新型(xing)干(gan)法水(shui)泥熟料生產企(qi)業中由窯頭熟料冷卻機和窯尾預熱器排出的(de)(de)350℃左右廢氣，其熱能大(da)(da)約(yue)為水(shui)泥熟料燒(shao)成系統熱耗量的(de)(de)35%，低溫余(yu)熱發電(dian)技術的(de)(de)應用，可將(jiang)排放(fang)到大(da)(da)氣中占(zhan)熟料燒(shao)成系統熱耗35%的(de)(de)廢氣余(yu)熱進(jin)行回(hui)收，使水(shui)泥企(qi)業能源(yuan)以上。項目的(de)(de)經濟效(xiao)益十分可觀。

發電模(mo)擬圖

我國(guo)(guo)是(shi)世界水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)生產(chan)(chan)和消(xiao)費的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)國(guo)(guo)，近年來(lai)新型干(gan)法水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)生產(chan)(chan)發(fa)(fa)(fa)展迅速(su)，技(ji)術、設備、管理等方面(mian)日漸成熟(shu)。目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)(nei)已建成運(yun)行了(le)(le)大(da)量2000t/d以(yi)上熟(shu)料(liao)生產(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)，新型干(gan)法生產(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)與其(qi)他(ta)窯型相比(bi)在熱(re)耗(hao)方面(mian)有顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)降低，但新型干(gan)法水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)生產(chan)(chan)對電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)和依賴依然強(qiang)勁，因此，新型干(gan)法水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)總(zong)(zong)量的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)長對水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)工業用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)總(zong)(zong)量的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)長起到(dao)了(le)(le)推動作用，一定(ding)程度上加劇(ju)了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)供應緊(jin)張局面(mian)。而目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)(nei)運(yun)行的(de)(de)(de)(de)(de)新型干(gan)法水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)熟(shu)料(liao)生產(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)采用余熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)術來(lai)節(jie)能(neng)(neng)降耗(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)企業極少，再者，國(guo)(guo)內(nei)(nei)由于經濟潛(qian)力增(zeng)(zeng)長加劇(ju)了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力短缺的(de)(de)(de)(de)(de)矛盾，刺(ci)激了(le)(le)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)項目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)長，一方面(mian)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展會(hui)加速(su)煤炭這種(zhong)有限資源的(de)(de)(de)(de)(de)開采、消(xiao)耗(hao)，另(ling)一方面(mian)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)生產(chan)(chan)產(chan)(chan)生大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)CO2等溫室氣體，加劇(ju)了(le)(le)對大(da)氣的(de)(de)(de)(de)(de)環境污染。因此在水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)業發(fa)(fa)(fa)展余熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)項目(mu)是(shi)行業及國(guo)(guo)家經濟發(fa)(fa)(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)必然。此外，為(wei)了(le)(le)提高企業的(de)(de)(de)(de)(de)市場競爭力，擴大(da)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)盈利空(kong)間，國(guo)(guo)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)許(xu)多水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)生產(chan)(chan)企業在建設熟(shu)料(liao)生產(chan)(chan)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)同時，也(ye)紛紛規劃實施余熱(re)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)項目(mu)。

隨(sui)著世界(jie)經濟(ji)快速發展(zhan)、新型節能技術的(de)(de)推廣應用，充分利用有限的(de)(de)資(zi)源和發展(zhan)水泥窯余熱發電項目(mu)已經成為水泥業(ye)發展(zhan)的(de)(de)一種趨勢(shi)，也完全符合國家產業(ye)政(zheng)策(ce)。

截至2009年(nian)，全國(guo)新(xin)(xin)(xin)型干法(fa)(fa)(fa)熟(shu)(shu)(shu)料(liao)(liao)生(sheng)產(chan)(chan)線為934條,熟(shu)(shu)(shu)料(liao)(liao)產(chan)(chan)能(neng)7.6億(yi)噸, 預計(ji)到2010年(nian)全國(guo)新(xin)(xin)(xin)型干法(fa)(fa)(fa)熟(shu)(shu)(shu)料(liao)(liao)生(sheng)產(chan)(chan)線為1080條左右(you)(you)，熟(shu)(shu)(shu)料(liao)(liao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為8.6億(yi)噸左右(you)(you)。雖然(ran)在(zai)水泥行業余(yu)熱(re)發電(dian)推廣和普及迅(xun)速,除已(yi)建和在(zai)建外(wai)，到2010年(nian)全國(guo)還有50%的全國(guo)新(xin)(xin)(xin)型干法(fa)(fa)(fa)熟(shu)(shu)(shu)料(liao)(liao)生(sheng)產(chan)(chan)線可(ke)(ke)以配置余(yu)熱(re)發電(dian)裝置,如果以上(shang)新(xin)(xin)(xin)型干法(fa)(fa)(fa)熟(shu)(shu)(shu)料(liao)(liao)線全部配套余(yu)熱(re)發電(dian)，每年(nian)可(ke)(ke)實現節(jie)電(dian)270億(yi)度，相當于節(jie)約(yue)煤炭消耗(hao)1000萬(wan)噸（標煤），可(ke)(ke)減(jian)排CO2約(yue)24400萬(wan)噸。

根(gen)據國家(jia)現(xian)行產業(ye)政策和“八(ba)部委”文件要(yao)求，截(jie)止(zhi)2010 年(nian)國內新型干法水(shui)泥(ni)生(sheng)產線(xian)配(pei)套建(jian)設純低(di)溫余(yu)熱(re)電站的比例將達到40%，即到2010 年(nian)底(di)以前(qian)還(huan)將有約400多座(zuo)純低(di)溫余(yu)熱(re)電站建(jian)成并(bing)投入(ru)運行。

《 中國余(yu)(yu)熱(re)發電行(xing)業市場(chang)前(qian)瞻(zhan)與(yu)投資(zi)戰略規劃分析(xi)前(qian)瞻(zhan)》分析(xi)，隨著國家節(jie)能減排力(li)度(du)不斷(duan)加碼，水泥余(yu)(yu)熱(re)發電項(xiang)目的(de)魅力(li)日益顯著。預計，到(dao)2015年，我國余(yu)(yu)熱(re)余(yu)(yu)壓發電要實(shi)現新增裝機2000萬千瓦。按照(zhao)每千瓦造價5000元(yuan)計算，“十二五”期間水泥余(yu)(yu)熱(re)余(yu)(yu)壓發電將形成1000億元(yuan)投資(zi)規模。

水(shui)泥余熱發電總(zong)布置(zhi)圖(tu)

興起

1998年(nian)3月，日本政府贈送的(de)中國首套水泥(ni)(ni)純低(di)溫(wen)余(yu)熱發電(dian)機組在海螺建成(cheng)投運，十年(nian)來，該項目取得了(le)良好的(de)社會和經濟(ji)(ji)效益(yi)，起到(dao)了(le)很(hen)好的(de)示范作(zuo)用。海螺集團公司集成(cheng)創新，在原有(you)的(de)基礎上，針對水泥(ni)(ni)工(gong)藝特(te)性改進設計，自行研(yan)發DCS系統，個(ge)性化(hua)設計，國產(chan)化(hua)裝備(bei)。所(suo)開發的(de)純低(di)溫(wen)水泥(ni)(ni)窯余(yu)熱發電(dian)技術余(yu)熱回收效率高、發電(dian)過(guo)程(cheng)中無需補(bu)充燃料，不產(chan)生任何污染(ran)，已處于(yu)國際領先地位。該技術是符合國家產(chan)業政策的(de)綠色發電(dian)技術，是一種(zhong)環保的(de)、節能減(jian)排的(de)、符合可(ke)持續發展要(yao)求的(de)循(xun)環經濟(ji)(ji)技術，經濟(ji)(ji)效益(yi)也非常顯著。

海(hai)(hai)螺集團水泥(ni)純低(di)溫余熱發(fa)電裝機容量居(ju)全(quan)球水泥(ni)企業之首。2005年，海(hai)(hai)螺開始(shi)大規模建(jian)設余熱發(fa)電項目，為(wei)了(le)(le)落實國家關于節(jie)(jie)能減排的(de)號召和(he)政(zheng)策，承擔(dan)應盡的(de)社會(hui)責任，海(hai)(hai)螺引(yin)進川崎(qi)的(de)余熱發(fa)電技術，結合(he)(he)海(hai)(hai)螺的(de)工(gong)(gong)程(cheng)設計、設備(bei)成套能力、項目實施能力和(he)調試運(yun)行經驗，和(he)川崎(qi)成套設備(bei)工(gong)(gong)程(cheng)株(zhu)式(shi)會(hui)社合(he)(he)資成立了(le)(le)安徽海(hai)(hai)螺川崎(qi)工(gong)(gong)程(cheng)有(you)限公司(si)和(he)安徽海(hai)(hai)螺川崎(qi)節(jie)(jie)能設備(bei)制造有(you)限公司(si)，以便更好(hao)的(de)在中國推(tui)廣純低(di)溫余熱發(fa)電技術。

2006年(nian)(nian)8月，首條(tiao)自主設(she)計(ji)、自行成套的日產5000噸(dun)(dun)水泥(ni)熟料余(yu)熱發電(dian)(dian)項目在寧國水泥(ni)廠建(jian)成投(tou)運(yun)；到(dao)09年(nian)(nian)上(shang)(shang)半年(nian)(nian)，海螺集團內已建(jian)成投(tou)運(yun)28套余(yu)熱發電(dian)(dian)機(ji)(ji)組，裝機(ji)(ji)規(gui)模達(da)到(dao)465.5兆瓦(wa)，在建(jian)機(ji)(ji)余(yu)熱發電(dian)(dian)組15套，裝機(ji)(ji)規(gui)模達(da)到(dao)162兆瓦(wa)。總裝機(ji)(ji)規(gui)模達(da)到(dao)627兆瓦(wa),上(shang)(shang)述機(ji)(ji)組全部投(tou)運(yun)后年(nian)(nian)發電(dian)(dian)量47.69億度，按火力發電(dian)(dian)同口(kou)徑(jing)計(ji)算，年(nian)(nian)可以節(jie)約標煤172萬噸(dun)(dun)，減(jian)少二氧化碳排放413萬噸(dun)(dun)。

到(dao)2009年(nian)5月，安徽海螺川崎工程有(you)限(xian)公司(si)還向其他國內外20家水泥企業(ye)集團進行了(le)推廣應用(yong)，共97套(tao)機組，涉及156條水泥熟(shu)料生產線，裝機規模(mo)達到(dao)1334.6兆瓦，上述項(xiang)目(mu)全(quan)部建成(cheng)后預計年(nian)發(fa)電量101.48億度，將減排 880萬噸，節約(yue)標煤365.5萬噸，環保效益和經濟效益十分顯著。

其中國(guo)內(nei)除海(hai)螺外(wai)，海(hai)螺川崎工程(cheng)公司還(huan)向其他14家水泥(ni)企業進行了推廣(guang)，涉及71條水泥(ni)熟料生(sheng)產線配套余熱發電項目，共49套機組,裝機規模達到618兆瓦。余熱發電市(shi)場已覆蓋到全國(guo)21個(ge)省、市(shi)。

其中在國外，承(cheng)擔了泰國、巴(ba)基斯坦等國水泥企業共11條水泥熟料生產線配套的6套余熱發電總包工程項目(mu)，裝機規模達到90兆(zhao)瓦(wa)。

技術介紹

一、發電(dian)技(ji)術(shu)

是(shi)直(zhi)接對水泥窯(yao)(yao)(yao)在熟(shu)(shu)料(liao)煅燒過(guo)程中(zhong)窯(yao)(yao)(yao)頭窯(yao)(yao)(yao)尾排(pai)放的余(yu)(yu)熱(re)廢氣(qi)進行回收(shou)，通(tong)過(guo)余(yu)(yu)熱(re)鍋爐產(chan)生蒸(zheng)汽帶(dai)動汽輪(lun)發電(dian)(dian)(dian)機(ji)發電(dian)(dian)(dian)。一(yi)條日(ri)產(chan)5000噸水泥熟(shu)(shu)料(liao)生產(chan)線每(mei)天可(ke)利用余(yu)(yu)熱(re)發電(dian)(dian)(dian)21-24萬度(du)，可(ke)解決(jue)約(yue)60%的熟(shu)(shu)料(liao)生產(chan)自用電(dian)(dian)(dian)，產(chan)品(pin)綜合(he)能(neng)耗(hao)可(ke)下降約(yue)18%，每(mei)年節約(yue)標準煤約(yue)2.5萬噸，減排(pai)二氧化碳約(yue)6萬噸。水泥純(chun)低溫余(yu)(yu)熱(re)發電(dian)(dian)(dian)技(ji)術是(shi)指在新型干法水泥熟(shu)(shu)料(liao)生產(chan)線生產(chan)過(guo)程中(zhong)，通(tong)過(guo)余(yu)(yu)熱(re)回收(shou)裝(zhuang)置——余(yu)(yu)熱(re)鍋爐將水泥窯(yao)(yao)(yao)窯(yao)(yao)(yao)頭、窯(yao)(yao)(yao)尾排(pai)出大量的低品(pin)位廢氣(qi)余(yu)(yu)熱(re)進行熱(re)交換(huan)回收(shou)，產(chan)生過(guo)熱(re)蒸(zheng)汽推動汽輪(lun)機(ji)實現熱(re)能(neng)向機(ji)械能(neng)的轉換(huan)，從而(er)帶(dai)動發電(dian)(dian)(dian)機(ji)發出電(dian)(dian)(dian)能(neng)，所發電(dian)(dian)(dian)能(neng)供水泥生產(chan)過(guo)程中(zhong)使用。

二、主(zhu)要(yao)設備配置

1、窯(yao)頭采(cai)用(yong)余熱鍋爐（或熱交換器），簡(jian)稱(cheng)為AQC爐，國內都為立式；國外也是。

2、窯尾采(cai)用余熱鍋(guo)(guo)爐（或熱交換(huan)器），國(guo)內大多采(cai)用的是立式，簡(jian)(jian)稱(cheng)SP鍋(guo)(guo)爐，安(an)徽(hui)海(hai)螺川(chuan)崎工(gong)程有限公(gong)司采(cai)用的是臥(wo)(wo)式，簡(jian)(jian)稱(cheng)PH鍋(guo)(guo)爐；國(guo)外為臥(wo)(wo)式。臥(wo)(wo)式鍋(guo)(guo)爐和立式鍋(guo)(guo)爐的性(xing)能比較見下表：

上表中的換熱(re)(re)(re)端(duan)差是指鍋(guo)(guo)爐(lu)入口廢氣溫(wen)度與過(guo)熱(re)(re)(re)器出(chu)口蒸汽溫(wen)度之間的差值(zhi)，其值(zhi)越小，表明鍋(guo)(guo)爐(lu)過(guo)熱(re)(re)(re)器換熱(re)(re)(re)充分，傳熱(re)(re)(re)效(xiao)率(lv)高(gao)，蒸汽熱(re)(re)(re)焓高(gao)，熱(re)(re)(re)能利用率(lv)高(gao)。PH鍋(guo)(guo)爐(lu)換熱(re)(re)(re)端(duan)差約(yue)為10℃，而SP鍋(guo)(guo)爐(lu)的換熱(re)(re)(re)端(duan)差接近30℃。

3、汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)，國(guo)內(nei)采用(yong)補汽(qi)(qi)凝汽(qi)(qi)式汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)；國(guo)外為混壓式汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)。

4、發電(dian)(dian)機(ji)(ji)，國內采用空冷(leng)式發電(dian)(dian)機(ji)(ji)；國外也是(shi)。

5、水(shui)處理設備。

6、循環冷(leng)卻設備。

7、DCS控制設備。

三、熱(re)力系(xi)統

常用(yong)的有(you)單壓不補汽(qi)、閃蒸（單壓補汽(qi)）、雙壓補汽(qi)余熱發電三種方(fang)式；

1、單壓不補汽(qi)系統指(zhi)窯(yao)頭(tou)(tou)余熱(re)(re)(re)鍋爐(lu)和窯(yao)尾余熱(re)(re)(re)鍋爐(lu)產(chan)生相近參數的主蒸(zheng)(zheng)汽(qi)，混合(he)后進入汽(qi)輪機；窯(yao)頭(tou)(tou)余熱(re)(re)(re)鍋爐(lu)生產(chan)的熱(re)(re)(re)水供(gong)窯(yao)頭(tou)(tou)余熱(re)(re)(re)鍋爐(lu)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)段和窯(yao)尾余熱(re)(re)(re)鍋爐(lu)。國內的技術代表有中材節(jie)能—天津院和南京凱盛公司。

2、雙(shuang)壓(ya)補汽(qi)系統指(zhi)余(yu)熱鍋爐生產(chan)較高(gao)壓(ya)力和較低(di)(di)壓(ya)力的蒸汽(qi)，分別(bie)進入汽(qi)輪機的高(gao)、低(di)(di)壓(ya)進汽(qi)口。國內的技術代表有洛(luo)陽中信(xin)和大連易事達。

3、閃蒸(zheng)(zheng)系統指鍋爐產(chan)生一(yi)定壓(ya)力的(de)主(zhu)(zhu)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)和熱(re)水(shui)，主(zhu)(zhu)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)進(jin)(jin)入(ru)汽(qi)輪機(ji)高壓(ya)進(jin)(jin)汽(qi)口，熱(re)水(shui)經過(guo)閃蒸(zheng)(zheng)，生產(chan)低壓(ya)的(de)飽和蒸(zheng)(zheng)汽(qi)，補入(ru)補汽(qi)式汽(qi)輪機(ji)的(de)低壓(ya)進(jin)(jin)汽(qi)口。國(guo)內的(de)技術代表(biao)有安(an)徽海螺川崎工程(cheng)有限公司(si)。