我國水泥窯余熱發(fā)電發(fā)展歷程
我國第一臺水泥窯余熱電站始建于大連水泥廠,日本小野田水泥公司在1922~1923 年期間,擴建該廠第二條準3m×60m 干法中空窯生產線時,利用日本余熱電站技術裝備,配套建設了高溫余熱發(fā)電機組,裝機容量為3MW,稱為“水泥干法中空余熱發(fā)電窯”。
解放前我國自己的水泥窯余熱發(fā)電技術也是一張白紙,水泥窯余熱發(fā)電技術與共和國經濟同步發(fā)展。60 年來,水泥窯余熱發(fā)電技術的研究、開發(fā)、推廣、應用工作經歷了四個階段。
第一階段為1950 年~1989 年。這30 多年主要工作是開展了中空窯高溫余熱發(fā)電技術及裝備的開發(fā)、推廣、應用工作。首先參照上世紀三十年代日本引進德國技術在我國東北、華北地區(qū)建設的中空窯高溫余熱發(fā)電技術裝備,對老廠進行改造,同時在老廠擴建中得到應用。總計投運了約290 條中空窯余熱發(fā)電系統(tǒng)。形成了不同主蒸汽參數、余熱鍋爐形式、裝機容量的高溫余熱發(fā)電窯系統(tǒng)。為我國開展水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術及裝備的研究開發(fā)奠定了堅實基礎。
第二階段為1990 年~1996 年。“八五”期間,國家安排了水泥行業(yè)科技攻關課題,其一是:“帶補燃鍋爐的中低溫余熱發(fā)電技術及裝備的研究開發(fā)”,主要內容為采用國產標準系列汽輪發(fā)電機組,回收400℃以下廢氣余熱進行發(fā)電。該課題在1996 年完成了攻關工作,形成了“帶補燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術”;這項技術的研究、開發(fā)、推廣、應用,為我國開發(fā)水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術及裝備工作積累了豐富的經驗;其二是“水泥窯純低溫余熱發(fā)電工藝及裝備技術的研究開發(fā)”;其三是“純低溫余熱發(fā)電技術裝備——螺桿式膨脹機研究開發(fā)”。根據帶補燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術應用的經驗,以日本KHI公司為寧國水泥廠4 000t/d 水泥窯提供的6 480kW 純低溫余熱電站的建設為契機,基本形成了我國水泥窯純低溫余熱發(fā)電工藝技術裝備體系。
第三階段為1997 年~2005 年。推廣、改進“帶補燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術”和“水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術”。截止2005 年底,利用“帶補燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術”技術,國內有23 個水泥廠36 條1 000~4 000t/d 預分解窯生產線上安裝了28 臺帶補燃鍋爐的中溫余熱發(fā)電機組,總裝機為45.36MW。與此同時,我國水泥行業(yè)利用國產設備和技術在13 條新型干法窯上,配套建設了裝機容量分別為2.0MW、3.0MW、6.0MW、7MW 的純低溫余熱電站。
第四階段為2005 年以后。由于水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術裝備已經成熟,國家產業(yè)政策明確規(guī)定不允許上帶補燃爐的余熱發(fā)電系統(tǒng),而純低溫余熱發(fā)電的概念是相對于帶補燃爐余熱發(fā)電技術而命名的,隨著帶補燃爐余熱發(fā)電技術被取締,純低溫余熱發(fā)電技術被更名為水泥窯低溫余熱發(fā)電技術。自此,水泥余熱發(fā)電進入了蓬勃發(fā)展階段。大量的工程實踐機會,給技術不斷創(chuàng)新提供了最佳的機遇。隨著低溫余熱電站投入運行數量的增多,運行情況反過來指導了工藝技術裝備的提高,使我國水泥窯低溫余熱發(fā)電技術裝備更加成熟可靠,達到世界先進水平。

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