篦冷机余风再循环系统的设计研究.pdf

试验研究
宋媂:篦冷杌余风再环系統的设计研究
篦令机余风再循环系统的设计研究
宋炜
南京市市政设计研究院有限责任公司,江苏南京210008
搞要:在总结水泥余热发电工程实际应用的基础上,对篦冷机增加余风再循环系筑设计过程中的热平符计
算、管道选型以及节能经济效益进行了分析和探讨。
关词:篦冷机;余热;热平衙;节能
Abstract: Based on summarizing the cement waste heat power generation project, on the basis of practical
application of the grate cooler afterwind increase recirculation system, heat balance calculation in the proces
of design, selection of pipes and energy saving economic benefits are analyzed and discussed.
Key words: grate cooler; waste heat;heat balance; energy conservation
概述
冷机收人热量由两部分组成:进人篦冷机熟料热量
水泥厂余热发电项目是利用水泥窑窑头熟料Q1和冷却机冷空气帯人热量Q2。冷却机支出热量
篦冷机及窑尾预热器排出的废气余热,分别设置由以下几部分组成:人存二次风带走热量Q3、入炉
台AQC余热锅炉和一台SP余热锅炉,给水经三次风带走热量Q、余热发电带走热量Q、煤磨烘
过锅炉换热产生过热蒸汽送到汽轮机带动发电机干带走热量Q。、余风带走热量Q、出篦冷机熟料带
发电。从水泥厂的实际运行数据来看,窑尾C1筒走热量Q2和篦冷机表面散热Q。根据能量平衡可
的出口温度基本保持在320~330℃之间,波动很得:Q1+Q2=Q+Q+Q+Q+Qn+Qs+の9。
小:SP炉出口需保持温度在200℃左右以满足生
2)当将烟筒中的部分余风冉抽到管冷机中
料烘干需求。所以,窑尾SP锅炉的蒸发量提升能即增加了Q,当其他的热量不变,人審头锅炉热量
力有限。想要提高吨熟料发电量,就需要对窑头Q3肯定增加,也就相应地提高锅炉的蒸汽量,从而
AQC锅炉蒸发量进行优化,从提高窑头锅炉人口提高余热发电量。同时Q的提高与抽入镱冷机中
废气温度和流量这两个方面着手。为进一步提高的循环风流量和温度有很大关系。
能源利用效率、降低企业生产成本,通过实践研究
3)某2500t水泥熟料生产线,进余热发电
发现,在窑头篦冷机增加余风再循环系统能有效AC锅炉的娴气温度为380℃、风量为100000Nm,
地提高余热发电量
计划增设余风再循环系统,将温度70℃、风量为
2余风再循环的热平衡计算
60000Nm沿的余风重新送到篦冷机之中,求余热
窑头锅炉排烟温度一般在100℃左右,与篦发电增加温度,过程如下
冷机余风管的废气混合后,经除尘装置后由窑头
根据上面的能量平衡式可知,Ω增加的炲值
排风机排入大气,这部分温度约为70~80℃的热为:
量被白白浪费。实际上这部分热量是可以被有效
△H1=H1-H-92.7-26.4=663Kjhk
利用的,可通过循环风管道将窑头排风机的排烟式中:△H为Q1增加的嫦值,Kjkg:H为70℃余风
接到篦冷机的冷却风机入口
的焓值,927Kikg;Ho为20℃余风的焓值,264Kjkg。
(1)从篦冷机的热平衡角度分析可以得出,篦
平衡式左边增加的热量,都是通过右边余热发
201年箩2
万方数据
宋沛:冷抓佘风再猫环系统的设计研究
试验研究
电输出量Ω增加的体现,则有
通过热力计算对比发现,对于同一个余热电站
vx△B-=V发x△H,即60000100在所有设备参数不变的情况,增设余热再循环可以
000x(Hy-H2)。
使余热发电的吨熟料发电量提高2.5kW·h化。
式中:H2为余热发电取风口温度380℃的焓值,3余风再循环管道的设计
513.91Kjh;B3为增加余风再循环后余热发电的温
某2500l水泥熟料生产线,进余热发电AQC
度?所对应的熔值,jh;代入上式可得
锅炉的烟气温度为380℃、风量为10000Nmh,计
Hy=556Kjh,査表可得温度为73=408C
划增设余风再循环系统,将温度70℃、风量为
(4)通过热平衡计算表面提高进人窑头锅炉的60000Nmih的余风重新送到篦冷机之中,求余风
烟气温度28℃。从而可大幅提高余热发电量。增设再循环管道的管径。解析过程如下
余风再循环之后热力参数见表1、表
表1余风再衛环后热力参数对比
熟料产量2500td
设计参数
AQC锅炉参数
AQC锅炉参数
SP锅炉参数
加余风再循环后
燃(风)流量/(Nm3h2)
100000
100000
进口烟(风)温度℃
38C
330
出口烟(风)温度/C
202
过热蒸汽温度C
过热蒸汽流量/(t·h')
过热蒸汽压力MP
表2汽轮发电机参數对比
汽轮发电机参数
设计参数
汽轮发电机参数
加余风再循环后)
汽机主汽流盘/(t-h)
24.9
汽机主汽温度f
汽机主汽压力MPa
汽轮机排汽压力MPe
计算发电机输出功率kW
4367
吨熟料发电量(kWh-t)
(1)将余风再循环风管的标准风量转化为70℃
(2)管道单位长度自重由圆形风管断面自重、
下的工况风量,根据公式
保温层重、风载组成,相加后再乘以地震荷载系数
Vx(273+12
丁.况一
则有
和积灰荷载系数,则有管道单位长度自重g=(1.2x
273
7.85×3.14x2.2x8×10-2+7.85x3.14x2.2x2x102+1.65)
yre=500(23+10)-75384nTh
x1.3x1.5=15.48kNm。
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(3)根据余热发电工程设计经验,余风再循环
再根据一般地区风管管径公式D=V28Z
风管材质选用Q235B,管道壁厚取用8m,直管
道支架间的跨距选用8m,设计时对于大风管的壁
则有余风再循环风管的管径D=V/7538-=2.1m厚和支架间跨距的安全性尤为重要。以下是验证管
2827x6
(取2.2m):式中:ル为风管流速,取6m/a。
道壁厚和支架跨距是否安全的过程。
ぶ21年算2翅
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