水泥厂纯低温余热发电技术以及发电能力的初步研究

水泥厂纯低温余热发电技术以及发电能力的初步研究

郭文李光义李宝荣

(平邑中联水泥有限公司山东临沂273300)

摘要：水泥在社会的建设中发挥着重要作用，是推进城市化的基础性材料。而且，水泥的需求量还在持续增加，生产的规模进一步扩大。但是，水泥的生产过程中会消耗很多的能量，这些能量大部分不能够进行充分的利用。就被直接排入外界，不仅造成了能源的浪费还给环境造成了一定的污染。科技进步，使得这些问题得到初步的解决。纯低温余热发电技术应运而生，该技术能够将余热进行充分的利用。本文就此发电技术进行研究，对其发电能力进行探讨，希望能给水泥厂以及相关的工作人员提供借鉴。

关键词：水泥厂；纯低温；余热发电技术；发电能力；初步探究

引言

生态环境是人们拥有高品质生活的基础，为了更好的促进社会的发展需要加强对环境的保护力度。随着工业的发展，环境不可避免的遭到了污染。这就需要各大工业转变生产方式，加强资源的节约以及环境的保护力度。纯低温余热发电技术作为水泥厂近年来研发的节约能源、减少污染的重要技术，取得了良好的效果，在世界各国得到了广泛的应用。该技术每年至少为我国生产几百亿度电，极大的保证了我国的用电安全。

1现行的余热发电技术

1.1纯余热发电

该技术在使用的过程中，遵循的是朗肯循环原理。通过热能进行发电，用水和水蒸气产生的余热，将余热转换为电能。该技术的操作过程比较简单，整个运行过程中花费的成本较低，而且有很强的可靠性。所以受到很多水泥生产厂的欢迎。但是，因为该技术在进行废气的排放时，废气中的余热的质量不稳定。这就使得生产的电能在质量上得不到很好的保证。

1.2有机朗肯循环余热发电

朗肯循环技术对废气的余热有具体的要求，如果余热的温度不达标，会降低电能的生产质量。该技术是在朗肯循环基础上进行改进发明的。该技术可以通过有机媒介对余热进行吸收，使得余热的温度达到发电的需求。有机媒介在吸收热量后，会转化为液体，提高发电的效率。该技术使用的媒介，其适应性比较强，可以在任何的温度中吸收余热。并且其声速小，极大的降低了运行的成本。在运行的过程中，对机器的损害较少。能够降低机器发生故障的概率，进一步提高机器的运行安全。

1.3混合工制余热发电

该技术也是以媒介在吸收热量中的能量转换为基础。产生的废气在稳定上会有一定的差异性，在转换的过程中会造成部分的热量损耗，就不能得到完全的热量。该技术能够有效的解决这一问题，对低温废气中的余热进行充分的吸收利用。提高了热量的利用效率的同时，保障了电能的生产质量。

2余热发电的特点

(1)该技术只能应用到自身带有预热器的生产设备上，才可以利用其余热进行发电活动。低温余热的热源单一，只依赖水泥厂的余热。(2)余热在使用的过程中其质量较低，其温度在二百到四百之间。(3)进行发电的设施在修建、组装上对技术的要求是很高的，比较复杂。水泥厂的低温余热因为其温度质量不稳定，这就使得在进行发电时需要的设备有更大的体积容纳更多的废气。在对设备进行检修、维护上的成本是很大的。所以需要相关的技术人员加强技术创新，降低生产的成本，以此提高自身的经济效益。

3余热发电的流程

余热是水泥厂进行发电的重要材料，通过对水泥生产过程中的余热进行收集，使用发电设施对余热进行充分的利用。低温余热的回收有两个来源，一是窑头的冷却余热。二是窑尾余热器的余热。在冷却的过程中，会使得温度降低，废气中的余热温度直接受到冷却效果的影响。冷却效果差的话，余热资源就会相对的丰裕。冷却效果好，余热就会相应的减少。余热回收装置有三种，第一、中部抽气式。该回收系统简单，效果好。第二、带回热循环式。有着很强性能但是其运行的成本最高。第三、余风直接式。装置简单，但是需要的设备体积大，需要较高的运行成本。窑尾中的余热会经过预热器直接进行回收。通过这个过程，可以将余热进行很好的利用。减少了废气污染的同时，还增加了企业的经济效益。极大地节约了其他的发电资源，例如煤炭的使用。

4余热发电设备

4.1余热锅炉

该设备主要安置在预热器以及窑尾锅炉之间。设备需要高质量的运行环境，其在运行的过程中需要很高的温度，运行时间过长还会对其封闭性造成破坏。因此，需要定期对设备进行维修、检测，避免因为设备问题影响正常的运行。

4.2热力设备

该设备包括蒸发器、过热器、省煤器。不同的水泥厂其生产的规模以及使用的设备都有很大的不同，其废气的余热质量也就不同。在使用的过程中要按照生产的需求进行选择。

4.3汽轮发电机

该设备是余热转换为电能的主要设备，会直接对电能的生效率以及质量产生影响。其根据余热的质量进行发电，为了保证电能的生产，要加强对给设备的维护、检修。

5对余热发电技术的展望

生产生活中对电的需求日益增加，很多的发电厂都在寻求新的发电方式。但是因为技术、资源扥等方面的原因，现在最主要的发电方式还是以燃烧煤炭为主。随着煤炭资源的不断减少，为了人们的需求，不得不寻找新的发电方式。针对新能源的使用上，科研人员一直在进行研究，但是还存在很多的技术问题。再加上，人力生产生活中会创造大量的污染以及能源的浪费。如果加强对资源的回收利用会极大的解决浪费现象。因此，很多的科学人员开始向资源的循环利用方向进行研究。水泥厂的余热发电技术就是其中的一项利用多余的热量进行发电的技术。该技术的使用，为我们输送了很多的电能。但是，因为技术、资金等问题，该技术并未在所有的水泥厂进行推广。因此，需要技术人员进行深入的研究，提高其利用的效率。随着社会的需要，废气资源的使用将会是社会的发展常态。余热发电技术还会有更大的发展空间。

结束语

生态环境是我们生存的基础，但是因为人类不规范的活动导致环境破坏很大。近年来，环境对我们的“报复”日益明显，很多的工业生产都开始进行技术革新，进行绿色生产，减少污染。水泥厂为此，进行技术研发。针对生产中的能量浪费，研发了纯低温余热发电技术。利用该技术将能量进行循环使用，极大的降低了浪费，而且发电还提高了水泥厂的经济效益。笔者认为自身对该课题的研究还存在很大的缺陷，日后还会针对该技术进行深入的研究、分析。

参考文献

[1]郝程乾,刘春卉.国内外水泥窑余热发电技术标准对比揭示分析[J].标准科学,2018(2):13-22.

[2]刘春卉,冯帅,遇广坤,等.我国水泥工厂余热发电技术法规标准体系研究[J].标准科学,2018(2):6-12.