我國建筑材料行業(yè)是工業(yè)領(lǐng)域高耗能行業(yè)之一，能源消耗量約占全國工業(yè)總能耗的11%。水泥工業(yè)是建材行業(yè)的第一耗能大戶，占建材行業(yè)能源消費(fèi)總量的57%左右，是建材行業(yè)節(jié)能減排重要環(huán)節(jié)。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、推廣應(yīng)用節(jié)能新技術(shù)、加強(qiáng)技術(shù)改造是建材行業(yè)節(jié)能減排的重要舉措。
新型干法水泥窯純低溫余熱發(fā)電是一項(xiàng)將水泥窯窯頭、窯尾排放的中低溫廢氣余熱轉(zhuǎn)化為電能的節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)可有效提高水泥生產(chǎn)過程中的能源利用效率，降低能源消耗，減輕環(huán)境熱污染，從而實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)的節(jié)能減排。本方案計(jì)劃用4年時(shí)間（2010～2013年），對(duì)日產(chǎn)量2000噸以上的新型干法水泥窯推廣純低溫余熱發(fā)電改造項(xiàng)目，使日產(chǎn)量2000噸以上的新型干法水泥生產(chǎn)線余熱發(fā)電配套率達(dá)到95%以上，形成427萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能能力，為水泥生產(chǎn)企業(yè)在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗發(fā)揮積極作用。
一、技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
（一）水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)概況
水泥生產(chǎn)過程中由窯頭熟料冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱器排放的350℃以下的廢氣，其熱量約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總耗熱量的30%以上，回收利用廢氣余熱對(duì)降低水泥單位產(chǎn)品綜合能耗具有重要意義。
純低溫余熱發(fā)電技術(shù)是將水泥窯窯頭、窯尾排放的廢氣余熱轉(zhuǎn)化為電能，可有效提高水泥生產(chǎn)過程中的能源利用效率，降低能源消耗，減輕環(huán)境熱污染。目前，一般純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目噸熟料發(fā)電量已達(dá)到37～42千瓦時(shí)，使水泥生產(chǎn)線的自供電量達(dá)到1/3以上，節(jié)能效果明顯。因此，在用新型干法生產(chǎn)線取代落后水泥生產(chǎn)方式的同時(shí)，加設(shè)純低溫余熱發(fā)電裝置，充分回收廢氣余熱，已成為我國水泥工業(yè)節(jié)能降耗的有效途徑之一，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
我國水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)過多年的研發(fā)和生產(chǎn)實(shí)踐，技術(shù)日臻成熟，已自主開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“單壓、閃蒸、雙壓、復(fù)合系統(tǒng)”四大低溫余熱發(fā)電熱力系統(tǒng)，可適用于不同窯型、多種廢氣熱源的回收利用，已實(shí)現(xiàn)了為業(yè)主量身定做，在不增加窯系統(tǒng)熱耗的前提下，充分利用余熱，合理配套建設(shè)發(fā)電裝置。目前，國產(chǎn)化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)和裝備已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，除在國內(nèi)水泥企業(yè)廣泛應(yīng)用外，已走向世界，被拉發(fā)基等國際大型水泥集團(tuán)采用，我國新型干法水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)得到國際市場(chǎng)的認(rèn)可。
（二）應(yīng)用現(xiàn)狀
水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的推廣與新型干法水泥技術(shù)的推廣密切相關(guān)。進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國新型干法水泥技術(shù)日趨成熟，一大批新型干法水泥生產(chǎn)線相繼建成投產(chǎn)，極大地推動(dòng)了水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。2008年全國水泥產(chǎn)量13.99億噸，水泥熟料9.7億噸，其中新型干法窯水泥熟料達(dá)5.96億噸，同比增長12.3%。新型干法水泥的比重已由2000年的10%提高到2008年的61%。
到2008年底，全國新型干法水泥生產(chǎn)線約935條，其中具有余熱發(fā)電開發(fā)價(jià)值的日產(chǎn)量2000噸以上的新型干法水泥窯有700條左右。以2003年全部采用國產(chǎn)裝備的純低溫余熱發(fā)電站在上海金山水泥廠并網(wǎng)發(fā)電為標(biāo)志，我國新型干法水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)開始進(jìn)入全面推廣應(yīng)用階段。到2008年底，水泥工業(yè)已有263條生產(chǎn)線累計(jì)建成純低溫余熱電站近200座，總裝機(jī)容量1510MW，年發(fā)電能力約110億千瓦時(shí)，相當(dāng)于年節(jié)能390萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
（三）存在的問題
一是企業(yè)融資困難限制余熱發(fā)電技術(shù)的推廣。近年來，原燃料價(jià)格大幅上漲造成水泥生產(chǎn)成本急劇上升，但國內(nèi)水泥工業(yè)總體產(chǎn)能過剩導(dǎo)致水泥價(jià)格普遍較低，行業(yè)總體盈利能力不強(qiáng)，水泥企業(yè)存在融資難問題，限制水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的推廣。
二是余熱發(fā)電并網(wǎng)問題尚未妥善解決。由于各地執(zhí)行余熱發(fā)電政策不一致，余熱發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的管理制度、收費(fèi)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不明確，導(dǎo)致并網(wǎng)問題始終未能妥善解決。尤其一些電力輸出省市的余熱發(fā)電并網(wǎng)要繳納上網(wǎng)費(fèi)、上網(wǎng)備用金等費(fèi)用，導(dǎo)致企業(yè)余熱發(fā)電項(xiàng)目建成后長時(shí)間不能投產(chǎn)發(fā)電，造成不必要的浪費(fèi)。
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