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水泥余热发电单双压系统发电能力分析比较
（杭州汽轮动力集团设备成套工程有限公司，浙江杭州310020）
摘要：介绍了干法水泥窑单压、双压余热发电系统发电量的理论计算值；单压、双压余热发电系统实际运用情况。
关键词：干法水泥窑余热汽轮机过热蒸汽发电
Abstract：Introducedadry-processcementkilnsinglepressure、dualpressureWasteheatsystemstheoreticalCalculatedvaluesofcapacityofpowergeneration;theactualuseofsinglepressure、dualpressureWasteheatcogenerationsystem。
Keywords：Dry-processcementkiln；Wasteheat；steamturbine；Superheatedsteam；powergeneration
1引言
中国的干法水泥窑余热发电技术经过十余年的发展有了长足的进步。由最初的带补燃锅炉的余热发电系统,到目前双压、单压发电系统（纯低温）并存的局面。就实际使用单压远多于双压,对于单压双压发电量高低各有关单位也是观点不一。下面我们以理论计算和实际运用结果来说明这个问题。
2单双压系统发电能力计算说明(以5000t/d干法水泥窑为例)
考虑到公平性，在单双压发电能力计算时作如下说明：
⑴为满足生料烘干，SP锅炉排烟温度单双压均为210℃左右。这样，双压系统SP锅炉只能做成单压。双压系统只在窑头AQC锅炉做成双压。双压、单压系统图分别见图1、图2。
⑵双压系统按大连易世达公司窑头双取风并设ASH过热器考虑，单压系统仍按窑头单取风考虑。

图1-双压系统图

图2-单压系统图
⑶由于水泥工况波动，水泥产量有时会大幅降低，窑头废气温度此时会降低至150℃左右（根据水泥厂调查），此时窑尾废气温度无大变化，若双压系统补汽压力选取过高，双压系统锅炉低压部分在水泥产量大幅降低时将不能汽化，汽轮机无法补汽。为确保汽轮机正常补汽，双压系统补气参数宜选为0.1MPa（A）-120℃。
⑷双压系统受汽轮机补汽结构及补汽压力温度过低的影响,主汽内效率只有,补汽内效率只有。单压系统汽轮机结构通畅,主汽内效率达。
单双压发电能力理论计算表(5000t/d水泥线)
AQC锅炉热力计算烟气成份：N2—77.5％、O2—20.5％、H2O—1％、CO2—1％、灰份—5g/Nm3
SP锅炉热力计算烟气成份：N2—65％、O2—5％、H2O—5％、CO2—25％、灰份—60g/Nm3
技术参数计算式数据来源
单位双压系统单压系统汽机主汽参数设计确定
MPa（A）-℃
2.3-3701.25-315汽机补汽参数设计确定
MPa（A）-℃
0.1-120无

SP余热锅炉

SP余热锅炉

高压段进口废气量、温度实际测定Nm3/h350000
350000
℃330330高压段进口废气比热、总焓值总焓值=350000×330×1.5215534÷10000查表计算kJ/Nm3·℃1.52155341.5215534104×kJ/h17573.94217573.942高压蒸发段锅炉漏风量、风温、比热、总焓值双压漏风量=350000×1.5%
单压漏风量=350000×2%
漏风总焓值=漏风量×风温×比热÷10000设计确定Nm3/h52507000℃2525kJ/Nm3·℃1.29791.2979104×kJ/h17.034922.7133考虑漏风后高压段进口废气总焓值双压=17573.942＋17.0349
单压=17573.942＋22.7133计算104×kJ/h17590.976917596.6553高压蒸发段锅炉出口废气量、温度、比热、总焓值双压=350000＋5250
单压=350000＋7000
出口废气温度=饱和温度＋15℃
双压出口总焓值
=355250×238.9×1.497÷10000
单压出口总焓值
=357000×210×1.489÷10000计算Nm3/h355250357000℃238.9210kJ/Nm3·℃1.4971.489104×kJ/h12704.92311163.033高压蒸发段锅炉用于生产蒸汽的总废气焓降双压=（17590.9769－12704.923）×0.975
单压=（17596.6553－11163.033）×0.975计算104×kJ/h4763.90266272.7817高压段主蒸汽压力、温度、焓值设计查焓熵图MPa（A）2.51.35℃饱和223.9315KJ/kg2800.943075.