水泥行業各企業積極響應“雙碳”政策，推進傳統建材產業深入節能降耗系統升級。尤其是水泥廠配套的余熱發電系統，運行到現在，或多或少都存在一些亟需升級改進的地方。
某水泥企業一條設計產能4500t/d新型干法熟料生產線。生產線配套純低溫余熱系統于2014年6月投產，余熱發電系統配置為：窯頭AQC鍋爐(立式單壓)+窯尾SP鍋爐(立式單壓)+汽輪發電機組;窯頭窯尾鍋爐產生的過熱蒸汽混合后送入汽輪機發電機組發電。
由于熟料生產條件的改變，余熱電站自投產以來各個參數指標遠低于設計值，目前余熱發電功率僅有7.1MW左右，遠低于設計發電功率9.0MW。
為提高實際發電能力、節約能源、減少環境熱污染、進一步降低產品生產成本，企業委托大連九五高科新能源發展有限公司，對熟料燒成與余熱電站系統進行診斷查缺，在盡量利用原有設備設施的前提下對余熱電站系統進行優化升級改造。
九五高科技術人員對燒成系統與余熱發電系統進行熱工標定后，根據生產線的標定數據對燒成系統熱平衡、篦冷機配風系統、余熱發電系統熱平衡，三大系統進行分析計算，診斷主要問題如下：
1、由于篦冷機配風及窯頭取風系統不合理，進入窯頭窯頭鍋爐廢氣溫度偏低(330℃)、廢氣量不足(191000Nm³/h)，導致窯頭鍋爐產汽量偏低。
2、窯頭鍋爐結構不合理，導致鍋爐內部管束積灰、堵灰現象嚴重，鍋爐排煙溫度遠高于設計值，且鍋爐進出口壓差較大。
3、窯尾鍋爐排煙溫度偏高(226℃)，鍋爐熱效率偏低，產汽量偏低(約18 t/h)。針對以上問題九五高科進行了如下優化改造：
01 冷機配風及窯頭取風系統優化改造
1.1通過對篦冷機篦板的配風計算、篦板的風載及風壓分布進行分析，目前篦冷機配風不合理，需更換4臺篦冷機冷卻風機。(如下圖)
1.2通過燒成系統熱平衡與篦冷機冷卻風機配風系統計算，精準控制篦冷機零壓面位置，對篦冷機取風口進行優化設計，確保窯系統用風的前提下，盡可能取篦冷機溫度較高的熱風。(如下圖)
1.3采用熱風循環技術以提高篦冷機鍋爐取風口廢氣溫度及廢氣量，并優化篦冷機配風，以實現在不影響正常水泥工藝、熟料熱耗、電耗的前提下最大程度提高余熱發電量。
1.4對篦冷機冷卻風機配風、二次及三次風、窯尾預熱器用風系統及余熱發電系統進行操作優化調整。
02 窯頭鍋爐降阻增容改造
現有AQC鍋爐受熱面的結構設計不合理，鍋爐容易形成頑固性堵灰，且積灰很難清除，造成鍋爐換熱效率下降、鍋爐進出口壓差增大。另外,由于熟料生產線進行過提產降耗改造，改造后進入窯頭鍋爐的廢氣量與廢氣溫度均有較大增加，原有鍋爐內廢氣流速過高、鍋爐阻力大，換熱管束易發生磨損導致爆管。通過優化鍋爐內部受熱面結構，重新對過熱器、蒸發器、省煤器進行熱力計算，將受熱面調整為順列布置結構，增加鍋爐傳熱面積，降低廢氣流速。該結構具有低阻、不易積灰，且即使發生積灰也可以實現人工清除等優點。
03 窯尾鍋爐降溫提效升級改造
改造窯尾余熱鍋爐原蒸發器受熱面，通過熱工計算，調整增加窯尾余熱鍋爐蒸發器傳熱面積，同時為保證鍋爐換熱效率采用新型振打+低頻聲波清灰系統相結合方式，在現有工況下可以降低窯尾余熱鍋爐排煙溫度20℃左右，提高窯尾余熱鍋爐熱效率。改造后窯尾SP余熱鍋爐產汽量增加4t/h多，發電量可提升600kw以上。
優化改造后效果
1、進入窯頭窯頭鍋爐廢氣溫度提高30℃(360℃)、廢氣量增大(226000Nm³/h)，窯頭鍋爐產汽量提高(約21.6t/h)。
2、窯頭鍋爐結內部管束無明顯積灰、堵灰現象，鍋爐排煙溫度約100℃，鍋爐進出口壓差約400Pa。
3、窯尾鍋爐排煙溫度降低(201℃)，產汽量提高(約23.5t/h)。
4、余熱電站發電功率由改造前7.1MW提高至8.5MW，發電負荷提高約1400kw。
據水泥人網了解，大連九五高科新能源發展有限公司具有成熟的余熱電站升級改造專項技術，業務范圍涉及：
1、余熱電站系統升級改造，余熱鍋爐升級改造、汽輪發電機及凝汽器大修和升級改造技術、篦冷機配風及取風系統升級改造。
2、余熱回收技術及裝備(余熱發電、余熱鍋爐、換熱器等)的設計、銷售、應用開發、技術服務;
3、各類工業鍋爐、窯爐(燒結、礦熱爐、碳素、干熄焦、玻璃窯陶瓷窯)的節能減排、余熱發電等資源綜合利用技術的開發、裝備制造、工程總承包、技術服務;
4、節能環保技術、裝備的設計、銷售、應用開發、技術服務;
5、高效清灰設備的設計、銷售，沉降室、旋風收塵器設計、銷售;
大連九五高科新能源發展有限公司多項余熱發電相關專利技術，且榮獲了高新技術企業證書。
多項余熱發電相關專利技術
高新技術企業證書
多年來，大連九五高科新能源發展有限公司一直作為祁連山、西南水泥、中聯、冀東金隅、北方水泥、葛洲壩集團、天瑞集團、山水集團、天山集團、臺泥等各大水泥公司的余熱電站改造合格供應商，充分發揮自己技術優點，助力水泥行業節能減碳技術研發及推廣，為水泥企業的節能事業貢獻一份力量。
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