摘 要

随着能源发展“十三五”规划六个注重的提出和落实，提高能源系统效率和发展质量逐渐成为一个亟待解决的问题。水泥生产业作为重能耗且重污染的工业类别，已被纳入国家控制范畴。将炉窑的节能和减排相结合，有效化解了过剩产能，加快补上了能源发展的短板，更深入推进煤电超低排放和节能改造，是一项有利于国计民生的重要措施。本文结合水泥生产实际进分析，并提出了有效的解决办法。

本课题以3000t/d水泥窑窑尾立式余热锅炉为例，利用生产排除的废热186000Nm³/h,设计余热回收装置，产生过热蒸汽用于发电。

关键词：水泥窑 余热锅炉 烟气 余热利用窑尾立式

3000t/d Preheater VerticalCement Kiln Waste Heat Boiler Design

Abstract

With six to propose and implement the "13th Five-Year" energy development planning, improve the efficiency and quality of development of energy system has become an urgent problem to be solved. The cement industry as high energy consumption and high pollution industry, has been included in the national scope. The control of energy saving and emission reduction furnace combined to effectively resolve the overcapacity. To speed up the short board up the energy development, further promote the ultra low emission and energy saving coal, is an important measure for cement production. In this paper, beneficial to the people's livelihood into practical analysis, and puts forward some effective solutions.

In this paper the boiler tail 3000t/d vertical cement kiln as an example, the use of the production rule the heat 186000nm fand /h, design of waste heat recovery device, generating superheated steam for power generation.

Key Words:Cement kiln waste heat boilerflue gaswaste heat utilization kiln tail vertical

目　录

摘要 1

Abstract 2

第一章绪论 5

　1.1研究背景 5

　1.2 国内余热回收研究现状 6

1.2.1历程 6

1.2.2低温发电技术主要特点 5

1.2.3利用方式 6

1.3 国外余热回收研究现状 6

1.4水泥行业现有研究技术 7

1.4.1系统流程 7

1.4.2 工作主要系统 7

1.4.3 AQC锅炉防磨 7

1.4.4 SP锅炉清灰 7

1.4.5锅炉气体防泄露 8

1.4.6工作工艺流程图 9

1.5 现存问题 10

1.6总结 10

第二章余热汽锅设计计算 10

2.1 热平衡及蒸发量的计算 10

2.1.1 热力计算 13

2.2 对流过热器设计 14

2.2.1 原始参数 18

2.2.2 热力计算与结构设计 18

2.2.3 流动阻力计算 20

2.3蒸发器设计 20

2.3.1 原始参数 21

2.3.2 热力计算与结构设计 21

2.3.3 流动阻力计算 25

2.4省煤器设计 26

2.4.1 原始参数 26

2.4.2 热力计算与结构设计 27

2.4.3 流动阻力计算 30

2.5 汽包设计 31

第三章结语 32

参考文献 33

致谢 34

1. 绪论

1.1研究背景

随着世界能源日益枯竭，各国都越来越关注节约能源，除了采用更高效的设备及优化后的技术，采用余热锅炉回收各种废弃或品质较低能源也逐渐成为一种提升能源利用率的重要手段。介此，全球许多国家都先后开展了对余热锅炉和余热利用技术的研究，并大力推广余热锅炉以节约能源，并取得显著成果。所以，余热发电已然成为世界各国的一项重要措施^[1]。

我国是第二大能源生产国，也是第二大能源消费国，随着工业化水平不断提高和对经济高速发展的迫切追求，能源消费总量不断增长的同时，环境问题也日益突出。开源节流和调整能源消费结构是解决能源问题的根本手段^[2]，而节能减排的重要手段之一就是对余热资源的二次利用，因此余热技术必将发挥越来越重要的作用^[3]。

图1.低温余热发电系统

1.2国内余热回收研究现状

1.2.1历程

国内水泥窑低温发电进程中有三个重要里程碑^[4][5]：高温余热发电（20世纪50-70年左右）、干法发电（1990年前后）和中低等温度发电（1980年月初），最初阶段发电主要为中等压力和中等温度蒸汽^[6]，第二和第个三时期主要蒸汽为中等温度中等压力，提高主蒸汽的温压参变量^[7]。

1.2.2低温发电技术主要特点^[8]

①热源配置单一，所有热量全部来自余热。

②余热资源的品味比较低，温度徘徊在350~450。

③余热资源总量比较大

④相应的发电设备要求比较高，并且体积相应比较大，其中的系统也相对一般的较为复杂^[9]

⑤主蒸汽的温度和压力参变量较低

1.2.3利用方式^[10]

余热资源丰富且种类纷繁，分布广，针对各种余热需要采用针对性方式回收，充分发挥余热的作用满足各行业经济和环境的要求，按照这一方向，可将余热回收的利用方式分为直接利用、间接利用和综合利用^[11]。

1.3 国外余热回收研究现状