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摘要：本文首先分析了水泥窑余热发电热力系统的方案，针对单压系统、双压系统以及闪蒸系统进行了详细的分析，然后总结目前最常用的两种对热力系统进行优化的方式，主要是包含下进风式窑头余热锅炉水泥窑低温余热发电系统和双侧下进风式窑头余热锅炉水泥窑纯低温余热发电系统两种方式，都是采取蒸汽进行加热作用的原理，旨在为水泥窑余热发电热力系统的工作提供理论保障，提高水泥窑余热发电的发电量，为人们的生产生活用电提供保障。
关键词：水泥窑；热力系统；优化
一、热力系统方案
（一）单压系统
单压系统是水泥窑余热发电热力系统中最常用的热力系统，单压系统的流程如图1。窑头和窑尾的余热锅炉生产的主蒸汽具有比较相似或甚至相同的参数，然后这两种主蒸汽会在经过混合之后进入到汽轮机，汽轮机内的主蒸汽经过一系列的作用之后，在通过凝汽机主蒸汽会形成水，在形成的水里加上化学水的作用，在对其进行除氧，窑头余热锅的供水主要就是这种水来进行供给，供给水主要用到的工具室给水泵，窑头余热锅会将水进行加热，经过加热的水毁提供给窑头余热锅炉蒸发段和窑尾余热锅炉，在生产出主蒸汽，热力系统就由此形成。单压系统相对来讲操作比较简单，中间环节和用到的设备比较少，所以复杂性不高，同时不需要要求具有非常专业的技术人员，对操作人员能力要求较低，此外，进行后期的维护工作也比较简单，所以在目前的水泥窑余热发电热力系统中单压系统是最常见的热力系统。
（二）双压系统
双压系统中生产的蒸汽有两路，分别具有较高压力的蒸汽和较低压力蒸汽，主要的区别依据是不同的水泥窑余热品质，双压系统的流程图如2。余热锅炉在进行具有较高压力的蒸汽的产出之后，这时烟气会因此而降低品质和温度，然后才会有低压蒸汽的产出。汽轮机的主进汽口是具有较高压力的蒸汽的入口，而较低压力的蒸汽从汽轮机的低压进汽口进入，然后一起运作发电，才有电的产生。经过上述一些列的操作之后的蒸汽经过凝汽器将蒸汽凝结为水，采取加压的方式输送到真空除氧器中发挥除氧功能，然后进入到热力循环过程。采取双压系统进行余热发电在节约资源能源上有了一定的进步，但是这种方式在成本预算上有所增加。
（三）闪蒸系统
闪蒸系统主要是根据热力学上的闪蒸原理开展工作，主蒸汽和热水主要是依据废气余热不同的品质相对应的产出，汽轮机的进汽口有主蒸汽经过，闪蒸器中经过对热水的处理会有低压的饱和蒸汽产出，进入到汽轮机的低压进汽口，主蒸汽和低压饱和蒸汽一起运作，以此为基础带动发电机发电。经过一些列的作用之后剩余的饱和水会进入到除氧器中发挥除氧功能，和冷凝水一起作用后通过水泵输送到余热锅炉，形成了热力循环。闪蒸系统是三种热力系统中对资源能源利用率最高的系统，但是这种系统在进行散热和电耗方面比较多，所以目前对闪蒸系统的利用比较少，没有进行大面积的推广。
二、热力系统的优化
在目前的热力系统中，窑头的蒸汽温度比窑尾的蒸汽温度高，在这两种蒸汽进行混合之后，会导致进入到汽轮机的主蒸汽的温度在一定程度上有所下降，所以蒸汽的发电能力也会在一定程度上有所降低，为了解决这种情况，提高资源能源的利用率，同时提高水泥窑余热发电系统的发电量，目前针对这种情况首先应该在进行主蒸汽的生产过程中，将窑尾产生的温度比较低的蒸汽输送到窑头的余热锅炉内进行加热，加热窑尾和窑头混合之后的较低温度的蒸汽，在将混合之后的蒸汽进行进一步的加热作用之后，再将其输送到汽轮机之中，再进行发电，这样就能进一步保障热力发电的效果，提高余热系统的发电能力。目前根据这样的原理，主要有两种热力系统的优化方案，分别为：
（一）下进风式窑头余热锅炉水泥窑低温余热发电系统
这一系统的主要流程图如图3：
如上图所示，窑尾的蒸汽温度在低于规定的温度时，需要将窑尾的蒸汽输送到窑头的余热锅炉中进行加热作用，窑头的加热装置主要采取高温过热器，窑尾的蒸汽和窑头的蒸汽在进行混合之后，利用高温过热器对混合蒸汽进行加热，经过加热的蒸汽在达到规定的温度标准之后，再输送到汽轮机中进行发电工作。
（二）双侧下进风式窑头余热锅炉水泥窑纯低温余热发电系统
这种发电系统的流程图如图4：
根据图4可以得知，主要是采取梯级利用窑头的篦冷机余风，用两个抽风口代替原来的一个抽风口，抽风口一个设置为高温，另一个则相对较低一些，同时窑头和窑尾的低温过热蒸汽经过此利用高温风对其蒸汽进行加热作用，提高蒸汽温度，然后讲蒸汽属性到汽轮机中进行发电，提高了发电量。
参考文献：
[1]许依山,王秦超.水泥窑余热发电热力系统的研究进展[J].中国水泥,2011,20(3):64-66.
[2]程庆芳,张邓杰,戴义平等.水泥窑烟气双压余热锅炉热力系统的参数优化[J].热力发电,2010,39(7):18-22.