曾學(xué)敏：挖掘余熱利用潛力 創(chuàng)新余熱利用技術(shù)

中國水泥協(xié)會(huì)副會(huì)長曾學(xué)敏致辭并作主題報(bào)告

一、水泥余熱發(fā)電完成情況

　　2011年國內(nèi)余熱發(fā)電投運(yùn)情況

　　根據(jù)海螺川崎、南京凱盛、易世達(dá)、杭州中科、中材節(jié)能、中信重機(jī)、天壕節(jié)能、南京院、成都院、成都昊特、思安新能源、華效資源、合肥院、洛陽院14個(gè)單位報(bào)送的資料，水泥余熱發(fā)電統(tǒng)計(jì)結(jié)果：2011年全國169條新型干法熟料生產(chǎn)線安裝了143臺(tái)余熱發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行，總裝機(jī)容量1150.4MW，涉及熟料產(chǎn)能1.87 億噸。

　　2011年國外余熱發(fā)電投運(yùn)情況

　　截止2011年水泥余熱發(fā)電歷年投運(yùn)情況

　　截止2011年投運(yùn)國外水泥余熱發(fā)電工程（中材、海螺、易世達(dá)、合肥院、中信）

　　二、水泥余熱發(fā)電預(yù)投運(yùn)情況

　　2012年預(yù)投運(yùn)的國內(nèi)水泥余熱發(fā)電生產(chǎn)線

　　2012年擬投運(yùn)的國外水泥余熱發(fā)電項(xiàng)目

　　三、挖掘余熱利用潛力

　　1.水泥窯余熱利用技術(shù)

　　原、燃材料、污泥、混合材的烘干；

　　余熱發(fā)電；

　　熱電聯(lián)產(chǎn)；

　　采暖鍋爐；

　　預(yù)熱入窯生料；

　　集中空調(diào)（制冷）；

　　熱力拖動(dòng)；

　　目前預(yù)熱入窯生料正在實(shí)施，后兩項(xiàng)還處在技術(shù)開發(fā)和可行性研究階段。

　　2.水泥窯按不同溫度計(jì)算余熱資源量

　　高于200℃的余熱量占總余熱量的近75%，為5420萬噸標(biāo)煤左右。

　　低于200℃的余熱量占總余熱量的25%左右，為1800萬噸左右。

　　按余熱載體分析，氣態(tài)形式的余熱量占總余熱量的86%左右，為6220萬噸左右，固體余熱量占總余熱量的14%左右，為960萬噸左右。

　　3.2010年水泥窯余熱資源分布

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　　四、創(chuàng)新余熱利用技術(shù)

　　1. 創(chuàng)新余熱利用思路

　　適應(yīng)放風(fēng)技術(shù)的利用，采用三爐一機(jī)發(fā)電；

　　適應(yīng)濕物料、污泥的烘干，利用窯頭爐發(fā)電；

　　窯外分解技術(shù)熱效率的提高，一級(jí)筒出口不斷降低，利用一級(jí)筒出口廢熱預(yù)熱入窯生料；

　　最初建設(shè)的一些純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目，受當(dāng)時(shí)技術(shù)裝備水平的限制，運(yùn)行故障多，機(jī)組效率低，對(duì)這部分發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新技術(shù)改造；走出水泥行業(yè)外面的世界更精彩！

　　2.  提高水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的熱效率

　　典型300 MW火電站總熱效率為38.1%；其中：汽輪機(jī)組、鍋爐的熱效率分別為44.5％、9 0％ ，電廠用電占輸出功率的 5％。

　　典型5000t/d熟料生產(chǎn)線配9 MW機(jī)組，總熱效率為11.8 %；其中： 汽輪機(jī)組、鍋爐的熱效率分別為18.9％、70％ ，電站自耗電比例7.5％。

　　3. 探索利用窯筒體散熱有效方法和途徑

　　窯筒體表面溫度沿軸向分布變化范圍在120-400℃，平均溫度為270℃，散熱損失占燒成熱耗的5%以上。

　　有些水泥廠開始探索利用窯筒體的散熱生產(chǎn)熱水用于供暖。

　　以2500t/d窯為例，年運(yùn)轉(zhuǎn)300天，熟料熱耗3219kJ/t，窯筒體一年的散熱損失為1.2×108 kJ，折合標(biāo)煤4125t。

　　首先，電力部門以各種理由拒絕水泥企業(yè)并網(wǎng)，水泥企業(yè)余熱發(fā)電項(xiàng)目在技術(shù)上完全具備并網(wǎng)條件后，往往因?yàn)椴⒕W(wǎng)問題得不到解決而遲遲不能正常并網(wǎng)發(fā)電；第二，由于水泥廠余熱發(fā)電量全部自用，電網(wǎng)企業(yè)與水泥企業(yè)不發(fā)生電量買賣關(guān)系，但是電網(wǎng)企業(yè)卻按發(fā)電量的一定比例（各地比例不一）以發(fā)電成本價(jià)收購這部分電量，相當(dāng)執(zhí)行一般火力發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)；第三，電力行業(yè)要求水泥企業(yè)根據(jù)余熱發(fā)電量的多少向電力部門交納 “系統(tǒng)備用費(fèi)，并網(wǎng)費(fèi)或管理費(fèi)”等，而且各省市、地區(qū)所收費(fèi)用差別很大。水泥企業(yè)認(rèn)為所收費(fèi)用不合理多數(shù)是重復(fù)收費(fèi)，此問題是企業(yè)并網(wǎng)普遍存在的問題；第四，水泥窯余熱發(fā)電并網(wǎng)后的管理也應(yīng)規(guī)范，有的水泥企業(yè)余熱發(fā)電機(jī)組起停機(jī)要受到電力調(diào)度部門的控制很不合理，目前水泥窯運(yùn)轉(zhuǎn)率均在90%以上，窯轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)組就不能停。

　　4.利用有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)打開新市場占領(lǐng)新領(lǐng)域

　　技術(shù)成熟，全球已有150套以上的裝置安裝和使用

　　有機(jī)傳熱介質(zhì)的正確選擇對(duì)于發(fā)電機(jī)組的平穩(wěn)操作和高效運(yùn)行具有十分重要的意義

　　有機(jī)傳熱介質(zhì)性能的關(guān)鍵是具有良好的熱穩(wěn)定性

　　適用于可再生能源（生物質(zhì)能源、地?zé)岷吞柲埽?及回收余熱為熱源的發(fā)電系統(tǒng)

　　太陽能聚熱（CSP）和有機(jī)朗肯循環(huán)（ORC）相結(jié)合的技術(shù)將是ORC技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的新趨勢

　　五、余熱發(fā)電市場

　　1.水泥余熱發(fā)電市場

　　截止2011年底全國投運(yùn)的新型干法生產(chǎn)線共1506條，熟料生產(chǎn)能力143461萬噸，其中2011年投產(chǎn)的生產(chǎn)線有171條。

　　2011年底已實(shí)施余熱發(fā)電的熟料生產(chǎn)線861條，其中可實(shí)施余熱發(fā)電2000t/d及以上生產(chǎn)線 共1144條，實(shí)施比例為75％。水泥還有近25%的市場空間，近280余條生產(chǎn)線可實(shí)施余熱發(fā)電。

　　預(yù)計(jì)2012年投運(yùn)余熱發(fā)電的生產(chǎn)線近200條，靜態(tài)計(jì)算還有80條生產(chǎn)線可實(shí)施余熱發(fā)電。

　　根據(jù)調(diào)研統(tǒng)計(jì)，今年1~6月份投產(chǎn)50條生產(chǎn)線，熟料能力7500萬噸，預(yù)計(jì)全年投產(chǎn)110條左右，熟料能力1.7億噸左右。

　　今后新建生產(chǎn)線的空間不大，余熱利用途徑更加多樣化，實(shí)施余熱發(fā)電的空間 受到擠壓。今后還要200余條生產(chǎn)線實(shí)施余熱發(fā)電

　　2.  浮法玻璃領(lǐng)域市場

　　截至2010年底，全國共有浮法玻璃生產(chǎn)線242條，分布在95家玻璃生產(chǎn)企業(yè)，全部日熔化能力達(dá)133840噸。每個(gè)企業(yè)平均生產(chǎn)線2.5條，日熔化能力1383t/d。

　　截止2010年底，全國已有80條生產(chǎn)線配備了余熱發(fā)電裝置，總裝機(jī)容量239MW。已裝機(jī)生產(chǎn)線條數(shù)占全國生產(chǎn)線總條數(shù)的33%。

　　玻璃熔窯煙氣排煙所攜帶熱量占總?cè)剂陷斎霟釣?0～35%。

　　排煙余熱回收的途徑主要有余熱預(yù)熱玻璃配合料、余熱鍋爐、余熱發(fā)電和余熱制冷等幾種途經(jīng)，未來有150余條浮法玻璃生產(chǎn)線的廢熱利用市場。

　　3.  鋼鐵行業(yè)余熱利用市場（2010年底）

　　煉焦煤調(diào)濕技術(shù)（CMC） 推廣10%；

　　2010年底燒結(jié)礦生產(chǎn)能力達(dá)到7.5億t左右，其中180～660米2燒結(jié)機(jī)超過100臺(tái)，生產(chǎn)能力近3億t?！笆晃濉逼陂g已有7000萬t燒結(jié)能力實(shí)施了燒結(jié)余熱發(fā)電項(xiàng)目，占全國燒結(jié)能力的10%。

　　煉鐵工序，≥1000米3高爐頂發(fā)電（TRT）配備率達(dá)到100%， 1000m3以下（420m3～980m3）高爐，只有20多座配備了TRT，1000m3以下 高爐配備TRT裝置所占比重為5%，

　　煉鋼工序，實(shí)施轉(zhuǎn)爐煤氣、蒸汽回收技術(shù)均達(dá)到90%

　　軋鋼工序，蓄熱式燃燒技術(shù)、低溫軋制技術(shù)均推廣20%

　　鋼鐵企業(yè)富余煤氣采用燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)（CCPP），到“十一五”末，已推廣了15套CCPP 發(fā)電機(jī)組

　　4.其他余熱發(fā)電市場

　　煤矸石制磚在煅燒過程中有大量的熱量隨排風(fēng)機(jī)排出窯外，這些熱風(fēng)在其高溫段煙氣溫度達(dá)400℃，平均溫度可達(dá)200℃左右，是很好的穩(wěn)定低溫?zé)嵩础４u瓦窯余熱發(fā)電基本是空白，市場有待開發(fā)；

　　擠進(jìn) 化工、煤炭（蘭炭）、有色等行業(yè)的余熱發(fā)電市場；

　　開發(fā)利用地?zé)崮?、低溫太陽能、生物質(zhì)能、海洋溫差能、垃圾焚燒能等發(fā)電市場；

　　繼續(xù)擴(kuò)大國外市場。

　　六、余熱發(fā)電并網(wǎng)存在的主要問題

　　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。

　　電力部門以各種理由拒絕企業(yè)并網(wǎng)， 因此企業(yè)不能正常并網(wǎng)發(fā)電；

　　水泥廠余熱發(fā)電量全部自用，電網(wǎng)企業(yè)與水泥企業(yè)不發(fā)生電量買賣關(guān)系，但是電網(wǎng)企業(yè)卻按發(fā)電量的一定比例（各地比例不一）以發(fā)電成本價(jià)收購這部分電量，相當(dāng)執(zhí)行一般火力發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)；

　　電力行業(yè)要求水泥企業(yè)根據(jù)余熱發(fā)電量的多少向電力部門交納 “系統(tǒng)備用費(fèi)，并網(wǎng)費(fèi)或管理費(fèi)”等，各省市、地區(qū)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)差別較大，存在不合理或重復(fù)收費(fèi)現(xiàn)象；

　　目前水泥窯運(yùn)轉(zhuǎn)率均在90%以上，有的水泥企業(yè)余熱發(fā)電機(jī)組起停機(jī)要受到電力調(diào)度部門的控制很不合理，并網(wǎng)后的管理應(yīng)規(guī)范。

　　希望合理平衡余熱發(fā)電上網(wǎng)與電網(wǎng)行業(yè)之間的關(guān)系，加快制定余熱利用發(fā)電并網(wǎng)條例或并網(wǎng)管理辦法，含上網(wǎng)審批、上網(wǎng)管理費(fèi)的管理辦法、管理費(fèi)的優(yōu)惠政策等。