水泥工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

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1、水泥工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)能源、壞保是制約水泥工業(yè)發(fā)展的最大瓶頸，節(jié)能、降耗已經(jīng)成為新型干法水泥企業(yè)新的追求目標(biāo)。而水泥工業(yè)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，既可以捉高能源綜合利用率，乂可以降低新型干法水泥生產(chǎn)成本，保護(hù)環(huán)境。同時(shí)由于我國面臨的能源緊缺的嚴(yán)峻形勢(shì)，節(jié)能工作得到了國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，因此，不論從外部環(huán)境到企業(yè)內(nèi)在需求，純低溫余熱發(fā)電都具備了快速發(fā)展的條件，預(yù)計(jì)余熱發(fā)電將成為水泥行業(yè)投資的新熱點(diǎn)。一、我國水泥工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀1?余熱發(fā)電的發(fā)展歷程我國水泥窯余熱發(fā)電大致經(jīng)歷了屮空窯高溫余熱發(fā)電、預(yù)熱器及預(yù)分解窯帶補(bǔ)燃爐

2、中低溫余熱發(fā)電、預(yù)熱器及預(yù)分解窯低溫余熱發(fā)電三個(gè)發(fā)展階段。在20世紀(jì)50?70年代由于我國國民經(jīng)濟(jì)對(duì)水泥需求量的增加和電力供應(yīng)緊張，為我國水泥需余熱發(fā)電的發(fā)展創(chuàng)造了條件，使水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)歷了第一個(gè)發(fā)展時(shí)期，70年代末80年代初完成了對(duì)日偽時(shí)期建設(shè)的余熱發(fā)電窯的技術(shù)改造，并新建了若干條余熱發(fā)電窯。80年代末至90年代初，在解決了余熱鍋爐所存在的許多重大技術(shù)問題和難題后，噸熟料余熱發(fā)電量大于170kWh,運(yùn)行成本0.08?0.12元/kWh,標(biāo)志著我國中空窯余熱發(fā)電技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的水平，為原冇屮空余熱發(fā)電簾進(jìn)行技術(shù)改

3、造和新建一批類似生產(chǎn)線打下了良好的基礎(chǔ)。到90年代初，我國水泥工業(yè)以發(fā)展新型干法工藝為主。但由于國家對(duì)水泥的需求增加而電力供應(yīng)緊張局面一吋難于緩解，余熱發(fā)電窯仍然有生存及發(fā)展的條件，主要以節(jié)能降耗、提高余熱發(fā)電量、緩解供屯不足的矛盾為目標(biāo)，經(jīng)歷了第二個(gè)發(fā)展階段。“八五”國家重大科技攻關(guān)課題“帶補(bǔ)燃爐低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開發(fā)”的完成，以及在工程上的成功應(yīng)用，形成了完整的綜合利用電站的系統(tǒng)技術(shù)和裝備，在充分冋收利用水泥生產(chǎn)線低溫余熱的同時(shí)，配設(shè)環(huán)保型的循環(huán)流化床鍋爐，燃用發(fā)熱量小于3000kcal/kg以下的劣質(zhì)煤（

4、煤frf石）進(jìn)行發(fā)電或熱電聯(lián)供，循環(huán)流化床鍋爐所產(chǎn)生灰渣全部回用于水泥生產(chǎn)。既為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還具有顯著的社會(huì)和環(huán)境效益，使我國水泥窯余熱利用上了一個(gè)新水平。上述技術(shù)的發(fā)展均以捉高發(fā)電量，緩解電力供應(yīng)不足為主要目的，為我國水泥工業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。隨著人們節(jié)能和環(huán)保意識(shí)的提高，世界上單純以余熱利用為口的的預(yù)熱器及預(yù)分解窯低溫余熱發(fā)電在80年代初冇了較人發(fā)展，其水泥窯廢氣溫度為350°C左右、熟料熱耗為2900?3300kJ/kg,所配套的純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電能力為每噸熟料30?40kW,這對(duì)水泥企業(yè)

5、資源綜合利用，捉高經(jīng)濟(jì)效益具冇重大意義。在發(fā)達(dá)國家，特別是能源短缺地區(qū)，純低溫余熱發(fā)電己被廣泛應(yīng)用。我國的純低溫余熱發(fā)電的研制起步較晚，始于80年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在一些地方開始應(yīng)用。但與國際先進(jìn)水平還有一定的差距。一九九五年八月，國家計(jì)委、國家建材局與口本國新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)簽訂了水泥余熱發(fā)電設(shè)備示范事業(yè)基本I■辦定書，由H方無償捉供一套先進(jìn)且成熟可靠的低溫余熱發(fā)電技術(shù)和設(shè)備用于中國現(xiàn)有水泥廠，通過科學(xué)論證和國內(nèi)外專家的實(shí)地考察，日方提供的這套設(shè)備安裝在寧國水泥廠4OOOt/d生產(chǎn)線上,發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為64

6、80kWo通過該項(xiàng)廿在寧國水泥廠的成功應(yīng)用，充分說明新型干法水泥簾配套余熱發(fā)電裝置在技術(shù)上是完全可行的，它充分利用了水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢氣余熱進(jìn)行動(dòng)力冋收，每噸熟料可冋收30?40kWh的電能，并且該系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，相對(duì)水泥窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率可達(dá)95%左右，發(fā)電成本非常低，相對(duì)外購電價(jià)口J節(jié)約大量的購?fù)唾M(fèi)用。所以該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，既可降低水泥的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，又可以為國家節(jié)約大量的電能，減少環(huán)境污染，具冇廣闊的推廣應(yīng)用前景。2.純低溫余熱發(fā)電的現(xiàn)狀純低溫余熱發(fā)電是完全利用余熱，無外加熱源的發(fā)電系統(tǒng)，即利用

7、出預(yù)熱器350°C的煙氣余熱產(chǎn)生低壓過熱蒸汽，并將出篦冷機(jī)的煙氣出口前移，以獲得350°C左右的煙氣，可產(chǎn)生飽和熱水和低壓過熱蒸汽。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單,便于管理。目前，國外水泥窯純余熱發(fā)電系統(tǒng)的比例是很高的。20世紀(jì)80年代以來，先進(jìn)工業(yè)國家也正是一直這樣做的，如日木70%的水泥企業(yè)在新型干法生產(chǎn)線上都設(shè)置冇余熱發(fā)電系統(tǒng)，水泥工業(yè)余熱發(fā)電量占自身用電量的比例，在1995年就已經(jīng)達(dá)到43%O在國內(nèi)，經(jīng)過十幾年的開發(fā)、研究和若干實(shí)際工程投產(chǎn)運(yùn)行，對(duì)于水泥帑余熱發(fā)電來講，純低溫余熱發(fā)電技術(shù)無論是熱力循環(huán)系統(tǒng)還是設(shè)備（國產(chǎn)化

8、）都己成熟可靠，尤其是補(bǔ)汽式汽輪機(jī)的研制成功，使我國余熱發(fā)電技術(shù)及裝備除了汽輪機(jī)本體效率比日本略低外，總體上的技術(shù)水平已經(jīng)趕上國際先進(jìn)工業(yè)國家，為我國眾多的不同窯型水泥生產(chǎn)廠提供了可供選擇的余熱發(fā)電技術(shù)及裝備。對(duì)于余熱發(fā)電技術(shù)，無論是循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)工質(zhì)、述是各種專用設(shè)備（余熱鍋爐、補(bǔ)燃鍋爐、汽輪機(jī)、鍋爐給水除氧設(shè)備等