海螺川崎余热发电宣传资料文字版.docx
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海螺川崎余热发电宣传资料文字版
海螺川崎画册文稿（中文版）
目录部分
公司简介
开拓能源新天地，构建和谐新世界
安徽海螺川崎工程有限公司
安徽海螺川崎节能设备制造有限公司
技术研发
水泥窑纯低温余热发电技术介绍
中国大陆第一套水泥纯低温余热发电装置
海螺川崎技术水泥窑纯低温余热发电系统工艺流程介绍
海螺川崎技术水泥窑纯低温余热发电系统各子系统介绍
海螺川崎余热发电技术的特点
海螺川崎强大的设计研发能力
项目实施
完善的项目实施体系
国内外众多的项目业绩
典型已投运项目简介
新兴产业
利用水泥窑焚烧城市生活垃圾技术（CKK技术）
海螺川崎污水、污泥处理技术
高效节能立磨——CK立磨
扉页文字部分
必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，落实到每个单位、每个家庭
——摘自“十七大”报告
一条日产5000吨水泥工厂配套余热发电机组每年可以发电约6900万度，相当于节约标准煤约2.5万吨，减排二氧化碳约6万吨，可供一百户人家的村庄使用250年。
中国水泥行业的“绿色”经济引擎
中国水泥纯低温余热发电的拓荒者和领导者
公司简介部分
开拓能源新天地，构建和谐新世界
ExploitingNewEnergySpace,ConstructingNewHarmoniousWorld
近年来，随着全球性的资源危机和环境危机，以及中国的快速发展所带来的来自环境和资源的压力，中国政府对做好节能减排工作和创建节约型社会越来越重视。
自2005年以来，国务院陆续下发了《关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》和《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》；2007年5月，国务院颁布了《节能减排综合性工作方案》；2007年11月，国务院又颁布了《国务院批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知》。
“十一五”规划纲要也明确指出，到2010年，我国单位GDP能耗比2005年下降20%，主要污染物排放量减少10%，并作为具有法律效力的约束性指标。
党的“十七大”报告中更是提出了“建设资源节约型、环境友好型社会”要求。
中国是水泥生产大国，2008年，水泥产量达13.88亿吨。
但我国水泥工业却“大而不强”，产业结构不合理，突出问题是能耗高、污染重。
水泥工业作为能源消耗大户，其能源消耗总量仅次于冶金、化工行业，节能减排工作任重道远。
水泥行业节能与减排的关键，是将水泥生产过程中所产生废气中的余热，通过高效的余热锅炉回收，利用汽轮发电机系统发电，并将所发电能供给水泥生产所用，在整个过程中不增加水泥生产能耗、不消耗燃料，即水泥纯低温余热发电。
到2008年，中国已经建成、在建和近期拟建的1000t/d规模以上干法熟料线约947条，其中约529条水泥生产线，已经配套建设了409套水泥发电机组。
如果另外的418条熟料线也配套余热发电，每年可再实现节电230亿度，按火力发电同口径计算，相当于节约标准煤消耗约910万吨，减排二氧化碳气体约1700万吨，。
安徽海螺川崎工程有限公司
AnhuiConchKawasakiEngineeringCo.,Ltd.
为了落实国家关于节能减排的号召和政策，承担应尽的社会责任，海螺引进川崎先进的余热发电技术，结合海螺的工程设计、设备成套能力、项目实施能力和调试运行经验，和川崎成套设备工程株式会社合资成立了安徽海螺川崎工程有限公司和安徽海螺川崎节能设备制造有限公司，以便更好的在中国推广纯低温余热发电技术。
安徽海螺川崎工程有限公司（ANHUICONCHKAWASAKIENGNEERINGCO.,LTD.），成立于2006年12月，公司主要从事水泥余热发电及其他节能环保工程设计、土建、安装以及相关设备的设计、开发、采购与销售，并提供相关咨询与服务。
安徽海螺川崎工程有限公司已经被认定为高新技术企业。
安徽海螺川崎节能设备制造有限公司
AnhuiConchKawasakiEnergyConservationEquipmentManufacturingCo.,Ltd.
2007年9月27日，在国务院副总理曾培炎和国家发改委主任马凯的见证下，海螺和川崎在北京人民大会堂三楼金色大厅召开的第二届中日节能环保论坛大会上正式签署了安徽海螺川崎节能设备制造有限公司（ANHUICONCHKAWASAKIENERGYCONSERVATIONEQUIPMENTMANUFACTURINGCO.,LTD.）的合资合同，标志着安徽海螺川崎节能设备制造有限公司的正式成立。
安徽海螺川崎节能设备制造有限公司从事中国政府确定的“十一五”期间的10大节能重点工程之一的余热余压利用工程，主要经营范围为水泥余热发电锅炉、垃圾焚烧处理、城市污水、污泥处理、新型节能立磨、燃气轮机余热锅炉等节能环保设备的开发和制造，公司将秉承“为人类创造未来的生活空间”的宗旨，全面促进我国节能环保装备制造业的发展，为水泥和其他高耗能行业的节能减排提供先进的技术和装备。
公司一期工程总投资2.5亿元，占地面积200亩，拥有三座现代化厂房，其中一号厂房占地27000平方米。
安徽海螺川崎节能设备制造有限公司已经被认定为高新技术企业。
技术研发文字部分
水泥窑纯低温余热发电技术介绍
IntroductiontoCementKilnPureLowTemp.WasteHeatRecoveryPowerGenerationTechnology
即在新型干法生产线生产过程中，通过余热回收装置——余热锅炉将水泥窑窑头、窑尾排出的大量低温废气中的余热资源进行回收换热，产生蒸汽推动汽轮机实现热能——机械能的转换，再带动发电机发出电能，并供给水泥生产过程中的用电负荷。
中国大陆第一套水泥纯低温余热发电装置
FirstPureLowTemp.WasteHeatRecoveryPowerGenerationProjectinChinaMainland
海螺集团建设了中国大陆第一个纯低温余热发电项目。
该项目是根据联合国环境计划署为提升发展中国家的节能环保水平而确定的。
1995年8月17日，原中国国家计委和日本国新能源产业技术综合开发机构（NEDO）签订了国际合作水泥余热发电设备示范事业基本协议书，由日本提供纯低温预热发电技术和设备，安装于海螺集团宁国水泥厂的一线（日产4500吨熟料）。
该项目于1996年10月开工建设到1998年2月建成投产运行。
自投产以来，经过十年多的运行，已经取得良好的示范效果。
机组的设计发电能力为6480KW，实际已经稳定在7200kW，设计年发电量4087万kWh，08年实际已经达到5666万kWh，设计吨熟料发电量33.07kWh，08年实际达到37.26kWh。
截止08年底，该机组已经累计发电5.82亿度，减少20.39万吨标准煤耗，减少二氧化碳排放量50.51万吨，节约了能源，保护了环境。
宁国水泥厂6480kW机组十年运行数据（1999-2008）
年份
总发电量
运转时间
平均发电能力
相对窑运转率
吨熟料发电量
（万kWh）
（h）
（kW）
（％）
（kWh/t）
1999年
4108.74
6766.3
6072
94.35
31.43
2000年
5167.71
7585.9
6812
95.55
36.42
2001年
5294.37
7798.8
6789
96.77
36.48
2002年
5613.77
8109.7
6922
98.48
37.04
2003年
5701.93
8123.1
7019
98.02
37.88
2004年
5619.54
8092.9
6943
97.31
36.45
2005年
5384.82
7819.9
6886
97.86
36.38
2006年
5941.50
8406.0
7052
98.42
36.90
2007年
5638.74
8095.0
7048
98.23
36.31
2008年
5665.77
8067.9
7023
95.13
37.26
平均
5413.69
7886.55
6857
97.01
36.26
设计值
4087
6480
94
33.07
海螺川崎技术水泥窑纯低温余热发电系统工艺流程介绍
IntroductiontoSystemProcessofPureLowTemp.WasteHeatRecoveryPowerGenerationTechnologyofConchKawasaki
（以典型的5000t/d水泥熟料生产线所配套的余热发电机组为例）
余热锅炉工艺流程介绍：
窑尾PH（预热器）锅炉：
从预热器出口风管引废气至窑尾PH余热锅炉，经过锅炉热交换后，从锅炉出口返回到预热器出口热风管道。
锅炉内运行时沉降下来的生料粉尘通过除灰输送系统送回熟料生产线。
废气是否经过余热锅炉可以由原预热器出口热风管道和新增锅炉取风管道上的两台阀门来控制。
当锅炉取风管道上阀门打开，原预热器出口热风管道（旁路）阀门关闭时，废气通过PH锅炉；当锅炉取风管道上阀门关闭，旁路阀门打开时，废气从原通道通过。
当原料的水分偏高时，还可以部分打开旁路阀门，以提高进入原料磨的热风温度，满足原料烘干的要求。
窑头AQC（熟料冷却机）锅炉：
由于水泥熟料生产线中熟料冷却机出口的废气温度一般较低，很难进行动力回收，需要对冷却机进行必要的改造，使进入AQC炉的废气温度提高。
改造方法是在冷却机中部新开抽气口，并增设出口废气管道，利用这部分温度大约在360℃左右的废气，通过沉降室收尘后引入AQC余热锅炉进行回收。
沉降室中收集的粉尘通过除灰系统送回熟料生产线。
AQC锅炉系统一般共设五台阀门。
在新安装的锅炉取风管道上安装一台阀门，用来控制锅炉入口风量；在冷却机至原收尘器入口管道上安装一阀门，用来控制或切断直接进入收尘器的废气；在锅炉出口废气管道上安装一阀门，以满足窑系统运行而锅炉系统故障需要临时检修时完全切断进入锅炉的废气；在冷却机尾部余风风管至锅炉取风管之间连接一根风管并安装一阀门，用于调节入锅炉风温；在锅炉取风管道上安装一台用于掺入冷风的阀门，在回转窑工况大幅波动时调节入锅炉风温。
热力系统工艺流程介绍：
通常，海螺川崎余热发电技术的热力系统采用复合闪蒸技术。
整个热力系统工艺流程是一个完整的水汽循环利用过程。
在生产线窑尾、窑头各设置一台余热锅炉，用于与废气的热量交换，热交换后锅炉产生的过热蒸汽导入汽轮机做功，汽轮机带动发电机向外输出电能。
做过功后的蒸汽经凝汽器冷凝成凝结水，经凝结水泵与闪蒸器出水汇合，通过锅炉给水泵增压进入AQC锅炉省煤器进行加热，经省煤器加热后的高温水分三路分别送到AQC炉汽包、PH炉汽包和闪蒸器内。
进入两台锅炉汽包内的高温水在锅炉内循环受热，最终产生过热蒸汽，两路过热蒸汽汇集后进入汽轮机。
进入闪蒸器的高温水根据闪蒸汽化原理（高温高压水进入低压空间后会部分瞬间汽化）产生一定压力的饱和蒸汽进入汽轮机后级辅助做功作用。
做过功后的蒸汽经过凝汽器冷凝后形成凝结水重新参与系统循环。
循环过程中消耗掉的水由纯水装置制取出的纯水补充到系统中。
海螺川崎技术水泥窑纯低温余热发电系统各子系统介绍
IntroductiontoSub-systemsofPureLowTemp.WasteHeatRecoveryPowerGenerationTechnologyofConchKawasaki
（以典型的5000t/d水泥熟料生产线所配套的余热发电机组为例）
1、余热锅炉系统
窑尾PH锅炉型式为卧式，锅炉由过热器、蒸发器、汽包及热力管道构成，废气流动方向为水平流动，换热管采用蛇形光管，垂直悬挂布置，以防止积灰。
因生料粉尘具有粘附性，故锅炉下部设置振打装置进行除灰，工质循环采用循环泵进行强制循环。
窑头AQC锅炉型式为立式，锅炉由省煤器、蒸发器、过热器、汽包及热力管道等构成。
AQC锅炉前设置一台预除尘器（沉降室），以降低入炉废气粉尘浓度。
锅炉内，废气流动方向为自上而下，换热管采用螺旋翅片管，以增大换热面积、减少粉尘磨损。
工质循环方式为自然循环。
2、汽轮发电机组系统
针对水泥窑余热资源品位低、流量大的特点，为充分利用余热热能，汽轮机采用多级补汽凝汽式汽轮机，利用压力参数较低的主蒸汽和来自闪蒸器的饱和蒸汽导入汽轮机做功。
发电机为三相交流同步发电机，采用同轴交流无刷励磁或静止可控硅励磁方式。
3、锅炉给水系统
汽轮机排汽通过凝汽器冷凝后，其凝结水经凝结水泵增压通过管道进入汽封凝汽器，在汽封凝汽器中利用来自主蒸汽联合调节阀以及汽轮机高压端轴封泄漏的部分蒸汽将凝结水加热，以充分回收热能。
加热后的凝结水再通过管道与闪蒸器下降管来水汇合，作为锅炉给水泵进口给水，经锅炉给水泵增压后通过锅炉给水管道送往AQC锅炉省煤器，在省煤器中提高锅炉给水温度后作为余热锅炉的给水。
4、循环冷却水系统
循环冷却水系统的作用主要是为凝汽器及其他冷却设备提供冷却循环用水，包括冷却水泵和一套机械强制通风立式冷却塔及相应的冷却水管道等。
蒸汽冷凝时放出大量热，必须要有大流量的冷却水带走，为解决冷却水本身的温度升高，设置机械强制通风立式冷却塔对其进行冷却，水系统为循环运行，为保证循环水质，系统内应投加相应的除垢剂和防腐剂。
根据实际需要，也可以采用自然通风逆流双曲线型冷却塔。
在水资源缺乏的地区，也可以采用风冷凝汽技术。
5、化学水处理系统
化学水处理装置一般是采用离子交换方式来置换出原水中的阴阳离子形成软化除盐水，作为发电系统的补充水，达到减少热力系统结垢与腐蚀的目的。
化学水处理装置运行中失效的阳离子树脂和阴离子树脂分别通过化学药品进行再生，以恢复树脂交换能力。
根据水质情况，也可以采用反渗透法纯水制取装置。
6、DCS系统
整套余热发电机组采用先进、成熟的集散控制系统（DCS）进行控制、监视。
整套DCS系统由现场控制层和控制管理层组成。
现场控制层的作用是对现场的I/O信号进行采集、运算和逻辑顺控处理，通过现场控制层网络将相关数据送入控制处理机，实现过程控制和顺序、逻辑控制。
根据发电系统工艺流程和实际操作的需要，配置不同数量的AQC锅炉控制站、PH锅炉控制站、汽轮机及辅机控制站和汽轮机本体控制站。
控制管理层的作用是实现集中操作和统一管理。
通过监控系统和生产过程，实现控制方案，生成系统数据库，用户画面和报表等，从而在用户与系统功能之间提供了一个接口，使操作员能够观察过程回路参数状态，实时趋势、历史趋势、报警和日报月报情况，实现设备起停，过程回路操作和参数调整等。
过程工程师可以通过工程师站调出过程组态画面进行操作方案组态，过程流程图组态、趋势画面及各种报表组态等。
根据实际需要，系统控制管理层由数量不同的工程师站（ES）、操作站（OS1/OS2）、现场操作站（OS3）、后备操作按钮、激光打印机、彩色喷墨打印机组成。
为了系统的安全和可靠运行，整套系统在配置时充分考虑到必要的网络设备和控制处理机冗余，并由UPS电源和市电冗余供电。
DCS系统的软件主要功能：
流程图显示、控制回路显示和操作、声响报警及报警显示、趋势图显示、表格显示、数据记录、在线诊断、在线数据存储、主要变量表格显示以及与MIS网进行信息通讯等。
7、DEH汽轮机综合控制系统
a、基本工作原理
DEH控制系统的主要目的是控制汽轮发电机组的转速和功率，从而满足供电的要求。
对于供热机组，DEH控制系统还将控制供热压力或流量。
DEH系统具有转速控制回路、电功率控制回路、主汽压控制回路、超速保护回路等基本控制回路以及同期、调频限制、解耦运算、信号选择、判断等逻辑回路。
DEH主要通过DDV伺服阀控制高压阀门，从而达到控制机组转速、功率的目的。
b、ETS保护系统
ETS即汽轮机紧急跳闸保护系统，用来监视对机组安全有重大影响的某些参数，以便在这些参数超过安全限制值时，通过该系统去关闭汽轮机的全部进汽阀门，实现紧急停机。
该系统具有各种保护投切，自动跳闸保护，首出原因记忆等功能。
c、TSI系统
TSI汽轮机监视仪表系统，用来在线监测对机组安全有重大影响的参数，主要是汽轮机的转速、振动、轴向位移等参数，以便在这些参数超过安全限值时，通过DEH和ETS控制汽轮机实现安全停机。
8、接入系统主接线系统
余热发电站发出的电能一般是并网但不上网，自发自用，即发电机发出的电能，通过电缆等与水泥工厂的总降压变电所中压母线相并列，电能供水泥生产的设备使用。
在余热电站未运行之前，先通过总降联络开关柜将总降的电能输送至余热电站，以启动电站设备。
当电站发电机开始发电后，通过电站内的开关柜、电缆及总降联络开关柜与电网同期并列运行，将电能输送到总降的母线上，向水泥生产设备供电，同时发电机还通过电站内开关柜向站用变压器供电，即向马达控制中心（MCC）供电。
海螺川崎余热发电技术的特点
SpecialCharacteristicsofConchKawasakiPureLowTemp.WasteHeatRecoveryPowerGenerationTechnology
海螺川崎通过引进川崎公司国际领先的纯低温余热发电技术，并结合海螺多年来积累的经验和中国装备制造技术的最新发展，对原有技术进行创新和完善，使其更加成熟，与其他类型的余热发电技术相比，具有多个方面的独特优势。
第一，闪蒸热力系统技术
目前，水泥窑余热发电热力系统技术主要有三种，分别是单压、双压和闪蒸技术。
通常，海螺川崎采用的闪蒸技术，与其他技术相比有三大优点，一是对水泥窑不稳定废气资源的适应性强，能够很好的适应水泥生产线窑头废气温度、流量的波动，适应水泥熟料生产的要求；二是热力系统工艺稳定，发电系统相对窑运转率可达到97%以上：
三是闪蒸出的饱和蒸汽可“补汽”到汽轮机内做功，热回收效率高。
为了进一步提高余热锅炉的热回收效率和汽轮机的热能转化效率，海螺川崎最新开发了新一代闪蒸双压技术，采用双段双压PH锅炉，并保留闪蒸器，以适应水泥窑工况的特殊性。
对于5000t/d熟料生产线，在相同的工艺设备配置和废气条件下，采用采用最新的闪蒸双压技术，发电能力比闪蒸技术可再提高7-8%。
第二，高效的余热锅炉技术
水泥窑尾废气中含有大量生料粉尘，由于粘附性强，浓度高，锅炉内容易积灰，影响传热的效率和设备的寿命。
海螺川崎采用卧式窑尾余热锅炉技术，其换热管在锅炉内为垂直悬挂布置，与粉尘沉降方向一致，不易积灰，而且还开发了特有的机械振打清灰装置，振打下来的生料粉尘通过输送设备再返回到水泥生产线中，有效的解决了上述问题。
海螺川崎卧式窑尾锅炉和其他公司的立式窑尾锅炉的简单比较
卧式窑尾锅炉
立式窑尾锅炉
体积
小，现场布置方便
大，现场布置不方便
积灰
不易积灰，清灰效果好
易积灰，清灰难度大
维护量
少
多
换热端差
小
大
蒸发量
卧式比立式高15－30％
换热效率
卧式比立式高8－10％
上表中的换热端差是指锅炉入口废气温度与过热器出口蒸汽温度两者之间的差值。
换热端差越小，表明锅炉过热器换热充分、传热效率高，蒸汽热焓高，热能利用率高。
海螺川崎技术卧式锅炉的换热端差约10℃，而目前国内其他技术接近30℃。
为了确保加工质量和热回收效率，海螺川崎卧式窑尾锅炉的受热面采用进口数控弯管机进行弯管；蒸发器和过热器管排的焊接均采用钨极氩弧焊焊接，焊接变形小，焊缝成形美观，尺寸精准；联箱制造采用特有的固定工装技术和分步装焊工艺及焊后热处理，保证焊后没有焊接变形和焊后残余应力。
第三，以热定电，开发了低参数多级补汽凝汽式汽轮机装备技术
为了充分回收水泥窑大量低品味的热能，根据每台窑的热工参数，海螺川崎选择了最佳的热力系统参数，如熟料生产线采用立磨时，一般情况下选择主蒸汽压力的选择仅为7kg/cm2，在满足水泥生产工艺要求的条件下，尽可能降低锅炉出口废气温度，提高锅炉的回收容量。
同时，为了能够最大限度利用低压力参数的蒸汽，海螺川崎和汽轮机制造商共同开发了低参数的多级补汽凝汽式汽轮机装备，对汽轮机的通流部分、主调节阀及补汽口等部分蒸汽流经的部位进行全面系统设计，以进一步提高机组的经济技术性能和运行安全稳定性。
由于采用三维技术优化设计叶片的叶型，具有良好的变工况适应性能，因此，当窑工况发生变化时，能够进行合理调节，满足热力系统安全稳定运行要求，具有良好的经济技术性能，而且启停快速、安全，运行维护方便。
以日产5000吨熟料生产线配套余热发电机组为例，采用上述技术比日本原有的技术增加发电量约7%，目前比国内其他技术增加发电量约10-20%。
第四，智能化集散控制系统
集散控制系统采用国际知名公司硬件和系统软件，先进可靠。
具有自主知识产权的应用软件在设计时充分考虑到系统的目的性、先进性、实用性、安全合理性和规范化，能够结合工艺的实际情况，采用先进控制思想，选取最优算法，系统控制、调节、操作简练，工艺流程直观，信息量充分，控制方案规范明确，尤其是在安全设计方面更是有诸多完善考量，如：
——中控启动设备前有电铃警告；
——设备保护完善，大型主机设备设置定子温度，轴承温度、压力、振动、保护开关等多种保护联锁；
——中控设置紧急停车开关；
——重要参数异常时有信息提示和声光报警；
——工艺联锁周密，符合生产需要，设定富裕参数；
——中控和现场均能对设备进行控制。
而且，根据余热发电系统的构成和控制要求，余热发电集散控制系统（DCS）能够和汽轮发电机的数字电液调节控制系统（DEH）无缝结合，使得整个发电系统操作稳定、可靠、安全。
第五，与水泥工艺无缝接口，不影响水泥线的生产运行
对水泥窑余热回收进行发电时，需在窑头冷却机和窑尾预热器两个关键的水泥装备上进行接口，取得废热资源，在取得废热资源时还要求完全不影响水泥线的能耗、产量和质量。
针对从窑头冷却机回收的废气含有大量熟料粉尘、磨损严重的问题，为保证窑头余热锅炉（即AQC锅炉）热交换的效果，在锅炉进口废气管道中开发了调节灵活、耐磨损的阀门，在锅炉前设计了高效沉降室作为预收尘设备，在进口废气管道中进行了耐磨、防磨处理。
通过窑头废气的预收尘后，窑头废气中的粉尘浓度由原来的30g/Nm3降低到6g/Nm3，大大缓解了水泥窑收尘压力。
窑尾锅炉与水泥工艺线的接口，充分考虑了变化工况下收尘设备的运行要求，通过接口技术方案的调整，达到环保设备最佳的收尘效果。
海螺川崎强大的设计研发能力
PowerfulAbilityonTechnologyDesignandR&D
功能强大的设计软件应用
面对多元化的国际和国内余热发电市场，借鉴了日本川崎成功余热发电系统经验，结合了海螺集团多年来在水泥生产和余热发电应用上的经验和创新，为了更好的向客户提供完善和个性化的设计服务，确保设计产品的质量，海螺川崎全套引进了日本川崎的热力系统和余热锅炉设计技术，并采用了多种国际上成熟先进的工程设计软件。
为提高余热回收效率，海螺川崎能够针对不同的废气条件，设计最高效率的热力系统、余热锅炉和汽轮机。
所采用的工程设计软件主要有：
英国AVEVA集团的PDMS三维设计软件、美国Bentley工程软件有限公司的Autopipe热应力分析软件、美国Autodesk公司的AutoCAD2008专业版绘图软件，以及日本川崎针对水泥余热发电技术特点自行研发的专业设计和计算软件。
特别是PDMS与AutoP
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