南京凯盛开能公司水泥余热发电简介
南京凯盛开能环保能源有限公司（南京凯盛水泥工业设计研究院余热发电设计研究所）是南京凯盛水泥工业设计研究院下属的专门从事水泥窑、玻璃窑及其它行业高中低温烟气余热发电的高新技术企业。公司具有一批从事水泥、机电、电力、节能和环保技术的高级技术人才，在节能环保领域积累大量的技术开发和工程设计、项目管理经验，结合南京凯盛的甲级水泥设计资质和中国凯盛的乙级电力设计资质，组成了一支精业敬业的技术团队，在项目实施过程中为客户提供技术指导与咨询，在建设过程中派工程技术人员现场服务，为客户把关。
同时，南京凯盛还为客户提供人员培训、编制调试大纲、提供调试服务、生产运行指导等增值服务，使相关一线人员能尽快投入岗位，为客户赢得最大的效益。在项目总承包的过程中，为客户采用国内最好的技术与装备，提供专业的技术和管理团队，先进的服务理念，创建优质的工程。 一、第一代技术（中联淮海项目）简介：
中联淮海水泥有限公司一期5000t/d新型干法水泥熟料生产线配套纯低温余热发电项目，装机9MW，为我公司总承包项目。我们采用的是第一代技术，工程有以下几个设计特点： 1、余热利用充分
经热工标定和系统优化，设计参数如下表所示：
设计参数 烟(风)流量(Nm3/h) 烟(风)入炉温度(℃) 烟(风)出炉温度(℃) 过热蒸汽温度(℃) 过热蒸汽流量(t/h) 过热蒸汽压力(MPa) 汽机进汽流量(t/h) 汽机进汽温度(℃) 汽机进汽压力(MPa) 汽轮发电机汽耗(kg/kWh) 发电机输出功率(kW) 熟料产量5400 t/d AQC参数 200000 380 122 360 22 1.18 46 325 1.05 ≤5.5 8363 SP参数 322000 320 206 295 24.0 1.18
在热力系统的确定上，尽管双压系统和闪蒸系统在热利用效率上较单压系统提高大约3～5％，但单压系统由于其系统简单，设备运行可靠，投资省而得到广泛采用，其国内使用业绩表明，技术成熟可靠。在技术论证阶段，本项目采用双压或闪蒸系统所产低压蒸汽（2～3bar）产量不足主蒸汽的10%，受到目前国产汽轮机产品设计的，其最终发
电效果并不明显高于单压系统。因此本项目我们最终采用单压系统。
对于低参数汽轮发电机组而言，影响其发电量的是三个主要参数：过热蒸汽流量、压力和温度，其中流量对发电量起决定性影响。在热力系统的优化设计上，我们首先谋求过热蒸汽产量最大化，窑头和窑尾余热锅炉共计产过热蒸汽46t/h，其中选取窑头余热锅炉过热蒸汽压力为1.18MPa，温度为360℃，选取窑尾余热锅炉过热蒸汽压力为1.18MPa，温度为295℃，采用特殊设计具有混汽均汽功能的分汽缸，使窑头窑尾过热蒸汽在分汽缸混合，汽机进汽压力1.05MPa，温度325℃。窑头窑尾余热得以充分利用。 2、余热锅炉
窑头窑尾余热锅炉均采用立式布置，自然循环。窑头余热锅炉由二级省煤器、蒸发器和过热器组成，自然通风清灰。窑尾余热锅炉由省煤器、五级蒸发器和过热器组成，振打清灰。窑头余热锅炉低温省煤器同时为窑头余热锅炉和窑尾余热锅炉提供热水。为提高窑头的高温热源，我们采用了中部抽风带余风再循环方式，将锅炉进风温度提高至400℃─420℃。 3、低参数汽轮机
汽轮机选用汽耗低的高效率低品位热能利用汽轮机，通过专门数值模型的三维计算来指导低参数汽轮机通流部分和末级叶片的设计。主要是用合理的通流系统和特殊末级叶片的设计来提高汽轮机内效率，降低汽耗。本项目的一个主要目标是将设计工况下的汽轮机汽耗降低到5.5kg/kWh左右，同时汽轮机辅助系统中采取措施确保较低的排汽压力，如增大凝汽器换热面积、增加凝汽器胶球清洗装置、对循环水进行处理等，来保证汽轮机汽耗低、热效率高的性能。
汽轮机为纯凝式，采用带机力通风冷却塔的循环供水系统，无回热抽汽，整个系统配置一台真空除氧器。
4、水工系统
原水采用地下水，水质的碱度和硬度都高，循环水系统加酸加药进行处理，提高极限碳酸盐浓度，提高浓缩倍率，循环水系统设置旁滤装置，减少排污损失。
锅炉补给水采用反渗透+混床工艺，便于加强锅炉水质管理，减少再生次数，节约运行成本。锅炉给水为一级除盐水，可以减少锅炉排污量来增加发电量。
现在该机组已经投入运行，在熟料产量在5500t/d的情况下，发电机组的输出功率达到了9400KW/h，在熟料产量在4200t/d的情况下，发电机组的输出功率达到了7300KW/h，吨熟料发电量达到40KW以上，为业主赢得了最大的经济效益。
该项目的工艺流程图如下：
炉炉沉降室二、南京凯盛开能环保能源有限公司的技术创新
南京凯盛在水泥纯低温余热发电方面不断进行技术创新，在总结了中联巨龙淮海水泥项目的基础上，开发了第二代
和第三代余热发电技术，同时申请了国家专利。 1、 南京凯盛的第二代余热发电技术
本技术的目的在于提出一种可消除熵增现象，使得汽轮机进口过热蒸汽的温度和压力得到提高，可增加发电能力的水泥窑纯中低温余热发电系统。通过以下方式实现：
蓖冷机中部抽风口与AQC锅炉的进口相连，窑尾预热器C1级的出口与SP锅炉的进口相连，SP锅炉内从上到下依次设有过热器、蒸发器（有的系统还配有省煤器），AQC锅炉内从上到下依次设有过热器、蒸发器、省煤器，省煤器的出口通过管道分别接AQC锅炉汽包与SP锅炉汽包，AQC锅炉的进口端还设有公共高温过热器，SP锅炉的过热蒸汽与AQC锅炉的过热蒸汽汇合后送入公共高温过热器来进一步加热，从而提高汽轮机的进汽温度（通常情况下可以达到350-360℃，甚至更高），提高发电功率。对于熟料出料温度比较低的生产线还可以采用余风在循环技术，进一步来提高发电能力。
第二代技术的工艺流程图如下所示：
第二代generatorsteam turbinesettlement roomPHPH boilercondenserhotwellcooling towercirculate pumpfeed wate pumpAQC boilerlifterhumid towderseparatorfandust catcherchimneyfanchimneyclinkercooling windcoolerrotary kilnraw material millcrusher 水泥余热发电总工艺流程图 The Flow Chart of Waste Heat Recovery Technology in Cement Production Linematerial flow smoke flow water flow steam flow2、南京凯盛的第三代余热发电技术
本技术的目的在于提出一种能量的梯级利用，使得汽轮机进口过热蒸汽的温度能够进一步的提高，提高蒸汽的焓值，增加系统发电能力。通过以下方式实现：
在蓖冷机上设置2个取风口，相对于第二代技术的中部取风口，一只靠前，一只挪后。在靠近蓖冷机进料端的取风口抽出高温废气（通常为480℃），送入AQC锅炉的公共高温再热器，后与第二抽风口的废气（通常为350-360℃）混合进入AQC锅炉，在AQC锅炉底部设沉降室，烟气依次通过沉降室、过热器、蒸发器、省煤器。此系统有以下几个特点：
（1）做到了废气资源的综合梯级利用。相对于第二代技术来说，废气的总的热资源相当，只是把原来的中部抽风的热资源进行分类利用，高温风用来进行蒸汽品质的提高，低温风用来进行生产蒸汽。窑尾SP锅炉产生的低温过热蒸汽和窑头AQC锅炉产生的低温过热蒸汽混合后送入公共高温再热器，蒸汽品质得到了提升，通常锅炉出口的蒸汽温度可以达到430℃以上。
（2）窑头AQC锅炉的预收尘装置的热损失大大减小。由于只对窑头AQC锅炉高温废气进行预收尘处理，且其风量较小，预收尘装置的体积小，保温的难度大大降低，废气的热损失很小，提高了废热资源的利用。
（3）窑头AQC锅炉的磨损减小。窑头AQC锅炉的低温风的预收尘装置与锅炉本体合二为一，不仅减少了热损失，而且废气在锅炉中的走向由以前的从上而下改为从下而上，经过锅炉底部的沉降以后，废气携带颗粒的能力大大降低，提高了传热效率，大大减小了锅炉的磨损。 第三代技术的工艺流程图如下所示：
condenser feed wate pumphotwellcirculate pump第三代settlement roomgeneratorsteam turbinePHPH boilerAQC boilercooling towerdust catcherhumid towderseparatorlifterfanchimney chimney clinkerfancoolerrotary kilncooling wind
material flow raw material millcrusher 水泥余热发电总工艺流程图 The Flow Chart of Waste Heat Recovery Technology in Cement Production Linesmoke flow water flow steam flow公司主要技术人员一览
姓名 年龄 专业 学历 职称 高级工程师 担任技术职务 余热发电设计研究所主任 宋纪元 37 罗以坤 60 候宾才 36 杨宏宜 37 潘亚林 38 陈树建 42 热能动力 硕士研究生 汽轮机 大学 教授级高工 总工程师 高级工程师 副总工程师 热能动力 大学 电气 大学 高级工程师 副总工程师、电气首席工程师 高级工程师 设计经理、热能动力工程专业负责人 高级工程师 设计经理、锅炉工艺设计负责人 热能动力 大学 锅炉 大学
