水泥窯余熱發(fā)電概述

水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)是直接對(duì)水泥窯在熟料煅燒過(guò)程中窯頭窯尾排放的余熱廢氣進(jìn)行回收,，通過(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。

一條日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)每天可利用余熱發(fā)電21-24萬(wàn)度,，可解決約60%的熟料生產(chǎn)自用電,，產(chǎn)品綜合能耗可下降約18%，每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約2.5萬(wàn)噸,，減排二氧化碳約6萬(wàn)噸,。

水泥純低溫余熱發(fā)電技術(shù)是指在新型干法水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)余熱回收裝置——余熱鍋爐將水泥窯窯頭,、窯尾排出大量的低品位廢氣余熱進(jìn)行熱交換回收,，產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電能,，窯頭鍋爐所發(fā)電能供水泥生產(chǎn)過(guò)程中使用,。

水泥窯純低溫余熱發(fā)電背景

隨著水泥熟料煅燒技術(shù)的發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家水泥工業(yè)節(jié)能技術(shù)水平發(fā)展很快,，低溫余熱在水泥生產(chǎn)過(guò)程中被回收利用,，水泥熟料熱能利用率已有較大的提高。但我國(guó)由于節(jié)能技術(shù),、裝備水平的限制和節(jié)能意識(shí)影響,，在窯爐工業(yè)企業(yè)中仍有大量的中、低溫廢氣余熱資源未被充分利用,，能源浪費(fèi)現(xiàn)象仍然十分突出,。新型干法水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)中由窯頭熟料冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱器排出的350℃左右廢氣，其熱能大約為水泥熟料燒成系統(tǒng)熱耗量的35％，低溫余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,，可將排放到大氣中占熟料燒成系統(tǒng)熱耗35％的廢氣余熱進(jìn)行回收,，使水泥企業(yè)能源利用率提高到95％以上。項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益十分可觀,。

我國(guó)是世界水泥生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó),，近年來(lái)新型干法水泥生產(chǎn)發(fā)展迅速，技術(shù),、設(shè)備,、管理等方面日漸成熟。目前國(guó)內(nèi)已建成運(yùn)行了大量2000t/d以上熟料生產(chǎn)線(xiàn),，新型干法生產(chǎn)線(xiàn)與其他窯型相比在熱耗方面有顯著的降低,，但新型干法水泥生產(chǎn)對(duì)電能的消耗和依賴(lài)依然強(qiáng)勁，因此,，新型干法水泥總量的增長(zhǎng)對(duì)水泥工業(yè)用電總量的增長(zhǎng)起到了推動(dòng)作用,，一定程度上加劇了電能的供應(yīng)緊張局面。而目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的新型干法水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)采用余熱發(fā)電技術(shù)來(lái)節(jié)能降耗的企業(yè)極少,，再者,，國(guó)內(nèi)由于經(jīng)濟(jì)潛力增長(zhǎng)加劇了電力短缺的矛盾，刺激了煤電項(xiàng)目的增長(zhǎng),，一方面煤電的發(fā)展會(huì)加速煤炭這種有限資源的開(kāi)采,、消耗，另一方面煤電生產(chǎn)產(chǎn)生大量的CO2等溫室氣體,，加劇了對(duì)大氣的環(huán)境污染,。因此在水泥業(yè)發(fā)展余熱發(fā)電項(xiàng)目是行業(yè)及國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然。此外,，為了提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,，擴(kuò)大產(chǎn)品的盈利空間，國(guó)內(nèi)的許多水泥生產(chǎn)企業(yè)在建設(shè)熟料生產(chǎn)線(xiàn)的同時(shí),，也紛紛規(guī)劃實(shí)施余熱發(fā)電項(xiàng)目,。

隨著世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、新型節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用,，充分利用有限的資源和發(fā)展水泥窯余熱發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)成為水泥業(yè)發(fā)展的一種趨勢(shì),，也完全符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策,。

截至2009年,，全國(guó)新型干法熟料生產(chǎn)線(xiàn)為934條,熟料產(chǎn)能7.6億噸, 預(yù)計(jì)到2010年全國(guó)新型干法熟料生產(chǎn)線(xiàn)為1080條左右，熟料生產(chǎn)能力為8.6億噸左右,。雖然在水泥行業(yè)余熱發(fā)電推廣和普及迅速,除已建和在建外,，到2010年全國(guó)還有50%的全國(guó)新型干法熟料生產(chǎn)線(xiàn)可以配置余熱發(fā)電裝置,如果以上新型干法熟料線(xiàn)全部配套余熱發(fā)電,，每年可實(shí)現(xiàn)節(jié)電270億度，相當(dāng)于節(jié)約煤炭消耗1000萬(wàn)噸（標(biāo)煤）,，可減排CO2約24400萬(wàn)噸,。

根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行產(chǎn)業(yè)政策和“八部委”文件要求，截止2010年國(guó)內(nèi)新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)配套建設(shè)純低溫余熱電站的比例將達(dá)到40％,，即到2010 年底以前還將有約400多座純低溫余熱電站建成并投入運(yùn)行,。

我國(guó)水泥窯純低溫余熱發(fā)電機(jī)組建設(shè)原則及模式

水泥窯純低溫余熱發(fā)電的建設(shè)和設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

條件允許時(shí)，企業(yè)應(yīng)對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)熱工標(biāo)定,，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及原因進(jìn)行系統(tǒng)分析,；

在滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)工藝自身余熱的需要、不影響水泥窯的熱工操作,、不增加水泥熟料燒成熱耗及電耗的前提下,，最大限度獲取利用余熱資源；

合理梯級(jí)利用不同品位余熱,，充分發(fā)揮余熱的作功能力,；

根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，通過(guò)性?xún)r(jià)比分析,，確定熱力系統(tǒng)循環(huán)方式,；

在建設(shè)新生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)中，不同步建設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng)時(shí),，應(yīng)在窯頭和窯尾留有建設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng)的余地,。

水泥余熱發(fā)電建設(shè)模式

水泥余熱發(fā)電建設(shè)模式有三種。第一種為傳統(tǒng)模式,，由設(shè)計(jì)單位提供技術(shù)方案和電站設(shè)計(jì),，企業(yè)自己安排建設(shè)和管理。設(shè)計(jì)單位只承擔(dān)設(shè)計(jì),，工作量較大,，利潤(rùn)較薄，一些設(shè)計(jì)單位不愿意提供這種模式的服務(wù),。由于目前余熱發(fā)電建設(shè)是買(mǎi)方市場(chǎng),，這種服務(wù)模式的比例逐年下降。

第二種為EPC模式,，即工程總承包模式,。目前水泥余熱發(fā)電建設(shè)采用EPC（總承包）模式比較普遍，市場(chǎng)占有率大約60%左右,。采用這種模式主要原因是水泥余熱發(fā)電市場(chǎng)比較火爆,，技術(shù)供應(yīng)商希望以工程總承包方式承接任務(wù)；另一方面水泥生產(chǎn)企業(yè)對(duì)水泥余熱發(fā)電的設(shè)備采購(gòu),、技術(shù)管理比較生疏,，這方面正是技術(shù)供應(yīng)商的優(yōu)勢(shì),。一般采用EPC模式時(shí)將土建工程拿出去，由業(yè)主自行招標(biāo),。

第三種模式為BOT模式,。是一種由出資方建設(shè)——運(yùn)營(yíng)——轉(zhuǎn)交的模式，也是今后的發(fā)展方向,。采用這種模式,，水泥企業(yè)利用擁有廢氣資源優(yōu)勢(shì)，由電站的承建方全部投資進(jìn)行建設(shè)和管理,。企業(yè)可以解決資金短缺造成的窘迫,，近期可以獲得優(yōu)惠電價(jià)，最終可以獲得電站,。投資方依靠資金,、技術(shù)、配套,、CDM,、管理等方面的優(yōu)勢(shì)，可以有效規(guī)避投資風(fēng)險(xiǎn)和取得短期較好經(jīng)濟(jì)效益,。這種模式目前應(yīng)用不夠普遍,，大概占10%左右。這種模式雙方合作的條款是比較靈活的,，關(guān)鍵是條款的內(nèi)容雙方均能接受,。

后兩種模式總體經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)是雙贏的，可以說(shuō)以?xún)?yōu)勢(shì)克服弱勢(shì),，雙方盈利,。

來(lái)源：低碳世界