余熱發(fā)電：創(chuàng)收環(huán)?！耙患p雕”

　　窘境：水泥行業(yè)面臨高能耗

　　中國是水泥生產(chǎn)大國，產(chǎn)量占世界水泥的50%，2007年的水泥產(chǎn)量已達(dá)13.8億噸。

　　眾所周知，由于水泥煅燒技術(shù)和生產(chǎn)工藝流程的限制，即使是新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)，仍然會產(chǎn)生大量余熱(約占總熱量的35%%)，這些余熱往往不能被充分利用。這樣一個高能耗的產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的低溫余熱廢氣如果能夠充分被利用，將大大降低這一產(chǎn)業(yè)的能源浪費指數(shù)，減少對環(huán)境的污染，降低生產(chǎn)成本。

　　這亟須純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的支撐。

　　2006年9月27日，在東北第一大水泥熟料生產(chǎn)基地———吉林遼源金剛水泥集團(tuán)2×5000噸/日水泥生產(chǎn)線，配套2×7500千瓦純低溫余熱發(fā)電工程現(xiàn)場，由中信重工設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試的國內(nèi)首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)、裝備完全國產(chǎn)化的雙壓純低溫余熱發(fā)電項目竣工并一次試車成功，實際發(fā)電功率達(dá)到7800千瓦，高出設(shè)計發(fā)電功率的4%。

　　目前，國內(nèi)30多家企業(yè)爭先恐后地去配套中信重工開發(fā)的雙壓純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。

　　專家點評：孔祥忠(中國水泥協(xié)會副會長兼秘書長)

　　我國水泥工業(yè)采用新型干法工藝取代能耗高、污染嚴(yán)重的立窯、濕法窯等落后生產(chǎn)工藝是水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點內(nèi)容。而新型干法水泥生產(chǎn)在煅燒和熟料冷卻中也有大量余熱(總熱量的35%)可以被利用。采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，將余熱進(jìn)行回收利用，提高能源的綜合利用率，是建設(shè)資源節(jié)約型社會的需要，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，達(dá)到了實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源綜合利用的目的，有利于實現(xiàn)水泥行業(yè)清潔生產(chǎn)、節(jié)約能源、降低成本和可持續(xù)發(fā)展。

　　突破：自主創(chuàng)新打破國外壟斷

　　中信重工為遼源金剛2×5000噸/日水泥生產(chǎn)線配套純低溫余熱雙壓發(fā)電工藝，技術(shù)上屬國內(nèi)首創(chuàng)，發(fā)電設(shè)備和配套系統(tǒng)全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化，單位熟料發(fā)電量達(dá)到國際先進(jìn)水平，工程造價明顯低于國外，系統(tǒng)運(yùn)行可靠。

　　隨著雙壓余熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)的理論創(chuàng)新和工藝完善，2007年8月27日，國內(nèi)首個配套9000千瓦雙壓純低溫余熱發(fā)電項目在駐馬店豫龍同力水泥公司并網(wǎng)發(fā)電，發(fā)電功率直逼10000千瓦！

　　這標(biāo)志著，新型干法水泥線純低溫余熱發(fā)電雙壓技術(shù)真正實現(xiàn)了國內(nèi)領(lǐng)先，達(dá)到國際先進(jìn)水平，從而打破了國外技術(shù)在該領(lǐng)域的壟斷。

　　2007年8月，中信重工和天瑞集團(tuán)水泥有限公司一次簽訂6條日產(chǎn)5000噸水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電項目合同。至此，中信重工已累計和30多家客戶簽訂62條水泥生產(chǎn)線余熱發(fā)電工程總包合同或合作協(xié)議。其中，10條線配套的余熱發(fā)電工程已成功并網(wǎng)發(fā)電，35條線配套的余熱發(fā)電項目正在執(zhí)行。

　　據(jù)中信重工副總經(jīng)理王繼生介紹，純低溫雙壓余熱發(fā)電技術(shù)，就是利用水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的360℃以下廢氣余熱，通過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，采用雙壓系統(tǒng)，推動低參數(shù)汽輪機(jī)發(fā)電。它不需補(bǔ)燃鍋爐，實現(xiàn)了無外加燃料的發(fā)電，不對環(huán)境產(chǎn)生新的附加污染。其核心之處在于雙壓進(jìn)汽，最大可能地提高余熱利用效率，實現(xiàn)了水泥廠低溫余熱的梯級利用。

　　更為可喜的是，該項目擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，主機(jī)設(shè)備全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化，技術(shù)成果通過了河南省科技廳組織的技術(shù)鑒定，技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進(jìn)。同時，中信重工借助設(shè)計、制造、項目管理優(yōu)勢，可以提供余熱發(fā)電項目從設(shè)計到施工、安裝、調(diào)試等全過程服務(wù)。

　　王繼生說，他們采用的補(bǔ)汽式汽輪機(jī)合理的補(bǔ)汽缸結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決了困擾行業(yè)多年的補(bǔ)汽難的技術(shù)難題，尤其是水泥線改變工況下的補(bǔ)汽難問題。同時成功運(yùn)用雙壓余熱鍋爐，大大提高了廢氣余熱利用效率，在不影響水泥熱耗的情況下，噸熟料發(fā)電量相對于單壓技術(shù)提高15%。

   專家點評：孔祥忠(中國水泥協(xié)會副會長兼秘書長)

　　純低溫雙壓余熱發(fā)電技術(shù)是利用水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱進(jìn)行發(fā)電，針對水泥窯余熱特點，設(shè)置雙壓余熱鍋爐，采用補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)，充分利用廢氣余熱，提高了系統(tǒng)的熱效率。余熱鍋爐、補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)、雙壓技術(shù)等均為成熟先進(jìn)技術(shù)，可在水泥行業(yè)余熱發(fā)電項目中推廣應(yīng)用。

　　前景：節(jié)能減排空間依然巨大

　　2007年8月，河南昇揚(yáng)硅業(yè)科技發(fā)展有限公司與中信重工簽訂兩臺與39000千伏安硅冶煉爐配套的余熱發(fā)電總包工程。這是純低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備成功惠及水泥、黑色冶金等行業(yè)后，又進(jìn)入了工業(yè)硅這一全新領(lǐng)域。

　　王繼生說，水泥生產(chǎn)工藝比較容易掌握，加裝雙壓純低溫余熱發(fā)電設(shè)備基本不必改變原來的水泥生產(chǎn)情況，比較容易實現(xiàn)。目前水泥行業(yè)的余熱利用技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國內(nèi)已有多家水泥生產(chǎn)企業(yè)安裝了余熱發(fā)電設(shè)備，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益令人欣喜。但硅冶煉過程并不像水泥生產(chǎn)過程那么簡單，高溫?zé)煔饬坎环€(wěn)定、溫度波動大、含有微硅粉的煙氣易粘結(jié)等問題都是中信重工要克服的難題。目前中信重工已經(jīng)完成了初步設(shè)計，正在進(jìn)行施工圖設(shè)計工作，預(yù)計到今年12月，就可以實現(xiàn)裝機(jī)試運(yùn)行。

　　據(jù)駐馬店豫龍同力水泥公司的技術(shù)人員介紹，這套9000千瓦雙壓純低溫余熱發(fā)電設(shè)備投入使用后，每年可發(fā)電6000萬度，減排二氧化碳6萬噸，節(jié)約標(biāo)煤2.3萬噸。利用雙壓純低溫余熱發(fā)電，每度電的發(fā)電成本僅為9分錢，按本地市場電價計算，每年可新增利潤近3000萬元。每年所發(fā)6000萬度電絕大部分將用于補(bǔ)充廠區(qū)內(nèi)部電網(wǎng)供電，僅此一項，即可節(jié)約1/3的生產(chǎn)用電。

　　余熱利用進(jìn)軍冶金、硅冶煉行業(yè)，足見余熱發(fā)電技術(shù)的成熟度已經(jīng)達(dá)到了一個很高的水平。推廣余熱發(fā)電技術(shù)在為社會帶來環(huán)保、節(jié)能效益的同時，還為企業(yè)帶來非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

　　值得一提的是，一條5000噸/日水泥余熱發(fā)電線，年最低發(fā)電量可達(dá)6000萬度，通過抓住機(jī)遇和有效運(yùn)作清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)，年可獲利60萬美元，為我國水泥企業(yè)創(chuàng)造額外利益，可謂一箭雙雕。

　　據(jù)了解，目前我國鋼鐵行業(yè)1000立方米以上高爐有大約110座，有30座以上未配備爐頂壓差發(fā)電設(shè)備；水泥行業(yè)現(xiàn)有新型干法水泥生產(chǎn)線逾800條，只有少部分生產(chǎn)線配裝了余熱發(fā)電裝置。這些數(shù)據(jù)說明，我國節(jié)能減排的空間還非常巨大。

　　專家點評：彭巖(礦山機(jī)械研究院工程成套院副院長)

　　自主創(chuàng)新、綠色環(huán)保、節(jié)能創(chuàng)效的純低溫雙壓余熱發(fā)電技術(shù)和裝備，為我國在高能耗、重污染的水泥行業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出了貢獻(xiàn)。這項技術(shù)的問世必將使我國水泥行業(yè)在推廣應(yīng)用新型干法生產(chǎn)之后，為水泥行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步奠定堅實的技術(shù)和裝備基礎(chǔ)，對鋼鐵、化工等其他重點耗能行業(yè)也將產(chǎn)生重大示范帶動效應(yīng)。