??? 鴉片戰(zhàn)爭以來，中華民族飽受各種災(zāi)難，直到1949年10月1日中華人民共和國誕生，中華大地迎來了黎明的曙光。此時國家經(jīng)濟基礎(chǔ)十分薄弱，“一窮二白”是當(dāng)時經(jīng)濟狀況的真實寫照。中國人民在中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下，經(jīng)過艱苦奮斗，以中國特色的發(fā)展模式，創(chuàng)造了世界經(jīng)濟發(fā)展史上的奇跡，中國人民在一張白紙上繪制了波瀾壯闊的經(jīng)濟發(fā)展畫卷。水泥行業(yè)余熱發(fā)電到2009年底有498條新型干法熟料生產(chǎn)線投運余熱利用電站，裝機總?cè)萘窟_到3317MW。預(yù)計到2010年底有687條新型干法熟料生產(chǎn)線投運余熱利用電站，裝機總?cè)萘窟_到4785MW。水泥余熱發(fā)電裝機總?cè)萘繉⑹墙?個葛洲壩電站總裝機容量，相當(dāng)于三峽電站總裝機的1/4強。水泥行業(yè)余熱發(fā)電事業(yè)的發(fā)展，雖然只是祖國經(jīng)濟發(fā)展波瀾中的一滴水，但其發(fā)展與共和國共鑄輝煌。這些成績的取得是戰(zhàn)斗在第一線的設(shè)計、裝備、建設(shè)、生產(chǎn)工作人員共同奮斗的結(jié)果。謹以此文表達對這些工作人員的敬意，同時代表他們祝福共和國六十華誕。
??? 1．水泥工業(yè)余熱發(fā)電事業(yè)發(fā)展歷程
??? 我國第一臺水泥窯余熱電站始建于大連水泥廠，日本小野田水泥公司在1922-1923年期間，擴建該廠第二條∮3×60M干法中空窯生產(chǎn)線時，利用日本余熱電站技術(shù)裝備，配套建設(shè)了高溫余熱發(fā)電機組，裝機容量為3MW，稱為“水泥干法中空余熱發(fā)電窯”。
??? 解放前我國自己的水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)也是一張白紙，水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)與共和國經(jīng)濟同步發(fā)展。60年來，水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的研究、開發(fā)、推廣、應(yīng)用工作經(jīng)歷了四個階段。
??? 第一階段為1950年至1989年。這30多年主要工作是開展了中空窯高溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的開發(fā)、推廣、應(yīng)用工作。首先參照上世紀三十年代日本引進德國技術(shù)在我國東北、華北地區(qū)建設(shè)的中空窯高溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備，對老廠進行改造，同時在老廠擴建中得到應(yīng)用?？傆嬐哆\了約290條中空窯余熱發(fā)電系統(tǒng)。形成了不同主蒸汽參數(shù)、余熱鍋爐形式、裝機容量的高溫余熱發(fā)電窯系統(tǒng)。為我國開展水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開發(fā)奠定了堅實基礎(chǔ)。
??? 干法中空窯高溫余熱發(fā)電系統(tǒng)主要參數(shù)
??? 第二階段為1990年至1996年。“八五”期間，國家安排了水泥行業(yè)科技攻關(guān)課題，其一是：《帶補燃鍋爐的中低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開發(fā)》，主要內(nèi)容為采用國產(chǎn)標準系列汽輪發(fā)電機組，回收400℃以下廢氣余熱進行發(fā)電。該課題在1996年完成了攻關(guān)工作，形成了《帶補燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術(shù)》；這項技術(shù)的研究、開發(fā)、推廣、應(yīng)用，為我國開發(fā)水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備工作積累了豐富的經(jīng)驗；其二是《水泥窯純低溫余熱發(fā)電工藝及裝備技術(shù)的研究開發(fā)》；其三是《純低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備——螺桿式膨脹機研究開發(fā)》。根據(jù)帶補燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗，以日本KHI公司為寧國水泥廠4000t/d水泥窯提供的6480kw純低溫余熱電站的建設(shè)為契機，基本形成了我國水泥窯純低溫余熱發(fā)電工藝技術(shù)裝備體系。
??? 第三階段為1997年至2005年。推廣、改進《帶補燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術(shù)》和《水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)》。截止2005年底，利用《帶補燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術(shù)》技術(shù)，國內(nèi)有23個水泥廠36條1000～4000t/d預(yù)分解窯生產(chǎn)線上安裝了28臺帶補燃鍋爐的中溫余熱發(fā)電機組，總裝機為45.36Mw。與此同時，我國水泥行業(yè)利用國產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)在13條新型干法窯上，配套建設(shè)了裝機容量分別為2.0MW、3.0MW、6.0MW、7MW的純低溫余熱電站。
??? 第四階段為2005年以后。由于水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備已經(jīng)成熟，國家產(chǎn)業(yè)政策明確規(guī)定不允許上帶補燃爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)，而純低溫余熱發(fā)電的概念是相對于帶補燃爐余熱發(fā)電技術(shù)而命名的，隨著帶補燃爐余熱發(fā)電技術(shù)被取締，純低溫余熱發(fā)電技術(shù)被更名為水泥窯低溫余熱發(fā)電技術(shù)。自此，水泥余熱發(fā)電進入了蓬勃發(fā)展階段。大量的工程實踐機會，給技術(shù)不斷創(chuàng)新提供了最佳的機遇。隨著低溫余熱電站投入運行數(shù)量的增多，運行情況反過來指導(dǎo)了工藝技術(shù)裝備的提高，使我國水泥窯低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備更加成熟可靠，達到世界先進水平。
??? 2.我國水泥窯低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備
??? 2.1余熱發(fā)電的基本原理
??? 將工業(yè)生產(chǎn)中排出的大量廢氣通過余熱回收裝置——余熱鍋爐將廢熱進行熱交換回收，產(chǎn)生過熱蒸汽推動汽輪機實現(xiàn)熱能向機械能的轉(zhuǎn)換，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。
??? 在水泥熟料生產(chǎn)過程中，水泥窯窯頭和窯尾產(chǎn)生大量廢氣（廢熱），在廢氣排出的地方安裝余熱鍋爐，分別稱為AQC鍋爐（窯頭爐）和SP鍋爐（窯尾爐）。在余熱鍋爐內(nèi)，廢氣與水進行熱交換，使水產(chǎn)生一定溫度和壓力的過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪發(fā)電機組進行發(fā)電。
??? 2.2低溫余熱發(fā)電技術(shù)及主要參數(shù)
??? 目前，我國水泥工業(yè)低溫余熱發(fā)電技術(shù)的核心內(nèi)容是基于朗肯循環(huán)理論的熱力循環(huán)系統(tǒng)，熱力循環(huán)方式主要有單壓系統(tǒng)、閃蒸系統(tǒng)、雙壓系統(tǒng)三種基本模式，以及由此衍生的復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)成。理論和實踐表明，以上三種熱力系統(tǒng)的選擇，應(yīng)依據(jù)企業(yè)的具體情況來選擇合適的系統(tǒng)，采用哪種方式最合理，應(yīng)依據(jù)熱平衡計算、生產(chǎn)線規(guī)模、企業(yè)管理水平、投資額大小等實際情況進行綜合比較后確定。
??? 低溫余熱發(fā)電主要設(shè)備及主要技術(shù)參數(shù)，以5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線為例，5000t/d及規(guī)模相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)線可利用窯頭、窯尾余熱資源，建設(shè)一套裝機容量約為9MW的低溫余熱電站。主要設(shè)備有凝汽式汽輪機、發(fā)電機、SP余熱鍋爐和AQC余熱鍋爐，其主要技術(shù)參數(shù)指標見下表。
??? 低溫余熱發(fā)電主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù)：
??? 主要技術(shù)經(jīng)濟指標：
??? 3. 我國低溫余熱發(fā)電機組建設(shè)及運行
??? 3.1余熱發(fā)電技術(shù)和裝備主要提供商
??? 進入“十一五”以來，我國水泥低溫余熱發(fā)電實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，得到大面積推廣，一方面得益于技術(shù)研發(fā)上厚積薄發(fā)，長期以來，國家安排了科研項目和資金，一直支持余熱發(fā)電事業(yè)的發(fā)展；另一方面得益于技術(shù)和裝備隊伍不斷壯大，不斷優(yōu)化設(shè)計和創(chuàng)新裝備，才有了今天水泥余熱發(fā)電事業(yè)的繁榮。
??? 3.1.1主要技術(shù)主要供應(yīng)商（排名不分先后）
??? 3.1.2 BOT項目主要投資商（排名不分先后）
??? 3.1.3 余熱鍋爐供應(yīng)商（排名不分先后）
??? 3.1.4 汽輪機供應(yīng)商（排名不分先后）
??? 3.1.5 發(fā)電機供應(yīng)商（排名不分先后）
??? 3.2選擇余熱利用方式及原則
??? 企業(yè)是否建設(shè)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)熟料生產(chǎn)線的實際情況而定。生產(chǎn)線規(guī)模小，當(dāng)?shù)仉妰r較低，如青海地區(qū)小規(guī)模生產(chǎn)線，建設(shè)余熱電站效益就不高；如果生產(chǎn)線利用污泥進行配料，選擇用廢熱對污泥進行烘干，經(jīng)濟效益也很好；或者利用廢熱供暖、制冷，造福一方百姓，也是不錯的選擇。不管廢氣如何利用，經(jīng)濟帳一定要算。實踐證明，已建設(shè)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的企業(yè)經(jīng)濟效益均很好。
??? 水泥窯低溫余熱發(fā)電的建設(shè)和設(shè)計應(yīng)遵循以下原則。
??? ——條件允許時，企業(yè)應(yīng)對生產(chǎn)線進行系統(tǒng)熱工標定，對運行數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性進行系統(tǒng)分析；
??? ——在滿足水泥生產(chǎn)工藝自身余熱的需要、不影響水泥窯的熱工操作、不增加水泥熟料燒成熱耗及電耗的前提下，最大限度獲取、利用余熱資源；
??? ——合理梯級利用不同品位余熱，充分發(fā)揮余熱的做功能力；
??? ——根據(jù)企業(yè)的實際情況，通過性價比分析，確定熱力系統(tǒng)循環(huán)方式；
??? ——在新生產(chǎn)線不同步建設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng)時，新生產(chǎn)線的設(shè)計應(yīng)在窯頭和窯尾留有建設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng)的余地。
??? 3.3水泥余熱發(fā)電建設(shè)模式
??? 水泥余熱發(fā)電建設(shè)模式有三種。第一種為傳統(tǒng)模式，由設(shè)計單位提供技術(shù)方案和電站設(shè)計，企業(yè)自己安排建設(shè)和管理。設(shè)計單位只承擔(dān)設(shè)計工作，工作量較大，利潤較薄，一些設(shè)計單位不愿意提供這種模式的服務(wù)。由于目前余熱發(fā)電建設(shè)是賣方市場，這種服務(wù)模式的比例逐年下降。
??? 第二種為EPC模式，即工程總承包模式。目前水泥余熱發(fā)電建設(shè)采用EPC（總承包）模式比較普遍，市場占有率大約70%左右。采用這種模式主要原因是水泥余熱發(fā)電市場比較火爆，技術(shù)供應(yīng)商希望以工程總承包方式承接任務(wù)；另一方面水泥生產(chǎn)企業(yè)對水泥余熱發(fā)電的設(shè)備采購、技術(shù)管理比較生疏，這方面正是技術(shù)供應(yīng)商的優(yōu)勢。一般采用EPC模式時將土建工程拿出去，由業(yè)主自行招標。
??? 第三種模式為BOT模式。是一種由出資方建設(shè)—運營—轉(zhuǎn)交的模式，由電站投資方全部投資、建設(shè)和管理。水泥企業(yè)可以解決資金短缺問題，近期可以獲得優(yōu)惠電價，最終可以獲得電站。投資方依靠資金、技術(shù)、配套、CDM、管理等方面的優(yōu)勢，可以有效規(guī)避投資風(fēng)險和取得較好的經(jīng)濟效益。這種模式目前應(yīng)用不夠普遍，大概占10%左右。這種模式雙方合作的條款是比較靈活的，關(guān)鍵是條款的內(nèi)容雙方均能接受。
??? 后兩種模式總體經(jīng)濟性評價是雙贏的，可以說是優(yōu)勢互補，雙方盈利。但是BOT模式由于目前余熱發(fā)電效益好，水泥企業(yè)不愿意將廢熱資源交予他人管理；另一方面，發(fā)電效果與熟料生產(chǎn)熱工參數(shù)的穩(wěn)定性有很大關(guān)系，雙方在合作過程中會出現(xiàn)一些矛盾，因此BOT模式發(fā)展速度較慢。
??? 3.4 已投運的低溫余熱發(fā)電機組及生產(chǎn)線
??? 1997-2005年近十年間，水泥行業(yè)投運的純低溫余熱發(fā)電生產(chǎn)線僅為13條、機組13臺、裝機容量63MW，熟料設(shè)計生產(chǎn)能力1169萬噸；進入“十一五”，水泥低溫余熱發(fā)電快速發(fā)展，每年呈幾何級數(shù)增長。2006年有30條生產(chǎn)線投運了余熱電站，安裝26臺機組、裝機容量160MW，熟料設(shè)計生產(chǎn)能力2923萬噸；2007年有58條生產(chǎn)線投運了余熱電站、安裝45臺機組、裝機容量388MW，熟料設(shè)計生產(chǎn)能力7390萬噸；2008年有152條生產(chǎn)線投運了余熱電站、安裝109臺機組、裝機容量1002MW，熟料設(shè)計生產(chǎn)能力17020萬噸； 2009年有245條生產(chǎn)線投運了余熱電站、安裝204臺機組、裝機容量1705MW，熟料設(shè)計生產(chǎn)能力29600萬噸；預(yù)計2010年將有189條生產(chǎn)線投運余熱電站、安裝164臺機組、裝機容量1469MW，熟料設(shè)計生產(chǎn)能力23903萬噸。
??? 各年投入運行的低溫余熱電站：
??? 余熱發(fā)電熟料生產(chǎn)線數(shù)量與產(chǎn)能
??? 3.5承接國外水泥余熱發(fā)電項目
??? 我國低溫余熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)過十幾年的開發(fā)、研究和實際運行，其技術(shù)裝備水平無論是熱力循環(huán)系統(tǒng)還是國產(chǎn)化設(shè)備都已成熟。由于投資成本低，綜合服務(wù)能力強，使中國水泥窯余熱發(fā)電綜合技術(shù)裝備水平處于國際先進行列，在國際市場上有明顯競爭優(yōu)勢，近幾年水泥余熱發(fā)電技術(shù)迅速普及到亞洲各國。
??? 2008年，中材節(jié)能公司在泰國SCG的3條生產(chǎn)線上投運了2臺發(fā)電機組，總裝機27MW；海螺集團亦在泰國暹羅SKK工廠6號生產(chǎn)線上投運了裝機為9.1MW的發(fā)電機組，自此拉開了我國余熱發(fā)電技術(shù)在國外市場的序幕。預(yù)計2009年有27條生產(chǎn)線投運余熱電站，安裝16臺機組，總裝機容量達167MW，是2008年投運電站總裝機容量的4.6倍。
??? 預(yù)計2010年將在巴基斯坦、泰國、印度、越南等國家有13條線，13臺機組投入運行，裝機容量將達118MW，熟料設(shè)計產(chǎn)能2043萬噸。
??? 2008及2009年投運國外水泥余熱發(fā)電工程：
??? 3.6余熱發(fā)電機組運行情況
??? 中材節(jié)能公司受國家發(fā)改委委托，對余熱發(fā)電機組的實際運行情況進行了調(diào)研，調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果表明，已投運的余熱發(fā)電機組實際運行效率與設(shè)計值尚存在一定距離。安徽、山東水泥企業(yè)余熱發(fā)電運行管理水平較高，電站的運轉(zhuǎn)率也較高，基本反映目前我國余熱發(fā)電現(xiàn)狀和技術(shù)水平；浙江省余熱發(fā)電機組相對投運較早，設(shè)計及裝備水平和目前相比，存在一定差距，因此平均發(fā)電量水平較低。但大部分企業(yè)實際熟料產(chǎn)量均比設(shè)計產(chǎn)量高出10%以上，相對燒成熱耗也較高 。
??? 余熱發(fā)電生產(chǎn)線運行指標匯總：
??? 4. 低溫余熱發(fā)電效益測算
4.1 經(jīng)濟效益
??? 采用國產(chǎn)技術(shù)與裝備低溫余熱發(fā)電項目投資，每千瓦裝機約6500～7000元左右。低溫余熱發(fā)電的供電成本通常在0.12-0.16元/kWh之間（其中折舊費占37%-39%，維修費占25%-28%，其他費用占18%-22%）。外購電價與供電成本的差價就是效益。余熱發(fā)電的供電可滿足水泥生產(chǎn)用電的三分之一到四分之一，噸水泥成本可降低12～15元。投資回收期在3-4年之間。
??? 根據(jù)中國建材聯(lián)合會信息部統(tǒng)計，2008年建材企業(yè)電力購進價格平均比2007年上漲4分錢，即電力購進價格平均為0.63元/kWh。余熱發(fā)電的供電成本平均按0.14元計算，每度電的利潤為0.49元。
??? 2008年余熱發(fā)電創(chuàng)造的經(jīng)濟效益可以按裝機容量和噸熟料余熱發(fā)電量兩種方法進行計算。2008年底余熱發(fā)電累計裝機1612MW，2008年余熱發(fā)電裝機1002MW，2007年底余熱發(fā)電累計裝機610MW，若2008年當(dāng)年投運的機組能力發(fā)揮率按30%計算，機組的運轉(zhuǎn)率按7000小時計算，2008年余熱發(fā)電量為64億kWh，創(chuàng)造的經(jīng)濟效益為31.4億元；若噸熟料余熱發(fā)電量按36 kWh 計算，2008年投運的發(fā)電機組相對應(yīng)熟料生產(chǎn)能力的發(fā)揮率仍按30%計算，熟料生產(chǎn)能力為17947萬噸，發(fā)電量為64.7億kWh，創(chuàng)造的經(jīng)濟效益為29.3億元。
??? 4.2 CDM 效益
??? 利用清潔發(fā)展機制項目（CDM）企業(yè)可獲得額外的收入，例如一條5000t/d生產(chǎn)線配套建設(shè)9MW余熱發(fā)電機組，每年約減排2萬多噸的CO2，按目前國際平均價格10歐元計，每年可給企業(yè)增收約200萬元人民幣。若每年有十家企業(yè)獲準CDM項目，每年可給行業(yè)增收2000萬元人民幣左右，這個數(shù)目每年會大幅增長。
??? 截止2009年8月14日，國家發(fā)改委審批的CDM項目2174個，其中水泥CDM項目178個，二氧化碳減排量2038萬噸；截止2009年9月22日，已報EB審批的水泥CDM項目34個，已審批通過25個，二氧化碳減排量208萬噸 ，其中有3個項目已簽發(fā)了15萬噸二氧化碳減排量，此交易量已產(chǎn)生了經(jīng)濟效益。
??? 4.3環(huán)境效益
??? 低溫余熱發(fā)電的余熱鍋爐的降塵作用及窯頭冷卻機余熱鍋爐爐前配置的預(yù)除塵裝置，進一步提高了收塵效果，具有一定的減排作用。經(jīng)計算5000t/d規(guī)模窯頭余熱鍋爐減排粉塵約為50.05t/a，窯尾余熱鍋爐減排粉塵為11.45t/a，合計每年減排粉塵為61.50t。也就是說9MW機組的兩臺
??? 鍋爐的降塵作用，使水泥窯年減排粉塵為61.50t。由此推算，2008年因余熱發(fā)電的投運，使水泥窯廢氣粉塵排放量年減少了11357t。
??? 水泥窯利用余熱發(fā)電滿足生產(chǎn)線部分供電需求，相當(dāng)于減少了燃煤發(fā)電量，等于減少了燃煤產(chǎn)生的SO2、CO2、NOx等有害氣體對大氣的污染。
??? 2008年水泥行業(yè)利用余熱累計發(fā)電量達到113億kwh，火力發(fā)電按360gce/kwh計，水泥行業(yè)余熱發(fā)電相當(dāng)減排1057萬噸CO2；廢氣經(jīng)余熱鍋爐進行熱交換后，排入大氣的溫度大幅度降低，從而減小了對周圍環(huán)境的熱污染；
??? 水泥余熱發(fā)電累計年發(fā)電量：
??? 5．余熱發(fā)電市場潛力
??? 5.1國內(nèi)水泥市場
??? 據(jù)全國第二次經(jīng)濟普查數(shù)據(jù)和中國建筑材料聯(lián)合會統(tǒng)計，2008年末全國水泥熟料生產(chǎn)能力13億噸，水泥生產(chǎn)能力21億噸，在水泥熟料生產(chǎn)能力中，新型干法熟料生產(chǎn)能力8.1億噸。立窯及其他熟料生產(chǎn)能力4.9億噸，說明淘汰空間4億噸以上。2008年熟料產(chǎn)能發(fā)揮率為74.6%，水泥產(chǎn)能發(fā)揮率為66.7%。
??? 據(jù)數(shù)字水泥網(wǎng)初步統(tǒng)計，截止2009年8月底，新投產(chǎn)的新型干法熟料生產(chǎn)線為76條，熟料設(shè)計生產(chǎn)能力為5000多萬噸。第四季度是水泥生產(chǎn)線投運的集中期，預(yù)計2009年全年投運的生產(chǎn)線將有150條左右，熟料生產(chǎn)能力1.5億噸左右。以此數(shù)據(jù)測算，截止2009年底，全國共有新型干法水泥生產(chǎn)線共1086條左右，熟料生產(chǎn)能力9.1億噸。
??? “十一五”期間是新型干法熟料生產(chǎn)線發(fā)展最快時期，也是余熱發(fā)電發(fā)展最快時期。預(yù)計2010年投產(chǎn)的熟料生產(chǎn)線仍為150條左右，屆時投產(chǎn)的新型干法熟料生產(chǎn)線預(yù)計為1236條左右，熟料生產(chǎn)能力為10.6億噸左右。2010年投運電站的生產(chǎn)線按190條計，屆時投運電站的生產(chǎn)線產(chǎn)預(yù)計為680余條，裝機容量達到4785MW。
??? 新型干法熟料生產(chǎn)線中約有200條左右不宜配套建設(shè)余熱電站，還有356條熟料生產(chǎn)線建設(shè)余熱電站的任務(wù)將在“十二五”完成。“十二五”期間，新型干法熟料生產(chǎn)線建設(shè)高峰已經(jīng)過去。但是，還有4億噸左右要淘汰的熟料生產(chǎn)能力，需要建設(shè)近300條新型干法生產(chǎn)線來填補，“十二五”期間，平均每年需投運60條生產(chǎn)線，若動態(tài)考慮水泥市場需求，“十二五”期間熟料以每年2%的速度增長，共新增生產(chǎn)能力1億噸，約新建70條左右熟料生產(chǎn)線?！笆濉鼻叭昝磕晖哆\200條生產(chǎn)線余熱電站是可以保證的。
??? 5.2水泥行業(yè)外市場
??? 實踐證明，近年來提供水泥余熱發(fā)電技術(shù)的設(shè)計公司，在廢熱利用上創(chuàng)新了技術(shù)，積累了經(jīng)驗，服務(wù)對象不僅是水泥行業(yè)。中材節(jié)能在鋼鐵、化工、焦炭行業(yè)均承擔(dān)了余熱利用電站的建設(shè)；杭州中科節(jié)能利用玻璃窯爐余熱、垃圾廢氣進行發(fā)電亦承擔(dān)了很多項目，浮法玻璃生產(chǎn)線有204條，正常運行的有170余條，利用廢氣進行余熱發(fā)電的技術(shù)也是成熟的，目前，多數(shù)為兩條及以上生產(chǎn)線安裝一臺機組，已經(jīng)有40余條生產(chǎn)線實施了余熱發(fā)電，但僅占總量的24%左右；鋼鐵行業(yè)各生產(chǎn)工序如焦炭、燒結(jié)機、高爐、轉(zhuǎn)爐的余熱均可以回收進行余熱發(fā)電，焦爐的余熱利用較好，廢熱發(fā)電僅達到37%，其他工序還低于這個比例，鐵合金行業(yè)的礦熱爐余熱發(fā)電的潛力也很大?？梢钥隙ǖ恼f，冶金、化工等行業(yè)余熱發(fā)電市場潛力非常大，是值得大力開發(fā)的市場。
??? 由于國內(nèi)水泥余熱發(fā)電行業(yè)起步較早，技術(shù)、裝備比較成熟，目前，已在行業(yè)外占領(lǐng)一定市場，再加上鋼鐵、化工等行業(yè)廢氣溫度較高，所以水泥余熱發(fā)電技術(shù)及設(shè)備供應(yīng)商占領(lǐng)其他行業(yè)的市場有很大優(yōu)勢。
??? 5.3國外水泥行業(yè)市場
??? 值得關(guān)注的是，國際水泥余熱發(fā)電市場，除日本和我國臺灣以外，其他國家水泥生產(chǎn)線余熱發(fā)電的普及率并不高。目前，中材節(jié)能、海螺、大連易世達、中信重機、陽光基業(yè)、合肥院等相繼承接了國外水泥余熱發(fā)電工程。在印度、巴基斯坦、菲律賓、越南、埃及、希臘、韓國、馬來西亞等國家均承接或洽談了余熱發(fā)電工程。國際水泥余熱發(fā)電市場潛力很大，發(fā)展速度很快。拉法基、海德堡等知名水泥公司在國外建廠，均選擇我國公司承擔(dān)建設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng)。
??? 以印度為例，截止到2008年底，印度國內(nèi)有水泥生產(chǎn)線約600條，水泥產(chǎn)量1.6億噸，僅為中國的10～15%，但其人口在10億以上，人均水泥使用量僅為中國人均水泥使用量的十分之一，市場潛力非常巨大。根據(jù)印度同行預(yù)計，到2011年，印度國內(nèi)水泥產(chǎn)量將增長到3.8億噸。印度基本上全部是新型干法生產(chǎn)線，均可以實施余熱發(fā)電。我國水泥余熱發(fā)電打入國際市場才剛剛起步，只要努力開拓，我們會有很大的份額，也必然給企業(yè)帶來豐厚的收益，同時為保護地球環(huán)境做出貢獻。
??? 6.余熱發(fā)電建設(shè)存在問題及建議
??? 6.1行業(yè)自身問題
??? 企業(yè)為追求發(fā)電效益，要求技術(shù)供應(yīng)方（設(shè)計單位）盡量提高發(fā)電量，并以噸熟料發(fā)電量指標的高低確定合作方。設(shè)計單位為迎合企業(yè)的意愿，在廢氣取氣點上做文章，其途徑和手段是和二、三次風(fēng)爭風(fēng)或獲取其它水泥生產(chǎn)用高溫氣體。這種做法雖然可以提高一些發(fā)電量，但是造成單位熟料熱耗隨之提高。
??? 目前噸熟料發(fā)電量大多數(shù)在35-38kWh/t-cl之間，與理論計算值38~42kWh/t-cl還有較大的差距，應(yīng)進一步研究提高低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率的途徑和措施，在不增加熟料單位熱耗的前提下，謀求從蓖冷機、預(yù)熱器和窯頭胴體等處獲取少量高溫氣體來提高噸熟料余熱發(fā)電能力，進一步提升余熱發(fā)電技術(shù)水平，提高余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率。
??? 在余熱電站生產(chǎn)運營過程中，當(dāng)原水PH值較高時，鍋爐蒸發(fā)器彎管處會出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，企業(yè)應(yīng)注意水的軟化、除鹽問題。
??? 利用余熱的方式均集中在余熱發(fā)電上，欠缺對余熱利用的其他方式的研究，造成所有生產(chǎn)線的余熱利用，不管規(guī)模大小，都擁擠在一條通道上。企業(yè)可以根據(jù)自身實際情況，擇優(yōu)選擇利用廢熱方式，供氣、供暖、制冷、烘干、出售等。
??? 6.2政策問題
??? 2006年國家發(fā)改委發(fā)文要求，新建新型干法水泥生產(chǎn)線同時配套建設(shè)余熱發(fā)電。據(jù)此重慶市政府要求，新建新型干法水泥生產(chǎn)線，都要同時配套建設(shè)余熱發(fā)電裝置,否則不予批準。這種絕對的要求，其實欠科學(xué)和合理。余熱發(fā)電是利用窯頭和窯尾的廢熱，鍋爐和發(fā)電機組的選擇是根據(jù)廢氣量和溫度量身定制的。擴建生產(chǎn)線時，可參照原生產(chǎn)線運行情況和熱工標定資料，完全新建只能參照同規(guī)模生產(chǎn)線進行確定，由于設(shè)備選型、原燃料條件、管理水平的不同，可能造成不匹配，影響效率的發(fā)揮。何時建設(shè)余熱發(fā)電不應(yīng)一刀切，由企業(yè)視具體情況而定更科學(xué)。
??? 水泥余熱發(fā)電是非常有效的節(jié)能減排途徑，因此國家給予節(jié)能量財政獎勵。但是2006年以后建設(shè)的生產(chǎn)線配套余熱發(fā)電，其節(jié)能量不予獎勵，在政策上有失公允。
??? 有些省份相關(guān)政府主管部門，擔(dān)心企業(yè)變相用煤發(fā)電，規(guī)定按企業(yè)生產(chǎn)線規(guī)模批準發(fā)電機組裝機容量，但是有些早其投產(chǎn)的生產(chǎn)線窯頭、窯尾廢氣溫度較高由于裝機容量不足，造成廢氣利用率不高。
??? 水泥余熱發(fā)電是我國十大節(jié)能工程之一。水泥廠余熱發(fā)電原則是并網(wǎng)不上網(wǎng)，所發(fā)電量全部自用。目前水泥廠余熱發(fā)電并網(wǎng)仍然是老大難問題，有的企業(yè)甚至將并網(wǎng)問題反映到省長，依然得不到解決。此問題基本上可以定性為普遍存在的問題。國家發(fā)改委應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)解決，制定余熱發(fā)電并網(wǎng)(審批、管理費、優(yōu)惠政策等)管理辦法。
??? 為規(guī)范水泥廠余熱發(fā)電工程的設(shè)計工作，《水泥工廠低溫余熱發(fā)電設(shè)計規(guī)范》即將頒布執(zhí)行。由于設(shè)計規(guī)范只是對工程設(shè)計做出原則性規(guī)定，因此應(yīng)與火力發(fā)電工程一樣，還需繼續(xù)編制《水泥工廠低溫余熱發(fā)電設(shè)計技術(shù)規(guī)定》并針對業(yè)內(nèi)以噸熟料發(fā)電量評價發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)象，抓緊編制余熱發(fā)電技術(shù)評價方法與標準。
??? 注：在余熱發(fā)電項目統(tǒng)計中，得到了中材節(jié)能、海螺集團、大連易世達、南京凱盛、中信重機、杭州中科節(jié)能、南京院、成都院、合肥院、洛陽院等公司的情支持，對他們的幫助表示感謝。設(shè)備制造企業(yè)本人收集的資料有限，很可能有遺漏，敬請諒解。
??? 作者：曾學(xué)敏
