中國(guó)水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)
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- 中國(guó)水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)大連易世達(dá)新能源發(fā)展股份有限公司 唐金泉
第一節(jié) 水泥工業(yè)發(fā)展余熱發(fā)電技術(shù)的意義和目的
能源、原材料、水、土地等自然資源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)保證。而隨著人類社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，資源消耗速度越來越快，消耗量也越來越大。以地球有限的資源支撐人類社會(huì)的無限發(fā)展，將使地球資源供應(yīng)越來越不堪與重負(fù)，供求矛盾也越來越大。近年來的煤電油運(yùn)日趨緊張，油價(jià)、煤價(jià)的大幅上漲就是這種矛盾的具體體現(xiàn)。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的眾多行業(yè)中，鋼鐵、冶金、水泥、玻璃行業(yè)是社會(huì)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)物資，而對(duì)于這些行業(yè)，一方面消耗大量的能源，另一方面也造成大量的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
僅以我國(guó)為例：
2007年全國(guó)水泥行業(yè)有近6000家水泥生產(chǎn)廠，年總生產(chǎn)能力約為16億噸(2007年實(shí)際產(chǎn)量為約13億噸)；鋼鐵行業(yè)有近500家生產(chǎn)企業(yè)，年總生產(chǎn)能力約為5億噸(2007年實(shí)際產(chǎn)量為約4.7億噸)，加上冶金、玻璃行業(yè)的產(chǎn)能，全國(guó)每年這幾個(gè)行業(yè)需消耗一次能源(折標(biāo)準(zhǔn)煤)約4.48億噸同時(shí)消耗電力3750億度。在上述四個(gè)行業(yè)所消耗的一、二次能源的總量中，有約近30%以上是以400℃以下廢氣余熱的方式被排入大氣浪費(fèi)掉的，每年相當(dāng)與浪費(fèi)1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤、增加二氧化碳排放量3億噸以上。
再以我國(guó)水泥行業(yè)為例：
目前我國(guó)境內(nèi)建成并已投入生產(chǎn)運(yùn)行的新型干法水泥生產(chǎn)線截止2007年底有約796條。為了完成水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整任務(wù)，實(shí)現(xiàn)到2010年水泥預(yù)期產(chǎn)量維持15億噸(其中：新型干法水泥比重提高到70%，水泥散裝率達(dá)到60％)，累計(jì)淘汰落后生產(chǎn)能力4.5億噸，企業(yè)平均生產(chǎn)規(guī)模由2005年的20萬噸提高到40萬噸，企業(yè)戶數(shù)減少到3500家的目標(biāo)，預(yù)計(jì)到2015年新型干法水泥生產(chǎn)線的數(shù)量將達(dá)到1200條左右。即使如期完成水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整任務(wù),全國(guó)水泥行業(yè)仍將年消耗1.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤同時(shí)消耗1840億度電。如果不采取相應(yīng)的資源綜合利用措施,僅水泥行業(yè)每年浪費(fèi)的能源就可達(dá)5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,年增加二氧化碳排放量1.3億噸以上。
自1985年起，水泥工業(yè)即開始開展水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的研究、開發(fā)、推廣、應(yīng)用工作：從上世紀(jì)八十年代初為水泥干法中空窯配套高溫余熱發(fā)電技術(shù)起，到上世紀(jì)九十年代為初期的新型干法窯配套帶補(bǔ)燃鍋爐的中低溫余熱發(fā)電技術(shù)，再到本世紀(jì)為成熟的新型干法窯配套純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。也就是說，水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)是隨著水泥工藝技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展的，同時(shí)也為我國(guó)水泥工業(yè)的發(fā)展、節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步、推動(dòng)資源綜合利用工作的開展做出了重要貢獻(xiàn)，為其它行業(yè)樹立了典范。
以水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用為例：
至2008年6月，全國(guó)水泥行業(yè)在新型干法水泥生產(chǎn)線上已經(jīng)配套建設(shè)各種類型的純低溫余熱電站約186座(包括已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行和正在建設(shè)的余熱電站)，形成年余熱發(fā)電量98億度的能力，相當(dāng)于年節(jié)約380萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、二氧化碳減排980萬噸。按照到2015年國(guó)內(nèi)1200條新型干法水泥生產(chǎn)線中有70%的新型干法水泥生產(chǎn)線配套建設(shè)純低溫余熱電站的目標(biāo)，自2009年至2015年的6年內(nèi)，水泥行業(yè)總需配套建設(shè)純低溫余熱電站的新型干法水泥生產(chǎn)線條數(shù)為600余條，即平均每年100余條，每年形成余熱發(fā)電量56億度相當(dāng)于年節(jié)約210萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、二氧化碳減排540萬噸的能力。
水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的研究、開發(fā)、推廣、應(yīng)用為其它行業(yè)開展資源節(jié)約及資源綜合利用工作提供了成功的范例。為了推進(jìn)我國(guó)節(jié)能、資源綜合利用工作的發(fā)展，溫家寶總理在十屆人大三次會(huì)議上的《政府工作報(bào)告》對(duì)能源資源節(jié)約和合理利用提出了明確要求：“注重能源資源節(jié)約和合理利用。緩解我國(guó)能源資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾，必須立足國(guó)內(nèi)，顯著提高能源資源利用效率。一要堅(jiān)決實(shí)行開發(fā)和節(jié)約并舉、把節(jié)約放在首位的方針。鼓勵(lì)開發(fā)和應(yīng)用節(jié)能降耗的新技術(shù)，對(duì)高能耗、高物耗設(shè)備和產(chǎn)品實(shí)行強(qiáng)制淘汰制度。二要抓緊制定專項(xiàng)規(guī)劃，明確各行業(yè)節(jié)能降耗的標(biāo)準(zhǔn)、目標(biāo)和政策措施。抓好重點(diǎn)行業(yè)的節(jié)能節(jié)水節(jié)材工作。鼓勵(lì)發(fā)展節(jié)能環(huán)保型汽車、節(jié)能省地型住宅和公共建筑。三要大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。從資源開采、生產(chǎn)消耗、廢棄物利用和社會(huì)消費(fèi)等環(huán)節(jié)，加快推進(jìn)資源綜合利用和循環(huán)利用。積極開發(fā)新能源和可再生能源。四要加強(qiáng)礦產(chǎn)資源開發(fā)管理。整頓和規(guī)范礦產(chǎn)資源開發(fā)秩序。完善資源開發(fā)利用補(bǔ)償機(jī)制和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)補(bǔ)償機(jī)制。五要大力倡導(dǎo)節(jié)約能源資源的生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式，在全社會(huì)形成節(jié)約意識(shí)和風(fēng)氣，加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)”。
根據(jù)這個(gè)總體要求，國(guó)家從中央到地方的各級(jí)政府將開展節(jié)能、資源綜合利用工作提到了前所未有的高度，不但在行政法規(guī)上對(duì)節(jié)能、資源綜合利用工作提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且在政策及資金上對(duì)這項(xiàng)工作也給予了強(qiáng)有力的支持。
國(guó)家發(fā)改委與科技部為貫徹落實(shí)中央的要求，以國(guó)家《節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》為依據(jù)，以進(jìn)一步推進(jìn)節(jié)能工作、引導(dǎo)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步為目的，共同組織起草頒發(fā)了《我國(guó)節(jié)能技術(shù)政策大綱》，該大綱進(jìn)一步明確支持水泥、鋼鐵、冶金等行業(yè)節(jié)能技術(shù)的研究、開發(fā)及應(yīng)用。
開展資源節(jié)約及綜合利用已是當(dāng)前擺在世人面前涉及人類生存和發(fā)展的重大課題，我國(guó)水泥行業(yè)發(fā)展水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的目的和意義也就在于：...
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