我国水泥产量连续20年位居世界第一,水泥工业不仅是能源消耗大户,也是能源浪费大户,即使先进的新型干法工艺,仍然有约占水泥熟料烧成系统总热耗量35%的350℃以下低温废气余热不能被充分利用而直接排放。
为了实现节能降耗减排的可持续发展的战略,充分利用水泥生产中的中低温余热,降低水泥生产中的能源消耗,开发研制水泥生产线中低温余热利用系统具有重要的现实意义和工程实用价值。
为此,西安交通大学与相关单位合作,1991年承担国家重点科技攻关计划,2007年承担国家高技术“863”计划项目,进行水泥窑中低温余热发电工艺及系统的研究。针对5000T/D、2500T/D等水泥生产线,采用双压技术,开发研制了系列化的具有自主知识产权的纯低温余热发电系统。与5000T/D水泥窑配套的BN7.5、BN9双压纯低温余热发电系统已经投入工程实际使用,后续BN5、BN10、BN14.5、BN20发电系统也已经开发完成。2006年9月27日BN7.5MW双压纯低温余热发电系统在辽源金刚水泥集团建成投产,2007年8月27日,BN9MW机组在河南省驻马店豫龙同力水泥公司并网发电。在项目的实施过程中,合作单位主要负责项目的产业化和设备制造安装调试,而关键技术则由西安交通大学进行研究和开发。主要内容包括采用新型高效叶片、抗水蚀特性和数字电液控制系统的双压进汽补汽式汽轮机的开发,新型高效换热部件的研制,锅炉换热器的抗摩、抗腐、防集灰关键技术研究,以微处理器为核心的DCS控制系统的研制,水泥生产和发电工艺相结合的双压余热发电工艺研究和系统参数优化。经过系统的分析和深入的研究,为纯低温双压余热发电系统的建设提供了理论基础和试验数据,在工程实际中得到推广和应用。
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