摘要:
山東山水集團創新水泥公司建有1條2500t/d新型干法水泥熟料生產線，為充分利用水泥窯生產過程中排出的廢氣余熱，節約能源、降低成本，我們委托大連易世達于2006年為其配套建設了一座裝機4.5MW的余熱電站。電站設計平均發電功率4250kW，于2007年6月并網運行。電站投入運行后，通過我們加強機組運行管理，發電功率的逐年提高。現就我們在余熱發電系統運行管理經驗總結如下，供與會的專家參考：
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1.運行管理應遵循的基本原則
1.1水泥窯工藝為基礎
水泥窯配套余熱發電，熱能通過余熱鍋爐取自水泥窯燒成余熱。因此，窯系統穩定、高效、長期穩定運行是水泥窯余熱發電的基礎。為此，要求窯工藝從原、燃料進廠檢驗，生料配料，燒成控制，設備維修等工序加強提高，以適應發電系統的操作要求。如果燒成工藝不能穩定，設備運轉率較低，則會造成發電機組并網解列頻繁，嚴重影響發電效率和機組安全運行。
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1.2余熱發電技術是保障
水泥窯余熱發電技術包含了水泥窯燒成控制技術、熱力循環原理、鍋爐熱力技術、汽機做功原理、自動控制技術、勵磁發電技術、水處理技術等多學科理論。每一位余熱發電管理者都應當認真學習和實踐這些理論基礎，并靈活應用到機組發電過程中，以保障機組安全、穩定、高效運行。
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1.3提高余熱利用率是關鍵
在窯系統與發電系統正常運行的情況下,機組的發電效率,取決于旋窯及機組操作人員的操作調整,在保證窯工藝穩定的前提下,盡可能多的把余熱熱能輸送到機組熱力系統之中,以提高SP爐、AQC爐、ASH過熱器的入口煙氣溫度、流量為基本原則,來提高機組效率。但從發展的觀點來看，余熱熱能的取熱方式，是提高余熱利用率的重要環節。因此，余熱取熱方式的科學合理是大幅提高余熱發電效率的關鍵所在。
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2.窯系統與發電系統管理體制的建立
水泥窯余熱發電，從窯系統到發電系統均以廢氣為介質進行熱能的傳遞，其廢氣參數的品質對余熱發電能力起著決定性的作用，而廢氣品質是由窯中控操作調整的。在窯系統不正常的情況下，中控操作以穩定水泥窯工藝為主，此時對廢氣參數的調整相對頻繁，廢氣參數波動大，廢氣品質較差，發電量不穩定且很低；而當窯系統處于正常穩定的情況下，此時廢氣參數相對穩定，廢氣品質較好，發電量穩定且很高。因此提高電站發電能力，水泥窯是基礎，相互配合是關鍵。
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為密切窯系統與發電系統關系，達到相互配合，我們將發電系統與窯系統做為統一的整體來管理。具體做法是：
(1)是在管理制度上，制定了提高發電能力協作配合管理辦法及將罰辦法，實行層層目標管理責任制，將發電指標分解到每個人，不僅發電系統有指標，水泥窯系統也有指標。由于措施得利，較好地調動了廣大職工生產積極性，消除了兩系統的相互影響，促進兩系統的高效平穩，保證了發電量的穩定。
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(2)是在機構設置上，山水創新公司把窯中控與發電中控合并為一個部室，統一管理，統一協調，從根本上鏟除相互推委，相互扯皮現象，從而理順了關系，明確了責任，明確了目標，促進了水泥窯與發電系統健康發展。
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3.運行參數的控制
3.1創新公司窯工藝對發電功率有影響的幾個重要參數
a.高溫風機轉速：870～890r/min；
b.過剩風機轉速：570～590r/min；
c.篦冷機篦速：一篦床：厚料層操作；
????????????????? 二篦床：薄料層操作；
d.一篦床前冷卻風機轉速：2800～3000r/min；
e.窯產量：2800～3000t/d；
f.C1出口溫度：320～340℃；
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3.2創新公司4.5MW機組發電工藝參數的控制要求
a.汽輪機真空度：－0.091～－0.094MPa
夏季控制：－0.091～－0.092MPa
冬季控制：－0.093～－0.094MPa
在汽輪機供汽參數一定的情況下，真空度提高0.001MPa，汽輪機可增加60kW的有功輸出。
影響汽輪機真空的主要因素有：循環冷卻水量和水溫以及冷凝器換熱管熱阻。一般由循環冷卻水量少和水溫高帶來的影響相對較小，也比較容易解決。一般冬季水溫低，冷凝器換熱充分，真空較高；一般夏季水溫高，冷凝器換熱不好，真空較低。因此夏季應適當增加冷卻水量，以提高冷凝器換熱能力，提高真空度。但是由冷凝器換熱管熱阻增高帶來的影響比較大，也比較難處理。
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冷凝器換熱管熱阻增高主要是凝汽器冷凝管積塵、積藻、結垢所致。解決辦法通常是采取過慮和在循環水中填加穩定劑的辦法，但是該辦法只能緩解不能根除，隨著時間的延續，在冷凝管束內壁上仍然積存了大量的粘性污物，且越來越厚，由于粘性污物的熱傳導性較差，因此冷凝器換熱管的熱阻越來越高，冷凝器換熱越來越差，真空越來越低。為解決凝汽器冷凝管積塵、積藻、結垢問題我們采取了酸洗加膠球清洗處理措施。考慮膠球清洗運行成本低，操作簡單，不需停機，效果較明顯，因此我們主要采用膠球清洗方式清垢。采用膠球清洗措施后，污物得到清除，熱阻降低，因此汽輪機真空度由清洗前的－0.086MPa提高至清洗后的－0.094MPa，發電能力由清洗前的4000kW提高至清洗后的4350kW，提高350kW，效果十分明顯。
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b.主蒸汽參數的控制管理
主蒸汽參數的運行范圍：
壓力：1.5～2.3MPa，正常情況下力爭控制在上限2.0～2.3MPa；
過熱度：320～400℃，正常情況下力爭控制在上限360～400℃；
蒸汽流量：16～24t/h。
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在主蒸汽參數的控制管理上，以穩定和提高過熱度為主，以穩定和提高壓力為輔。因為在一定的主蒸汽壓力情況下，提高主蒸汽溫度可以提高蒸汽的熱焓值，降低汽耗率，提高發電能力。因此，在運行過程中應盡可能提高主蒸汽溫度控制值。
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至于主蒸汽壓力控制，考慮到在一定的主蒸汽溫度情況下，提高主蒸汽壓力，鍋爐的換熱效率將下降。因此主蒸汽壓力控制應通過方案優化進行確定。
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4.主要采取的措施
為提高提高發電能力，我們重點采取了以下幾項技術和管理措施：
(1)是變更了振打裝置的傳動比，提高了SP鍋爐的振打頻率；
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(2)是每天定期開啟膠球清洗裝置對冷凝器管束的污垢進行清洗，提高換熱效率；
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????? (3)是生料成分中加入3%粉煤灰，提高SP鍋爐入口煙氣溫度；
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(4)是通過改造提高了篦冷機中溫取風口的取面面積；
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(5)是在高、中溫煙道上增設了聯通管道，方便了高溫風和中溫風的調整，從而提高和穩定了AQC鍋爐進口溫度；
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(6)是用耐磨陶瓷涂料代替原澆筑料，減小了澆注料厚度，增大了高溫煙道的有效通風面積；
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(7)是針對ASH過熱器經常積灰問題，安裝了蒸汽吹灰器，定期對過熱器管束進行清理，保證了過熱器的通暢和正常換熱；
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(8)是鍋爐化學水處理采用了反滲透制水工藝，從而減小了鍋爐排污造成的熱能損失。
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5.取得的技術和經濟效果
通過采取以上技術及管理措施后，取得了明顯效果。通過統計：2007年下半年平均發電功率為4056kW；2008年平均發電功率為4368kW，提高了312kW；2009年上半年平均發電功率為4610kW，相對2008年又提高了242kW；相對2007下半年提高了554kW。如按年運轉7200h計算，年可增加發電量399萬kWh；如每kW電價按0.5元計，年可節省電費支出近200萬元，經濟效益十分可觀。