水泥工业纯低温余热发电技术及其效益分析

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1、水泥工业纯低温余热发电技术及其效益分析   摘要 水泥工业国产化纯低温余热发电技术已基本具备全面推广的条件。对纯低温余热发电系统的设计要因地制宜，总体上可以分为三类：采用单压进汽的凝汽式汽轮式汽轮机组；利用余热锅炉产生双压蒸汽，配套补汽凝汽式汽轮机组；利用余热锅炉和热水闪蒸技术产生双压蒸汽，配套补汽。凝汽式汽轮机组。利用纯低温余热发电技术，采用国产装备，纯低温余热发电系统在建成后2。5—3年内可收回成本。   概述   随着我国经济的高速发展，能源紧缺的矛盾日趋突出。多个地区闹煤荒、电荒。但我国

2、在能源使用上又客观存在着一些不合理的现象，导致能源大量浪费。其中最突出的浪费是对能源没有“量才而用”，普遍地把煤炭、石油、天然气等高品级能源“降级使用”，只为取得100℃左右温度较低的热介质，用于采暖、空调、生活用热等。同时，又有大量工业低温余热、废气丢弃不用。煤炭、石油、天然气等高品级能源均是获取电能、热能的源泉，但是它们在转换成电能、热能的过程中，效率不高，且转换过程中所产生的废气余热、粉尘、有害气体对环境污染很大。这样的能源使用结果不仅造成惊人的能源浪费，而且还污染了环境，给人们的生命健康

3、带来了危害。   纯低温余热发电技术是利用中低温的废气产生低品位蒸汽，来推动低参数的汽轮机组做工发电。它是当前节能和环保要求下的必然趋势和产物。其与火电发电相比，不需要消耗一次能源，不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体。是控制大气污染，保护臭氧．层，减少能源消耗的有效手段和途径，也是企业提高能源利用效率，降低成本，提高产品市场竞争力，减少C02气体排放和保护环境的重要措施之一。切实贯彻我国实施可持续发展的战略。因此，如何运用新技术和新设备提高能源利用效率成为了各行各业关注的焦点。   一、

4、水泥工业能源使用现状水泥工业作为能源消耗大户，对能源紧缺有切肤之痛。2003年下半年以来，国内煤电油运全面紧张，煤荒电荒矛盾加剧，劣质煤充斥煤炭市场。水泥企业对煤炭的质量有严格的要求，但是现在买到的煤炭质量太差，某些省份的煤炭的平均发热量还不及正常值的一半，技术指标也达不到要求，许多水泥企业不得不调整水泥生产物料配方，以保证水泥质量。劣质煤也导致了火力发电厂发电量不足，间接影响了水泥企业的生。虽然近年来我国水泥工业技术取得了长足进步，系统能耗有所降低，吨熟料电耗已降至55—60kwh。但我们应看

5、见，水泥工业在进一步节省能源的方面还可大有作为。2004年我国水泥总产量约9．4亿吨，能源总耗量为15亿多吨标煤。水泥工业是能源消耗大的产业，水泥生产的能源主要依靠煤炭、电力，而且要产生大量的废气，C02的排放量占我国C02排放总量的20％，粉尘排放量占我国工业行业粉尘排放总量的40％，其能源和环保的压力是非常大的。目前新型干法水泥生产线已使单位水泥熟料的热耗大幅下降，但其窑头熟料冷却机和窑尾预热器仍排放了大量350cC以下的废气，其热量约占水泥熟料烧成系统总热耗量的30％o充分利用烧成系统所产

6、生的废气余热等低 品级能源，成为当今我国水泥工业的重要研究课题和推广项目。随着纯低温余热发电技术的日益成熟及其技术经济的可行性，它已越来越受到人们的高度重视。从国务院制定并出台的一系列开展资源综合利用的政策和新型干法水泥生产线纯低温余热发电项目被列为落实节能规划的首批转向国债项目中，可以看到水泥工业纯低温余热发电前景广阔。 二、水泥工业纯低温余热发电技术的应用现状 纯低温余热发电及余热利用在我国的冶金、化工、食品等行业早已得到推广使用。由于水泥工业废气温度相对较低且含有大量粉尘，因此在实际运用中

7、存在一定的难点。在水泥窑余热发电领域，日本水泥工业足应用得最广泛、最成功的。到目前为止，日本有80％以上的水泥厂配置了纯低温余热发电系统‘，平均熟料发电量约奶kwh／t。 1998年初。通过引进日本川崎重工的技术，我国水泥工业第一条纯低温余热发电系统在海螺集团宁国水泥厂4000t／d生产线建成，一次性并网发电成功。该系统采用四级预热预分解系统、进口余热锅炉，进口混压进汽式汽轮机，装机容量648kw，设计吨熟料发电量33．8kwh／t，自投入正常生产运行以来，实际平均熟料发电量约38．6kwh/t

8、。发电系统的运转率相对于烧成系统在90％以上。广西柳州水泥厂3200／d的四级预热器预分解窑纯低温余热发电工程于2004年7月建成投产，也是一次性并网发电成功。系统采用进口锅炉，国产凝汽式汽轮机，余热电站装机容量6000kw。投产以来发电量就基本稳定在5500kw以上，实际平均熟料发电量约37．95kWh／t。在消化、吸收引进的日本纯低温余热发电技术基础上，我国水泥工业开始了国产化的道路。1999年，国产化第一条纯低温余热发电系统在江西万年2000t／d生产线得以建成投产，配套机组为3000kw