中空余熱發(fā)電窯的技術及設備共有三代,這三代余熱發(fā)電的發(fā)展情況分別介紹如下。

(1)第一代技術——日本于上世紀三十年代在中國的華北、東北地區(qū)及上世紀七、八十年代我國自行建設的中空余熱發(fā)電窯余熱發(fā)電系統(tǒng),如圖1所示。

在這一代技術中,水泥窯產量均小于500 T/D,單臺水泥窯余熱發(fā)電能力均小于3 000 KW,發(fā)電主蒸汽參數(shù):壓力≤2. 45 MPa,溫度≤400 ℃,每噸水泥熟料余熱發(fā)電量為90～130 KW /H,余熱鍋爐進口廢氣溫度500～900 ℃,汽輪機為單進汽式汽輪機。至上世紀末國內仍有近六十條這樣的余熱發(fā)電窯在運行。

(2)第二代技術——國內開發(fā)、研制的中空余熱發(fā)電窯余熱發(fā)電系統(tǒng),如圖2所示。

在這一技術中,水泥窯產量提高至700 T/D,單臺水泥窯余熱發(fā)電能力提高至4 000 ～6 000KW,發(fā)電主蒸汽參數(shù): 壓力3. 82 MPa,溫度450℃,每噸水泥熟料余熱發(fā)電量為150 ～170 KW /H,余熱鍋爐進口廢氣溫度500～900℃,汽輪機為單進汽式汽輪機。到上世紀末,國內共建設了約二十條這樣的生產線,采用這一技術的余熱發(fā)電窯其水泥的生產可不再外購電而全部由余熱發(fā)電系統(tǒng)供電。

(3)第三代技術——中國結合預分解窯余熱發(fā)電技術及設備而開發(fā)、研制的中空余熱發(fā)電窯余熱發(fā)電系統(tǒng),如圖3所示。

在這一技術中,水泥窯產量仍在700 T/D,單臺水泥窯余熱發(fā)電能力提高至4 500～7 500 KW,發(fā)電為二個蒸汽參數(shù):其一為主蒸汽,壓力3. 82MPa,溫度450 ℃;其二為輔助蒸汽,壓力0. 2 ～0. 5MPa,溫度為飽和溫度至50 ℃過熱度,每噸水泥熟料余熱發(fā)電量為180～220 KW /H,余熱鍋爐為兩臺鍋爐:其一為進口廢氣溫度500～900 ℃的立式鍋爐;其二為進口廢氣溫度本180～300 ℃立式或臥式鍋爐,汽輪機為兩個或三個壓力等級的進汽口。上世紀九十年代中國國內采用這一技術已經建設了二條生產線,綜合能耗與同規(guī)模的預分解窯相同。

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