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目前吨熟料发电量大多在30~38 kWh/t.cl之间,有些更低些。如5000t/d的熟料生产线,普遍装机为9或10MW,实际熟料生产量一般高于名义产量10%以上,按5600t/d计算,则保证发电功率为7.933MW;而相当部分机组最大发电小于7.5MW,按平均发电计算7kW计算,则发电为30kWh/t.cl,如果按平均发电6.5MW计算,则27.9kWh/t.cl,与理论计算值38~42 kWh/t.cl,比较尚有较大的差距。
发电高低差异原因有三:
第一发电水泥余热热源差别。以5000t/d熟料生产线为例,由于熟料配比、燃煤的因素,生料预热器出口烟气温度具有一定差值,通常在330~300℃之间,甚至更低;而烟气量也不同,有些高达37万Nm3,有些只有31.5万Nm3;而生料粉磨系统不同,烘干所需的烟气温度也不完全相同,综合以上因素,相同标称产量的熟料生产线提供的余热发电可利用热能可以相差30%。表3为有关因素对对余热发电量影响的评估表,其中以熟料特性和烧成系统影响为大。
如果由于可利用热能不足而使发电低,无法满足设置的装机容量,则显然设备闲置,造成浪费,相应维护费用升高。如5000t/d熟料生产线可利用热能只能满足6.5~7MW,按7.5MW而不是9MW配置发电机组,简单计算,相差16.7%的装机容量和相应的投资,而如果按7MW配置机组,则相差更大,为22.2%。
第二,技术能力存在差异。换言之各服务商在热源利用,发电系统拟合,设备选型,平面布置等方面存在区别和差异,不仅造成发电量差异,而且也将直接对投资、设备性能、可靠性以及维护等诸多方面产生影响,此外运营维护人员也亦参差不齐。
第三,运营商差异。有些企业把关较好,而有些不是以技术方案、性价比、实力等为重要考察要素,而是单纯以报价、以报出吨熟料发电量来评判服务商,并作为招标的依据,如此出现发电量低等问题就不足为奇了。
表3 影响余热发电量因素评估
序号 | 影响因素 | 影响参数 | 发电影响 |
1 | 生料磨系统 | SP炉出口温度 | 一般 |
2 | 分离器特性 | SP炉入口温度 | 大 |
SP炉烟气量 | 一般 | ||
3 | 熟料烧成系统性能 | AQC炉入口温度 | 较大 |
AQC炉空气量 | 较大 | ||
4 | 篦冷机性能 | AQC炉空气量 | 较大 |
AQC炉空气温度 | 一般 | ||
5 | 生料特性 | AQC炉空气温度 | 大 |
AQC炉空气量 | 一般 | ||
SP炉烟气量 | 较大 | ||
6 | 实际产量 | 以上各参数 | 较大 |
2、简单追求吨熟料发电量或吨熟料热耗部分水泥企业片面追求发电量,并以吨熟料发电量指标的高低评判发电服务商。而部份服务商为迎合水泥企业的意愿,在废气取气点上做文章,手段主要是与二三次风争风抢热或利用其它高温热能。其结果是可能发电量提高了,但是单位熟料热耗也提高了。
恰恰相反,有些企业不断追求吨熟料热耗的降低,和没有配置余热发电系统时一样。如某水泥厂,熟料热耗下降了15 kJ/kg.cl,但是余热发电也由7000~8000kW降到了4000~4500kW。
这两种现象具有一定的普遍性,均追求局部效益,而未考虑整体,有失偏颇,不可取。余热发电作为水泥熟料生产系统的子系统,其与烧成系统在目标本质上是统一的,需要服从于总能耗最小原则,而局部最优不一定整体最优。
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