝结水泵再次送入除氧器，再经给水泵为AQC余热锅炉II段提供给水，AQC炉II段生产的180℃左右热水提供给AQC炉I段及SP锅炉，从而形成完整的热力循环系统。
4热力系统配置上采取的措施
f根据水泥窑低温余热发电的废气流量大、品位低的特点，在热力系统设备的配置上采取如下措施：
（1）汽轮机型式采用混汽凝汽式汽轮机，利用参数较低的主蒸汽和来自闪蒸器的饱和蒸汽发电。做功后的蒸汽（乏汽）经冷凝器冷凝后，作为锅炉给水循环利用，形成蒸汽→水→蒸汽循环。
（2）设置具有较高换热效率的余热锅炉：SP和AQC锅炉。SP是利用窑尾预热器出口废气r