分散控制系统在水泥窑纯低温余热发电的应用
水泥窑纯低温余热发电是水泥窑提高生产效益、节约能源和实现可持续发展的重要途径。随着水泥窑余热发电技术、分散控制系统及各种智能技术的不断发展，使得越来越多的水泥窑开始余热发电项目，并将分散控制系统应用到水泥窑余热发电中，实现生产过程的自动控制。由于余热锅炉汽包水位有多变量、非线性和强耦合等特点，使得余热锅炉汽包水位的控制成为余热发电控制的难点。传统PID控制的控制效果差强人意，因此对汽包水位控制采用一些先进的控制策略成为发展趋势。随着模糊控制理论的不断发展和研究，因此将模糊控制应用到汽包水位控制中成为本文研究的重点。本文针对余热发电的特性，主要进行了如下几方面的研究：（1）在充分了解水泥窑纯低温余热发电技术的设备主要组成和工艺流程后，以LN2000DCS为平台对其进行硬件的配置和软件的设计，并将其应用到现场进行调试。（2）针对余热锅炉汽包水位的特点和汽包水位的经典控制策略进行了深入研究，通过现场采集到的数据对其进行递推增广最小二乘&
(本文共58页)
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●●水泥生产是一个高投入、高污染的行业,随着水泥窑纯低温余热发电系统的投入使用在很大程度上实现了能源的循环利用,提高了能源的使用效率,实现了节能减排的目标,同时也为水泥行业带来了额外的收益。但是水泥窑纯低温余热发电系统对控制系统的稳定性要求比较高,为了满足它的需要,我们将分散控制系统加入水泥窑纯低温余热发电系统中,以适应水泥窑纯低温余热发电系统自动化的需求。1.水泥窑纯低温余热发电系统的工作原理水泥生产的过程中,煅烧窑中的温度可以达到1400摄氏度,利用新型的干法工艺,将煅烧窑排出的高温尾气来进行生料的烘干和预热的分解,然后再将低温的废气和窑头篦冷机的废气加以回收,用来发电。因为水泥生产的过程是连续的,所以利用水泥窑纯低温余热发电是可行的,不仅节约能源而且还实现了低碳生产[1]。水泥窑纯低温余热发电的工作系统的工作原理如下:水泥窑纯低温余热发电系统的装置主要由余热锅炉、汽轮机、发电机、给水泵等构成。它的工作原理是:以水作为热交换...&
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1水泥行业发展现状分析水泥工业是建筑行业的基础和保证。水泥工业技术的发展关系到国民经济发展势头强劲与否,是生产建设和人民生活必备的基础材料。随着科学技术的提高和经济的迅猛发展,水泥产业的规模和生产方式也发生了翻天覆地的改变。近年来,随着中央西部大开发战略的逐步实施以及国家对水泥工业结构调整步伐的加快,国家和地方拉动内需政策措施的出台,基础设施建设投入力度加大,水泥的需求量逐年增长,尤其是高标号水泥及特种水泥。中国水泥行业的技术和设备迅速发展,大量水泥生产线的投入为水泥窑余热发电技术和设备的开发、推广以及应用创造了市场条件。同时,在符合国家产业政策这样的背景和条件下,多家水泥行业单位和企业陆续应用水泥窑余热发电项目的设计,引进了水泥窑余热发电系统。2新型干法水泥窑纯低温余热发电的经济分析以安康紫阳尧柏水泥有限公司2 500t/d水泥生产线为例,对新型干法水泥窑纯低温余热发电进行经济分析。2.1项目基本情况介绍该项目为新建2 500...&
(本文共3页)
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我公司5000t/d生产线配套9MW纯低温余热发电机组,下面根据其一年多的运行情况,介绍提高余热发电量的措施。1对系统漏风进行治理1)利用停窑时间及时检查各阀门是否开关到位,对磨损不能封闭的阀板及时进行修复。2)检查AQC炉、沉降室、SP炉各人孔门、卸灰口法兰的密封情况。3)检查窑头有关设备的漏风篦冷机:①各风机管道以及各软连接位置;②篦冷机壳体连接法兰;③各卸灰阀;④篦下各室的窜风。通过检查和处理提高篦冷机的冷却效...&
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水泥工业是个传统的高能耗行业,近年来,随着新型干法水泥技术的推广,水泥生产工艺得到了较大的提升,但是废气余热未得到较好利用。如何挖掘节能潜力、降低能耗和产品成本、取得较好的经济效益,已成为各大中型水泥企业的当务之急。随着纯低温余热发电技术的日益成熟,它越来越受到人们的高度重视。纯低温余热发电技术是利用中低温的废气通过余热锅炉来产生低品位蒸汽,推动低参数的汽轮机组做功发电。目前我国水泥工业纯低温余热发电技术,其热力系统主要有三种模式,即单压系统、复合闪蒸系统及双压补汽系统。文章对某4000 t/d新型干法水泥熟料生产线纯低温余热发电工程的技术可行性、经济效益、社会效益以及环境效益进行了科学地分柴玉梅(1978-),讲师;114044辽宁省鞍山市。析和论述。1工艺流程水泥纯低温余热发电系统主要由烟气系统和热力系统两部分组成,其工艺流程如图1所示。烟气系统主要由窑头AQC余热锅炉和窑尾SP余热锅炉组成。(1)窑头AQC余热锅炉窑头AQ...&
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中国水泥月25日,国家发改委在洛阳召开“大型新型干法水泥纯低温余热发电技术、政策研讨会”,环境与资源综合利用司副司长刘显素、经济运行局建材处高秀英、原国家建材局局长王燕谋、中国水泥协会副秘书长庄春来出席会议,洛阳市市长及河南省发改委等领导到会祝贺。会议由环境与资源综合利用司节能处牛波主持,43家水泥企业150余名代表参加会议,中信重机公司总经理任沁新作为会议承办方做了热情洋溢的欢迎词。会上,刘显素副司长介绍了我国能源形势的严峻性,节能任务的艰巨性。2003年我国原煤产量16亿吨,艰难地满足了国民经济增长的需要,按照2010年我国国民经济翻两番的要求,需要30亿吨煤才能满足,就目前的煤炭资源状况、开采能力、运输能力、环境承载能力,满足30亿吨的需求十分艰巨,能源为制约我国经济发展的瓶颈。解决这个问题,只有在节能上下功夫。同样,作为高能耗的水泥工业,能源短缺也是制约水泥工业持续发展的重要因素,节约资源、降低能耗是水...&
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&&&&记者从《关于2018年第一次全区建设工程质量安全督查情况的通报》中获悉，广西大部分建设工程能够遵守基本建设程序，办理监督登记和施工许可手续；参建各方基本能够按照有关标准、文件要求组织施工和管理，履行工程质量安全主体责任，住宅工程质量常见问题得到有效遏制。
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&&&&为做好五家渠地区建设工程价格信息发布工作，根据五家渠地区人工、机械及建筑材料市场价格变化情况，经过对本地区2018年一季度建设工程人工、材料、机械及主要建筑材料价格情况调查、测算，编制了五家渠地区2018年一季度建设工程价格信息，作为建设工程计价的参考。
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&&&&按照《住房城乡建设部关于加强和改善工程造价监管的意见》（建标〔号）工作部署，住房城乡建设部标准定额司与部标准定额研究所先后组织北京等10多个省市开展了工程造价信息监测试点工作。
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&&&&按照《福建省住房和城乡建设厅关于加强建筑施工主要重大危险源安全管控的通知》（闽建建〔2017〕30号）要求，为确保建设工程质量安全，保障工程建设项目顺利实施，现将钢管脚手架计价有关事项通知如下。
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余热发电锅炉相关专题
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增值电信业务经营许可证B2-江西水泥厂低温余热发电工程设计方案（2）-中国水泥网
江西水泥厂低温余热发电工程设计方案（2）
江西水泥厂#3窑低温余热发电工程于1999年4月底开始并网发电。本文就该厂低温余热发电工程的设计作一介绍。......
4 运行操作情况
　　本工程于1998年4并网成功,1998年8月上旬完成负荷试车考核并转入试生产。负荷试车考核期间的运行数据见表2，试生产其间的运行数据见表3。由于系统设计采用的温度、压力都较低，且主机设备成熟可靠,工艺流程简单,易操作,运行较可靠,故很少发生故障停机现象。该余热发电系统启停简单、快速，调节灵敏，对窑系统工况变化的适应性较强，窑点火生产正常后就可启动余热发电系统。按锅炉预定的升温升压曲线调节进窑尾锅炉烟气量。当主蒸汽温度和压力达到要求值后即开始暖管和汽轮机暖机、冲转等。当发电机的转速达到额定转速后即可并网，升负荷。当篦冷机烟气温度达到设计值后即可启动窑头锅炉，由窑头汽包向窑尾锅炉汽包送汽，使发电机组负荷提高。正常情况下，操作人员主要监控汽包水位、冷凝器热井水位，除非有超载的情况，一般不需要调节烟气流量。汽轮机设有前压调节装置，能随工况的变化及时调整负荷，实现多产汽多发电。
表2 余热发电系统负荷试车考核运行数据
时间~07 21∶23
窑尾锅炉 进口温度/℃ 476　出口温度/℃　293
窑头锅炉 进口温度/℃　223 出口温度/℃90
汽轮发电机发电功率/kW　2787
时间~07 22∶37
窑尾锅炉 进口温度/℃　446 　出口温度/℃　283
窑头锅炉 进口温度/℃　450 　出口温度/℃　137
汽轮发电机发电功率/kW　2657
时间~07 23∶21
窑尾锅炉 进口温度/℃ 　458　出口温度/℃　290
窑头锅炉 进口温度/℃　280　 出口温度/℃　125
汽轮发电机发电功率/kW　2482
时间~0700∶23
窑尾锅炉 进口温度/℃ 462 出口温度/℃ 291
窑头锅炉 进口温度/℃ 400 出口温度/℃ 112
汽轮发电机发电功率/kW& 2544
时间~07 01∶37
窑尾锅炉 进口温度/℃ 487 出口温度/℃ 292
窑头锅炉 进口温度/℃ 460 出口温度/℃ 114
汽轮发电机发电功率/kW 2747
时间~07 02∶12
窑尾锅炉 进口温度/℃ 492 出口温度/℃ 307
窑头锅炉 进口温度/℃ 500 出口温度/℃ 101
汽轮发电机发电功率/kW 2859
时间~07 21∶23
窑尾锅炉 进口温度/℃ 476 出口温度/℃ 293
窑头锅炉 进口温度/℃ 223 出口温度/℃ 90
汽轮发电机发电功率/kW 2787
时间~07 03∶45
窑尾锅炉 进口温度/℃ 478 出口温度/℃ 292
窑头锅炉 进口温度/℃ 600 出口温度/℃ 98
汽轮发电机发电功率/kW 2670
时间~07 04∶48
窑尾锅炉 进口温度/℃ 448 出口温度/℃ 285
窑头锅炉 进口温度/℃ 380 出口温度/℃ 116
汽轮发电机发电功率/kW 2401
时间~07 05∶33
窑尾锅炉 进口温度/℃ 437 出口温度/℃ 280
窑头锅炉 进口温度/℃ 500 出口温度/℃ 110
汽轮发电机发电功率/kW 2883
时间~07 06∶14
窑尾锅炉 进口温度/℃ 482 出口温度/℃ 296
窑头锅炉 进口温度/℃ 300 出口温度/℃ 98
汽轮发电机发电功率/kW 2823
时间~07 07∶26
窑尾锅炉 进口温度/℃ 459 出口温度/℃ 291
窑头锅炉 进口温度/℃ 360 出口温度/℃ 89
汽轮发电机发电功率/kW 2385
时间~07 08∶36
窑尾锅炉 进口温度/℃ 463 出口温度/℃ 290
窑头锅炉 进口温度/℃&&&& 出口温度/℃ 100
汽轮发电机发电功率/kW 2625
时间~07 09∶59
窑尾锅炉 进口温度/℃ 461 出口温度/℃ 289
窑头锅炉 进口温度/℃&&&& 出口温度/℃ 107
汽轮发电机发电功率/kW 2496
注：窑头锅炉的废气通过量为总烟气量的30%。
表3余热发电系统试生产车运行数据
窑尾锅炉进口温度/℃423出口温度/℃282
窑头锅炉进口温度/℃195出口温度/℃152
汽轮发电机发电功率/kW1838
窑尾锅炉进口温度/℃481出口温度/℃249
窑头锅炉进口温度/℃481出口温度/℃149
汽轮发电机发电功率/kW2345
窑尾锅炉进口温度/℃460出口温度/℃248
窑头锅炉进口温度/℃460出口温度/℃148
汽轮发电机发电功率/kW2147
窑尾锅炉进口温度/℃311出口温度/℃245
窑头锅炉进口温度/℃311出口温度/℃145
汽轮发电机发电功率/kW2237
窑尾锅炉进口温度/℃370出口温度/℃258
窑头锅炉进口温度/℃370出口温度/℃158
汽轮发电机发电功率/kW2324
窑尾锅炉进口温度/℃368出口温度/℃257
窑头锅炉进口温度/℃368出口温度/℃157
汽轮发电机发电功率/kW2228
窑尾锅炉进口温度/℃386出口温度/℃225
窑头锅炉进口温度/℃386出口温度/℃125
汽轮发电机发电功率/kW2349
窑尾锅炉进口温度/℃422出口温度/℃295
窑头锅炉进口温度/℃394出口温度/℃147
汽轮发电机发电功率/kW2147
窑尾锅炉进口温度/℃449出口温度/℃300
窑头锅炉进口温度/℃508出口温度/℃116
汽轮发电机发电功率/kW2149
窑尾锅炉进口温度/℃423出口温度/℃295
窑头锅炉进口温度/℃309出口温度/℃160
汽轮发电机发电功率/kW2126
窑尾锅炉进口温度/℃421出口温度/℃294
窑头锅炉进口温度/℃327出口温度/℃147
汽轮发电机发电功率/kW1946
窑尾锅炉进口温度/℃425出口温度/℃272
窑头锅炉进口温度/℃145出口温度/℃145
汽轮发电机发电功率/kW2043
窑尾锅炉进口温度/℃422出口温度/℃294
窑头锅炉进口温度/℃307出口温度/℃161
汽轮发电机发电功率/kW2042
窑尾锅炉进口温度/℃423出口温度/℃293
窑头锅炉进口温度/℃330出口温度/℃157
汽轮发电机发电功率/kW2047
窑尾锅炉进口温度/℃405出口温度/℃288
窑头锅炉进口温度/℃350出口温度/℃165
汽轮发电机发电功率/kW2045
1) 回转窑14∶00开窑，15∶00并网发电。
2) 窑头烟气温度小于350℃时，窑头锅炉旁路阀可全关，烟乞温度大于350℃时，只能部分通过窑头锅炉。
窑尾锅炉的启停和入炉烟气量的调节涉及到窑系统工况的波动和窑尾高温风机电流的波动。窑尾锅炉启停操作时，原则上只要保持窑尾一级筒出口负压、温度不变，则锅炉启停和风量调节就不会影响窑系统的稳定。实现这一原则的重要手段是窑尾锅炉进口风门、旁路风门及窑尾高温风机风门三者的协调操作。前两个风门操作设在余热发电中控室，高温风机风门操作设在窑系统控制室。发电中控室在启停锅炉和大幅度调节入炉烟气量前须通知窑系统中控室，并且应视窑尾高温风机电流变化情况缓慢操作，以便让窑系统中控室适应沿程管路工况变化引起的出一级筒负压及高温风机电流的变化，及时调节高温风机进口风门。高温风机进口风门的控制目标是：在尽量维持一级筒出口负压稳定的同时，兼顾高温风机电流不超过额定值。
&&& 窑头锅炉的启停对工艺操作影响不大。但因窑头余风温度波动较大(180℃～500℃)，波动周期短，导致窑头锅炉的旁路调节阀频繁动作。窑头余风温度正常时（250℃～350℃），窑头锅炉能正常出力，发电量可达2300kW左右。当窑头温度过高时，因汽化率太高、系统不稳定，导致窑头汽包压力过大。此外，由于窑尾的过热能力不够，当窑头产汽量太大时,过热蒸汽温度下降,只能开启旁路调节阀，以减少入窑头锅炉的烟气量,保证系统稳定。为此，正在采取的措施有：
　　(1) 改善工艺操作，减少窑头余风的温度波动；
　　(2) 改进窑尾锅炉汽包的汽水分离装置，提高分离效率；
　　(3) 在可能的情况下增加窑尾锅炉的过热器换热面积。
目前的发电量（2300kW）为设计负荷的82％，系统年发电能力1623万kWh，扣去自耗电，年供电量为1428万kWh，吨熟料回收电力27.6 kWh,节能效果明显。从目前运行的情况看，只要有效地解决好上述问题,该系统能达到设计发电量。
　　5 低温余热发电的发展方向
　　发展低温余热发电符合国家能源政策，减少温室气体排放有利于环境保护，应当在全国新型干法窑中大力推广。其自身的技术进步方向主要有：
　　(1) 进行篦冷机废气循环改造,提高出篦冷机废气温度,既可有效提高发电量,又可减少废气排放。根据日本川奇公司对宁国厂4000t/d窑系统推算,废气循环系统改造后,篦冷机排汽温度由250℃提高到350℃，系统发电能力可由5000kW左右增加到6480kW,增幅约30%。
　　(2) 优化热力系统参数，特别是采用多点混汽凝汽式汽轮机，以多级闪蒸技术充分利用废气余热，同时提高汽轮机内效率，进一步提高单位熟料发电量。以适应新型干法窑废气排放温度不断降低的要求。
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