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我公司配套4.5MW余热发电系统的2500t/h生产线于2009年5月投产，2015年初吨熟料发电量仅为28.11kWh。随着发电量的减少，变压器总负荷很高，对后续的正常生产非常不利。针对这一情况，公司于2015年初成立余热发电项目研究组，围绕提高吨熟料发电量和降低自耗两个课题，制定优化改进方案。余热发电厂的利用率。到年底，吨熟料发电量将从28.07kWh提高到34.45kWh，余热电厂自用率由8.9%降至4.08%。现将优化措施介绍如下。
1 余热锅炉风道挡板破损漏风、保温不良的改造
存在问题：窑头锅炉烟道漏风严重，保温损坏，风管内壁磨损漏风，旁通风管挡板阀板磨损漏风，进风温度窑头锅炉低且不稳定。
改造措施：①在原进风管至窑头1.5m处加装锅炉进风管，并安装蝶阀控制开度，合理增加进风窑头，无影响二次风温度 炉膛空气温度。②在熟料坑斜拉链排气管上安装阀板，减少窑头电除尘器对坑的抽风量，使坑的抽风量由/h减少到约/h。③修复旁通放空管磨损孔后，加耐磨陶瓷涂层，在旁通放空管上加蝶阀阻尼器，对原旁通放空阀板进行整形修复。④3-4月，修复或加厚窑头保温层，
成果：改造完成后窑头锅炉进风负压提高120Pa左右，窑尾锅炉进风温降控制在10℃左右，窑头锅炉室温降沉降降低约12℃。
2、窑头余热锅炉管的清洗处理
存在问题：余热锅炉内管排料大部分受潮变硬，堵塞翅片间隙，导致换热面积减少，锅炉换热效果变差，蒸发量减少的锅炉。
改进措施：①5月，在节能停窑时，对窑头锅炉管排进行高压水清洗，基本消除了积料。② 要求停窑时不得随意打开锅炉检修门，窑系统点火加热时不得打开锅炉进出口风门，以减少积料硬化。潮湿空气进入锅炉造成的。③锅炉正常运行过程中，不得随意开启或关闭旁通通风门，并定期检查旁通通风门的密封情况。
成果：清灰完成后热电厂陶瓷耐磨管道，窑头锅炉进出口压差降低约100Pa，锅炉出口空气温度降低约5.0℃。
3 改进篦冷机的冷却风机系统
存在的问题：①篦冷机风机配置不合理（高温段风机为高风压低风量风机，而二级篦床低温段风机配置低风量风机）空气压力和大风量），这导致单位面积的冷却风量。不平衡。②炉篦板磨损间隙大，出风口不均匀，风室窜流，造成料层被吹，冷空气直接进入锅炉。
改进措施：①5月，对篦冷机KID系统进行优化改造。1号风扇改为前风室风扇，风量和风压都有所提高。为确保，为防止气室间的窜风和压力损失，各气室的隔板均采用焊接密封。②加强原料配料管理，稳定生料，提高窑运行水平，特别是继续实施篦冷机厚料层运行和空气的合理利用，有效提高二次风温度和风温窑头结算室。③更换磨损变形的篦板和大出风口的侧护板，使熟料冷却更均匀。
成效：2015年4-5月实施。改造完成后，篦冷机出口熟料温度下降20℃左右，进入AQC炉的烟气温度升高并趋于稳定，每吨熟料发电量已增加到34kWh以上。
4 改造冷凝器和除氧器射流抽水系统
存在问题：冷凝器喷射水泵采用22kW喷射泵和7.5kW循环水回水泵，除氧器喷射水泵采用15kW水泵。设备故障多，能耗高。
改进措施：①将冷凝水射流抽气机改为高效真空泵抽气系统，设备功率由27.5kW降低到4.0kW，每天节约自用电，并节省 13.880,000 kWh。②将除氧器水射流抽气机改为高效真空泵抽气系统，设备功率从15kW降低到3kW，每天节约自用电，年节约6.50000度电。
成果：2015年5-6月实施，改造完成后汽轮机真空度提高1%，稳定性更好。4月余热发电自消率8.75%，7月7.78%。
5、改造水处理设备，增加循环水供应
存在问题：水处理设备选型不合理。BD-50净水器按照饮用水标准处理水质。标准太高，导致处理水量少，运行成本高。
改进措施：增加一条水流量可调的旁通管连接过滤器两端，使沉淀池的部分出水绕过过滤器直接进入澄清池。压力使净水器出来的水绕过沉淀池直接进入循环水池，省去了高级沉淀池和立式泵向循环水池抽水的中间环节。
成果：2015年8月实施，改造后循环供水增加25%左右。循环水由不足变为日余120多吨。水温下降，真空度明显增加。15kW立式泵可在净水器的水直接进入循环池时关闭，每天可节省自用电75kWh。与8月相比，9月每小时发电量增加约，自用电率下降1.1%左右。
6 两台循环水泵改为高效节能泵，一台循环水泵改为变频控制
存在问题：经过专业能效测试计算，确认原来的两台循环水泵效率低，实际流量过大。改用新型节能水泵后，可节能18%以上，两座冷却塔额定水处理能力为2000t/h。测得两台泵的总流量达到2 750t/h。
改进措施：①将两台循环水泵更换为新型节能水泵。在流量不低于原水泵的前提下，每台电机功率降低约15kW。②将2号循环水泵改为变频控制，通过调节水泵流量使其接近冷却塔处理水量，得到设备运行最合理的参数试验。
成果：2015年9月实施，改造完成后，2号循环水泵电机功率下降21kW，3号循环水泵电机功率下降10kW，平均节能达到18%的预期目标。调整2号循环水泵的运行频率，使总流量降低到近2000t/h。发现泵电机功率下降50kW左右，冷却塔水温最低，冷却效果最好。对比改造前后的生产数据，节省了每天的自用电量。
7.冷却风扇切换为变频控制
有一个问题：两台冷却塔风机设备选型中一直使用30kW变频电机，但安装时没有配置逆变器。一般情况下，当环境温度低于15℃时，冷却塔出水温度会低于21℃的下限。在冬季低温时期，冷却塔水温往往通过间歇性启停风机来控制。
改进措施：将两台冷却风扇改为变频控制，通过调节风扇转速来控制和稳定冷却塔的出水温度。
成果：2015年12月，将2号冷却风机改为变频控制，并调整风机转速，使塔水温度在22～26℃范围内。结合循环水流量的控制和调节热电厂陶瓷耐磨管道，使汽轮机的真空度最终保持在最佳范围的92%~95%，有利于发电机组设备的正常稳定运行，提高发电量，减少自用电量。计划2016年将1号冷却风扇改为变频控制，使两台冷却塔的冷却效率达到平衡。
8 改造效果及体验
经过以上几个环节的优化改造，取得了良好的经济技术指标。在实际煤耗基本不变的情况下，窑头炉温明显提高并保持稳定，汽轮机主汽温度和主汽压力有较大提高。吨熟料发电量基本保持在34.0kWh以上，自用率基本控制在6.0%以下，在同规模企业中处于中上水平为这一地区的水泥企业余热发电系统节能增产优化改造提供了切实可行的解决方案。
技改前后（2015年1月至2015年12月）相关指标统计见表1至表3。
表1 汽轮机主蒸汽参数和发电参数变化情况
表2 窑头AQC锅炉系统改造前后参数变化
表 3 发电量和自用量参数变化
作者单位：
韶欣
