水泥余热发电培训教材第版精选

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1、第一章纯低温水泥余热发电系统概述第一节水泥余热发电技术应用的背景我国是世界水泥生产大国，据中国水泥协会统计，2004年，我国水泥产量为9.4亿吨，约占全球水泥总产量的40%。但我国水泥工业却“大而不强”，突出问题是耗能高、污染重。在能源消耗方面，我国吨水泥的平均综合煤耗约为159kg（标准煤），而国际先进水平约为110kg，仅此一项，我国水泥工业每年多消耗的煤炭约为5000万吨。与此同时，由于节能技术、装备水平的限制和节能意识影响，在水泥生产过程中，仍有大量的中、低温废气余热资源未能被充分利用，能源浪费现

2、象仍然十分突出。在新型干法水泥企业，由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排出的350℃以下废气，其热能大约为水泥熟料烧成系统热耗量的30％，造成了巨大的能源浪费，在我国能源日益紧张、环境负荷不断加重的情况下，迫切需要改变这一状况，切实提高能源的综合利用效率，开发利用水泥生产过程中的废气余热资源，实现变废为宝将受到各方面的高度重视。纯低温余热发电技术，即是在新型干法生产线生产过程中，通过余热回收装置——余热锅炉将窑头、窑尾排出大量低品位的废气余热进行回收换热，产生过热蒸气推动汽轮机实现热能——机械能的转换，再带动发

3、电机发出电能，并供给水泥生产过程中的用电负荷。从而不仅大大提高了水泥生产过程中能源的利用水平，对于保护环境，提高企业的经济效益，提升产品的市场竞争力，起到了巨大的促进作用。同时该项技术的开发应用，完全符合我国的可持续发展战略。从国家的产业政策来看，早在1996年国务院曾以国发[1996]36号文批转国家经贸委等部门《关于进一步开发资源综合利用意见》的通知，《意见》明确指出：“凡利用余热、余压、城市垃圾和煤矸石等低热值燃料及煤层气生产电力、热力的企业，其单机容量在500kW以上，符合并网条件的，电力部门都应

4、允许并网……，单机容量在1.2万kW以下（含1.2万kW）的综合利用电厂，不参加电网调峰……”51。《国家发展改革委办公厅关于组织申报节能、节水、资源综合利用重大项目和示范项目以及现役火电厂脱硫设施设备选项目的通知》（发改办环资［2004］906号），明确重点支持钢铁、有色、石油石化、化工、建材等高耗能行业节能技术改造，水泥中低温余热利用就列在其中，可见，利用水泥余热进行发电，国家在政策和法规上是扶持和大力提倡的，该技术的开发应用完全符合国家的产业政策。新型干法水泥生产技术在我国经历了一个逐步完善提升的发

5、展过程。近年来，新型干法水泥生产技术在应用中不断提升，尤其是海螺集团，在工艺系统优化、自动控制、投资成本、生产规模、劳动生产率和环境保护等生产技术和装备方面，已赶上甚至领先国际先进水平，只是在可燃废料替代率和生产用电自供率方面，与发达国家相比，还存在一定的差距。近两年来，我国经济发展水平持续高扬，电力需求增长迅猛，电能供应紧张，国家对工业企业节能提出了更高的要求，尤其是对高耗能产业，要求最大限度地回收利用余热，降低能耗，节约能源，实现经济可持续发展战略。因此，随着水泥市场竞争的日益激烈与残酷，充分利用窑系

6、统排放废气进行余热发电，提高工厂生产用电自供率，降低水泥生产成本，提高产品的性价比，从而占领和扩大水泥市场份额，保持企业可持续发展，是大型水泥企业当前及今后可供选择的技术之一。第二节纯低温水泥余热发电技术的发展一、水泥熟料生产过程中的热能利用众所周知，水泥厂是耗能大户，在其熟料形成及粉磨的生产过程中要消耗大量的能源，同时也产生大量的含有相当多热能的废气，这些废气除一部分用来生料烘干、原煤烘干外，其余全部排放到大气之中，使得宝贵的能源白白流失，十分可惜。随着时代的发展和技术的进步，在现代的大型水泥生产企业中

7、，一般都采用带四级或五级悬浮预热器的窑外分解新型干法生产工艺线来生产水泥熟料，就能源利用率而言是大大提高了，但是，仍然不可避免地有大量的能源流失。我们来看水泥生产的三个主要工艺过程的能源消耗分配情况，生料粉磨占总能源的3.4%，熟料煅烧占总能源的92.6%,熟料粉磨占总能源的4%,而熟料煅烧过程中消耗总能源的96.2%也只有60%被生成的熟料所利用,剩下的40%被废气带走,在带走的废气中的热能,除一小部分在原料烘干中加以利用外,其余大部分排入大气之中。也就是说，在熟料生产过程中，通过窑头燃烧器喷的40%煤

8、粉和在分解炉中喷的60%煤粉，全部燃烧所产生的热量为100%，则用于熟料煅烧热量仅占60%，其余近40%的热能随废气排到大气中；所以，在水泥厂的生产过程中排放废气中余热未回收之前，可以这样说，水泥厂既是能源消耗大户，又是能源浪费大户。51二、纯低温余热发电技术新型干法水泥生产线配套应用的纯低温余热发电技术，是在不提高水泥生产过程中能耗指标的前提下，完全利用水泥煅烧过程中产生的余热进行回收，最大限度地提高水泥生产过程中热能的利用