煤矸石烧结砖隧道窑余热发电及余热回收方案探讨

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【摘 要】落实煤矸石烧结砖隧道窑余热发电及余热回收，就是在生产中落实节能减排任务，实现可持续发展，在煤矸石烧结砖隧道窑中进行余热的回收及发电，提升余热利用率和转化率有着十分重要的社会意义，有必要在企业中大力应用与推广。

【关键词】煤矸石；余热发电；余热回收

为进一步相应国家号召，在生产中落实节能减排任务，落实可持续发展战略，在煤矸石烧结砖隧道窑中进行余热的回收及发电，提升余热利用率和转化率有着十分重要的意义。

一、烧结砖隧道窑余热发电与回收的意义

完全利用隧道窑余热作为热源的余热发电工程，整个热力系统不需要燃烧任何一次性的新能源，在大量回收对空气排放造成环境热污染的废气余热的同时，所建得充分利用余热进行发电的工程不会对环境造成任何污染，不会燃烧任何可燃性资源、这对于减少大气中的二氧化碳的排放量，减少全球的温室效应，保护我们所举止的生态环境起着十分重要的推动作用。根据目前我国煤矸石烧结砖隧道窑余热与废气的排放工艺流程和可排放废气参数标准，利用余热发电工程的实施，还可有效地降低企业在煤矸石燃烧中的生产成本、进一步提升企业产品的市场竞争力，为企业产生良好的经济与社会效益。

目前，我国电力供应相对紧张，根据目前现状专家预测，电力相对紧张的局面至少要三至五年才可能缓解。因此，国家出台各项政策法规，鼓励企业利用工业的生产过程中所产生的余热、余压在企业内部建立、建设余热发电项目，以帮助缓解电力供应紧张的局面，增加企业运行利润，降低企业利润能耗损失。煤矸石烧结砖隧道窑余热发电项目由于能将隧道窑中的热能利用各种发电设施转化成为电能，可有效的减少砖块生产过程中的能源消耗，能够达到的节能、减排的效果。同时，通过热到电的转化，进一步降低了排放的热量，减轻砖块生产过程中对环境的热污染，起到良好的环保效果。因此，这种既有良好的经济效益，又具有良好的社会效益的项目，具有很好的推广价值和良好的应用前景。

二、煤矸石烧结砖隧道窑余热发电及余热回收项目技术方案研究

1、技术方案概述

根据目前煤矸石烧结砖隧道窑余热发电及余热回收技术及装备现状，结合煤矸石烧结砖隧道窑生产线余热资源情况，热力系统及装机方案应考虑下述前提条件：

充分利用新型技术与设备，本项目实施后，首先在投产之初电站不向电网返送电；余热电站的建设及生产运行不影响煤矸石烧结砖生产系统的进行；余热电站系统及设备以技术成熟可靠、运行设备先进、节省企业投资、提高企业效益为主要原则，并在引进过程中要达到目前国内余热发电设备最先进技术水平；充分利用煤矸石烧结砖隧道窑余热，以达到提高资源的综合利用水平及提升环境保护水平的目的。隧道窑辐射换热式余热发电技术的适用范围与技术经济指标隧道窑辐射换热式余热发电技术是砖瓦烧成技术与火力发电技术的交叉和集成，综合了电力、砖瓦两大行业的工艺流程、安全、质量标准，经过多个项目的工程和运行实践经验总结而成，该技术成熟，对大中型砖瓦企业的隧道窑余热利用（发电、供暖、制冷、干燥）有较好的投资效益。该技术适用于年产量6000万普通砖及以上的内燃或外燃所有类型隧道窑制砖企业余热综合利用。对以煤矸石为燃料进行砖瓦制造的企业更加适用，实现有效地提取与利用高温带走多余的热量，对进一步提高隧道窑产出比有明显效果。对于受国家电网影响而停电而影响企业正常生产的砖瓦企业而言，本技术的有效利用则能彻底解决因国家电网停电影响生产的问题。无论是对已建或将建的砖瓦企业，均可以在隧道窑上安装辐射换热式的余热发电装置。将生产过程中产生并将流失的所有余热全部用于企业的发电，可满足普通的砖瓦企业一半以上的用电量。大小不同。产能不同的砖瓦企业建设隧道窑余热发电项目的技术经济指标也不尽相同。

2、余热发电方案

发电设备把收集余热产生的过热蒸气送到对应的电机组发电，根据企业规模、实际产能、具体工作需求等条件。可供选择的隧道窑余热利用方案共有如下三种方案：

凝汽式汽轮机发电

企业年产量在6000万以上、蒸气没有需求的企业，可选择凝汽式汽轮发电机组，将余热全部用于发电，并将发出的电直接供企业内部使用。

抽凝式汽轮机发电

年产量在6000万以上且有用不稳定蒸汽用户（如供暖、制冷、等）的企业，则选用抽凝式汽轮发电机组需要用汽时，先把气压从2.45MPa降至0.3MPa到0.8MPa，在这个过程中，发电机组利用压差与温差进行发电，从汽轮机抽出0.3MPa到0.8MPa的蒸气再向用户供汽，不汽时则全部将热蒸汽用于发电。发电、供热两不误，并且热效率很高高，产生的经济效益比凝汽式机组高。

背压式汽轮机发电

年产量在6000万以上且周围有连续稳定蒸汽用户（化工、制药用汽等）的企业，则选用背压式汽轮发电机组，用所产生的压差和温差发电，汽轮机排出的0.3MPa蒸气向热用户踢狗，热利用率高，并产生的经济效益最好。

三、煤矸石烧结砖隧道窑余热发电及余热回收存在的问题

在推广过程中寻在一些问题希望引起政府和相关部门的关注，以帮助进一步推广这一项目，创造良好的社会效益。

1、发电网与国家电网并网手续难办理

例如某项目在2007年的12月底全部建成并可以实现顺利投产，由于申请并网过程中手续办理时候难度很大，审核时限太长的问题，直到第二年的6月才得以正式并网发电，这半年的时间造成少发电越3000万kWh，造成了直接经济损失1200万元。

煤矸石烧结砖隧道窑余热发电项目的落实与建设直到投入运营会给当地供电部门的利润产生影响，然而办理并网手续的部门恰恰是供电部门，导致并网手续比较难以办理，因此在落实项目建设的同时开始申请办理手续，不要等建设快完工时候再去申请和办理，造成不能能顺利投产，企业停产期间造成不必要的损失。

2、隧道窑余热发电所用到的多种特种设备手续难办理

隧道窑余热发电项目的建设牵涉部分特种设备的安装（特种锅炉、特种起重设备），在购置来设备，进行安装以前，要到当地质量技术监督局的特种设备管理科进行备案手续，否则会因设备未备案引起不必要的罚款与麻烦。

在设备购置过程中，安装公司进到施工工地以前，就要去当地质量技术监督局的特种设备管理科室去咨询特种设备备案手续办理程序，并与有关部门沟通好，不能因施工时间紧先安后报，以免被行政处罚。

参考文献

[1]于敬海，蒋伟，刘凤东.蒸压灰砂加气混凝土砌体通缝抗剪强度的试验研究[J].天津大学学报，2006，39（5）：527-531

[2]丁伟东.隧道窑余热发电实现砖瓦生产节能减排[J].砖瓦，2009（1）

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