核心提示：本文介紹了一種水泥窯余熱回收汽輪機拖動系統，即利用水泥窯生產余熱所產的蒸汽通過汽輪機做功直接驅動高溫風機、窯尾排風風機、水泥磨以及循環風機等，并以典型的5000t/d水泥生產線采用余熱回收拖動機組項目為例，介紹了主要設備配置、工作流程等，并對其進行技術經濟分析。

　　1前言

　　隨著中國經濟的不斷發展，能源問題日益突出。在巨大的用能壓力下，如何提高生產過程中所排余熱回收及利用效率，緩解生產用電緊張的形勢，是一個值得深入探討的問題。

　　在水泥企業生產過程中，各種能源的轉換和使用直至廢氣排放過程構成水泥企業的能量流動過程。在水泥窯生產過程中所排余熱主要有兩部分：①窯頭篦冷機所排熱空氣；②窯尾預熱器C1筒所排廢氣，充分回收利用這兩部分熱量可顯著降低水泥生產能耗，實現可持續發展和循環經濟。目前對于以上這兩部分余熱，主要通過設置窯頭余熱鍋爐、窯尾余熱鍋爐來回收并產生過熱蒸汽，然后通過汽輪機做功帶動發電機發電。

　　但是在水泥企業的生產工序中，有許多風機和磨機等高耗能設備，這些設備動輒幾MW，若直接以電機驅動將會消耗大量的電能，給當地電網造成沉重的負擔。如果能夠利用水泥余熱所產的蒸汽，選擇其中一臺或多臺高耗能轉動設備直接利用工業汽輪機拖動，這樣減小能量利用過程中的中間轉換損失，既能提高能源的利用率，也有利于降低對當地電網的負荷，具有較好的熱經濟性和社會效益。

　　從能源有效利用的角度看，汽輪機拖動轉動設備經過以下能量轉換環節：蒸汽—汽輪機—轉動設備；電動機拖動轉動設備經過以下能量轉換環節：蒸汽一汽輪機—發電機—電力傳輸網絡—電動機—轉動設備。兩相比較，汽輪機直接驅動轉動設備減少了能量轉換的中間環節，其能源的有效利用率更高。

　　2汽輪機拖動常見布置方式

　　水泥窯余熱拖動機組主要由工業驅動汽輪機、齒輪減速箱、變速離合器、電機以及轉動設備等組成，按照布置方式的不同，可將轉動設備設計為雙出軸形式，汽輪機與電機布置在轉動設備的兩側(見圖1)，或者將汽輪機與電機布置在同側驅動轉動設備(見圖2)。

　　（1）兩側布置

　　圖1水泥窯余熱拖動機組兩側布置圖

　　（2）同側布置

　　圖2水泥窯余熱拖動機組同側布置圖

　　其中，低速聯軸器為膜片聯軸器，3S離合器可以保證在汽輪機不做功的情況下，將其解列出系統，降低電機拖動負荷。上述布置方案，對拖動用蒸汽參數波動適應性較大，并且若汽輪機并列運行，則能夠有效降低電機電流，但投資成本較高，需進行細致的技術經濟性分析。