钢铁行业余热的发电技术.doc

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1、“十二五”期间，钢铁工业之路如何走？在总结了一些相关领域专家及领导人关于今后钢铁工业等高耗能工业的节能减排之路的观点后，黄导为我国钢铁工业在“十二五”这五年期间余热发电之路提出了一些意见和建议。根据钢铁工业“十二五”发展战略建议，黄导强调，要充分发挥调动各科研院所的力量，共同讨论研究重点问题；开展钢铁产业结构调整、节能减排调研工作，并通过书面函调和研究单位实地了解相结合，对节能和环保分别形成了一些调研报告成果。此外，他也分析了钢铁企业余热资源高效合理利用提高能效的技术措施，钢铁工业余热能源利用相对成熟技术和难点技术。烧结余热发电存在的问题在对重点钢铁工业烧结余热发电进行调研后，黄导总结出了烧结

2、余热发电技术应用中存在的主要问题：1.汽机运行不稳定，额定发电量不达产实际运行中多数烧结余热发电机组中蒸汽参数较低，不能满足汽轮机要求，同时实施过程中部分钢铁企业应用“多炉单机”的模式更加加重此种现象的发生。上述原因使得实际运行的发电量与设计的发电量数值差距在20%30%以上。2.废气温度波动大烧结生产中,随着烧结矿在烧结机上的烧成情况不同,其冷却过程中产生的废气温度也不同。实际运行中余热回收段废气温度最高能达到500 ,最低时只有300 左右。大范围的温度波动给利用烧结余热发电带来了很大的困难。3.烧结余热的热源连续性难以保证蒸汽发电是要求工质达到设计的温度、压力、流量并且要求运行稳定，波动

3、范围要小，才能保证发电生产的正常安全。在烧结生产中由于设备运行的不稳定性,短时间的停机很难避免,烧结矿物流的中断是经常出现的情况,所以烧结余热热源的连续性难以保证。4.投资回收期较长烧结余热发电靠蒸汽推动汽轮机带动发电机发电，而余热锅炉产生蒸汽需要回收大量的烟气余热，为了维持发电系统烟气的流速和流量，多数发电系统都采用引风或回风的设计思路，系统自身的耗电量也比较大，有的系统自耗电达到设计发电量的30%以上，影响烧结余热发电的经济效益，并延长了投资回报的时限。钢铁烧结余热发电的意见及建议基于对调研案例实施深入分析，总结经验，找出差距并分析原因的基础上，本着科学、公平、客观的原则，为完善钢铁企业烧

4、结余热发电技术，使之符合国家有关要求并实现预期的节能效果，黄导认为烧结余热发电技术有必要在以下几方面实施改善：1.整体调度、有机的将烧结生产和余热发电结合在不影响冶金生产流程的前提下，积极调整烧结上下工序，保证烧结生产的连续，进而保证烧结余热资源的稳定、连续，这是烧结余热发电技术应用的基础。2.强化密封、实施烟气循环、温度烟温降低环冷机的漏风率，将锅炉排出的烟气(温度100 以上) 通过风机增压后,代替原来常温的空气来冷却烧结矿,实现烟气闭式循环，稳定烟温，提高烟气温度和余热回收效率。3.建立、完善烧结余热发电项目的评估体系“十二五”应进一步建立和完善烧结余热发电技术的经济指标体系，注重节能测

5、试效果，加快研究制定并严格执行科学的评定标准和应用规范，以指导今后在建项目投资建设（包括设计构思），促进烧结余热发电技术的深入推广实施。4.钢铁企业有选择的应用烧结余热发电技术钢铁企业应结合本企业的实际情况有选择的应用此技术应考虑到（1）钢铁企业应承担一部分社会责任，同时使钢铁生产有效地服务于社会。（2）烧结余热利用应立足钢铁企业内部循环应用（3）应用烧结余热发电技术回收烧结余热。而这些因素都应该要将余热发电节能减排技术引向推广、集成、优化、创新的路线。J就此，他给出以下几个方面的建议1）提高技术水平，加快推广应用一系列先进新型节能减排技术：（1）“焦转”煤气和余热余压回收系统集成技术以“三干

6、三利用”为代表的节能减排单体技术推广应用，对钢铁工业节能减排发挥了很大作用，但钢铁企业节能减排仍有潜力。“十二五”期间，在单体节能减排技术基础上，以提高“高焦转”煤气和余热余压回收率为重点，重点推进系统优化集成高炉煤气和转炉烟气干法除尘技术与煤气利用、烟气余热综合利用技术等节能减排技术，集成烧结烟气脱硫、除尘、余热回收利用综合技术。（2）集成高炉、转炉煤气净化及余热综合利用技术加快推广高炉煤气净化全干式电除尘技术，目前可国产化。完善大中型全干式透平机的设备稳定性，提高发电效率。转炉煤气回收系统尽可能采用干法除尘回收技术，没有条件的企业，也可以考虑采用第四代“OG”湿法塔文（RSW喉口）技术。（

7、3）系统集成烧结工序节能减排技术今后一段时期，烧结机烟气脱硫是烧结工序节能减排的突破口，建议一是因地制宜的选择适合的、技术成熟的、脱硫剂循环使用或以废治废、投资和运行成本低的脱硫技术，以循环经济运行模式，优先选择能将余热回收利用、副产物可利用等集成的脱硫工艺技术；二是研发脱硫、除尘及去除二恶英、NOX重金属、氯化氢、氟化氢和有机碳VOC等多种污染物的综合工艺技术，国家应将研发烧结烟气脱技术研究及脱硫渣的资源化无害化利用技术，纳入“十二五”科技攻关相关计划，加大资金支持。三是采用效果相对稳定的石灰石-石膏法等湿法脱硫技术时，一定要高度重视材料防腐和解决“烟囱雨”等影响脱硫设施运行的问题。（4）高

8、炉渣处理利用与过程中余热利用技术系统集成冶金渣处理利用及其过程中的余热综合利用。重点是：一是尽快开展高炉渣干法粒化及其余热回收方面的研究工作。二是目前在余热常压热闷自解工艺的基础上已开发出余热有压自解热闷工艺，热渣余热产生的0.30.6MPa压力使钢渣热闷处理时间缩短为100200min，且为余热利用提供了可能，目前逐步实现工业化，应加快推广的步伐。2）加快研发与推广应用新型的节能减排技术措施（1）焦化煤调湿技术。我国焦化厂炼焦煤含水量普遍偏高，年平均含水在11%左右。每万吨水进入焦炉，在焦炉中汽化要耗费大约3.91010千焦的热能，相当于约1300吨标准煤。（2）降低烧结漏风率技术。烧结漏风

9、率较高在我国烧结厂中普遍存在，国内大部分烧结机的漏风率在50%以上，有的甚至高达70%，即使是技术最先进的宝钢漏风率也在40%左右，日本钢铁企业烧结机的漏风率仅30%。（3）烧结余热发电技术。烧结余热发电技术应用趋于成熟，但由于在使用中还存在一些问题，部分企业仍持观望态度。（4）高炉脱湿鼓风技术。可改变鼓风湿度变化对高炉操作指标的影响。（5）高炉喷吹焦炉煤气技术。高炉喷吹焦炉煤气在国外已有生产实践，技术上可行，工艺路线成熟可靠。我国一些钢铁企业也在进行高炉喷吹焦炉煤气的试验，有些已经取得了经验。（6）转炉余热蒸汽和轧钢加热炉余热蒸汽综合利用。转炉余热蒸汽和轧钢加热炉余热蒸汽（甚至烧结余热回收蒸

10、汽）集中或部分集中，共建余热发电机组，采用螺杆膨胀发电机组回收热能和水资源的利用方式也正得到关注。2）加快研发与推广应用新型的节能减排技术措施（1）焦化煤调湿技术。我国焦化厂炼焦煤含水量普遍偏高，年平均含水在11%左右。每万吨水进入焦炉，在焦炉中汽化要耗费大约3.91010千焦的热能，相当于约1300吨标准煤。（2）降低烧结漏风率技术。烧结漏风率较高在我国烧结厂中普遍存在，国内大部分烧结机的漏风率在50%以上，有的甚至高达70%，即使是技术最先进的宝钢漏风率也在40%左右，日本钢铁企业烧结机的漏风率仅30%。（3）烧结余热发电技术。烧结余热发电技术应用趋于成熟，但由于在使用中还存在一些问题，部

11、分企业仍持观望态度。（4）高炉脱湿鼓风技术。可改变鼓风湿度变化对高炉操作指标的影响。（5）高炉喷吹焦炉煤气技术。高炉喷吹焦炉煤气在国外已有生产实践，技术上可行，工艺路线成熟可靠。我国一些钢铁企业也在进行高炉喷吹焦炉煤气的试验，有些已经取得了经验。（6）转炉余热蒸汽和轧钢加热炉余热蒸汽综合利用。转炉余热蒸汽和轧钢加热炉余热蒸汽（甚至烧结余热回收蒸汽）集中或部分集中，共建余热发电机组，采用螺杆膨胀发电机组回收热能和水资源的利用方式也正得到关注。进一步提高二次能源和资源循环利用效率黄导在报告中也强调，深化节能减排，必须把钢铁与其它相关产业深度融合，发展循环经济，是进一步提高二次能源和资源利用效率的根

12、本出路。1）与供热企业合作，扩大余热利用范围有条件的钢铁企业可考虑与供热企业联合为周边城市居民供热等。2）利用高炉或焦炉消纳社会废塑料等，发挥钢铁企业的社会功能处理大宗废塑料，包括通过高炉风口喷吹或热压处理后装入焦炉，实现废弃物再资源化利用。在高炉风口喷吹1吨废塑料，相当于喷入1吨油的热量。利用焦炉将废塑料和焦煤压块处理可以处理大量的废塑料，据目前焦炉消纳废塑料先进技术，废塑料能添加到焦炭产量的2%左右，折合吨钢废塑料消纳量为8千克。另外，钢厂处理废轮胎和罐类的循环利用技术也趋于成熟、稳定。3）与电力企业合作，开展“共同火力”发电建立“共同火力”产融模式是实现钢铁企业煤气“零排放”的重要途径之

13、一。共同火力整合了钢厂和电厂的各自优势，充分利用钢厂的剩余资源（副产煤气）和火力发电厂现有设备（锅炉及大容量的发电机组），只需增加煤气输送管道和对锅炉进行改造即可进行发电，在投入较少的情况下就可以获得较好效益。国家应出台相应激励政策。4）副产煤气的资源化高效利用副产煤气资源化利用可提高煤气利用的附加值，可生产氢、甲醇、二甲醚（CH3OCH3）等。利用焦炉煤气吸附制氢是目前比较成熟的技术，重点是研究焦炉煤气吸附制氢的大型煤气压缩机等关键技术，焦炉煤气制氢将比直接使用较贵的天然气和煤炭等制氢更加经济，可提供石化行业、氢气动力汽车及氢冶金等，是大规模、高效、低成本地生产廉价氢气的有效途径。5）与建材

14、企业合作，提高冶金渣利用附加值促进钢渣为代表的固废资源综合利用产业融合。利用高炉渣生产水泥已成为普及最好的固体废弃物利用技术，目前高炉渣水泥中高炉渣的配比可达到40%左右，相应可节省资源、能源消耗约40%，降低CO2排放约45%。钢渣也可以用来生产钢渣水泥或混凝土等，取代部分水泥熟料。虽然由于钢渣的水硬活性较高炉渣低，目前在水泥和混凝土中的掺量仍较低。因此，建议研究制订钢渣产品进入建筑材料市场的扶持政策，完善衔接生产企业和钢渣产品市场的供销机制，形成从生产现场回收、厂外集中处理加工和综合利用的规模化钢渣资源综合利用产业；建立建筑材料用钢渣标准，尽快完善建筑领域工程建设标准体系，研究出台建筑材料

15、用钢渣标准，进一步完善钢渣粉用于混凝土掺合料和钢渣砖等建筑用钢渣产品的生产技术标准，以利于开展钢渣综合处理工艺设计和生产。6）系统集成脱盐、城市污水利用、深度处理回用综合水利用技术，发挥钢铁企业的城市功能难降解、高污染物浓度的废水处理一直是钢铁企业水处理的重点、难点，“十二五”期间应继续加大投入，努力对其进行深度处理、科学减量、合理消纳，为废水的“零排放”创造条件。重点是：浓盐水处理及减量化，焦化废水的深度处理与回用，市政污水再生水回用。钢铁工业节能减排措施和技术针对节能减排，黄导还列举了我国目前已经研究出的二氧化碳减排对应措施：1）研发低碳生产技术，制订钢铁工业低碳技术路线图研究提出符合我国

16、国情的钢铁低碳生产技术重点，尽早开展研发，占领未来低碳技术制高点。2）提高废钢等资源利用率，降低铁钢比在新的低碳技术未开发应用前，最有效的减排手段就是降低铁/钢比，即在生产过程中多吃废钢（废钢不作为含碳载体进入碳平衡），以降低铁前工艺的大量能源和资源消耗、碳排放及各类污染物排放。钢铁企业要高度重视废钢资源的掌控。企业应积极参与对社会废钢铁、废塑料、废轮胎及废旧汽车、家电、船舶等各种废旧物资回收利用，建立废钢铁回收系统。3）研究利用清洁能源和新型钢铁工艺技术高能质燃料基本都是清洁能源，如天然气（含LNG）、液化石油汽、焦炉煤气、电力等，做燃料用量少，碳税也缴得少。建议钢铁企业加大研究清洁能源利用

17、力度，如氢冶金、纯氧高炉冶炼等新技术。研究基于非高炉炼铁的钢铁新工艺的应用，如：基于FINEX的转炉-轧钢“短流程”、“一包到底”新型钢铁工艺流程等。黄导认为，针对我国目前钢铁工业节能减排和余热发电发展状况，鼓励钢铁工业使用以下一些技术以更加合理有效的利用钢铁余热：1）鼓励烧结机烟气循环、环冷机余热梯级利用发电和脱硫副产物综合利用技术的开发和应用。2）鼓励二恶英综合（复合）减排技术的研发和应用。3）鼓励高炉喷吹废轮胎、废塑料技术，Corex喷煤技术，高炉煤气用于优质煤气置换、CCPP发电、热电联产、废轮胎和废塑料共焦化技术的开发和应用。4）鼓励炼铁渣显热回收利用技术、高锌含铁尘泥脱锌技术的研发

18、和应用。5）鼓励铁合金渣及除尘灰资源化安全利用技术的研发和应用。6）鼓励炼钢车间屋顶三次除尘技术的研发与应用。7）鼓励不锈钢钢渣综合利用技术及设备，不锈钢、.特殊钢酸洗废酸和酸洗污泥资源化安全利用技术的研发和应用。8）鼓励轧钢炉窑低氮燃烧技术的研发和应用。9）鼓励二氧化碳回收利用技术的研发和应用。10）鼓励适合钢铁工业废水废气污染物在线监测仪器设备的研发及应用。“十二五”时期，我国钢铁工业节能减排、环境保护工作将面对低碳经济及更严格的污染物排放标准等新形势、新压力，由单一技术、单一工序节能减排技术向系统集成优化转变，力争在重点技术领域有所突破，真正从末端治理向源头治理、过程控制转变，持续深化节

19、能减排工作。余热发电出力比较-5000t/d水泥窑为例项目 单位 数值 窑头可用热风风量 Nm3/h240000 窑头可用热风风温 350 窑尾可用热风风量 Nm3/h340000 窑尾可用热风风温 330 去生料磨热风风量 Nm3/h226700 去生料磨热风风温 =200三次风风量 Nm3/h210000三次风风温 900循环发电出力吨熟料发电水平几点意见新水泥生产线预留余热发电机组接口，投运标定后设计开工建设；能级重组-水泥生产工艺流程与余热发电的有机结合；建议水泥行业组织实施；新建机组，RC+KC联合循环示范机组；改造机组，进行RC+KC联合循环示范；改造机组，进行余热热源的深度利用；

20、搭建技术创新实践应用的平台。低温余热发电 纯低温余热回收发电技术与大中型的火力发电不同，低温余热发电技术是通过回收钢铁、水泥、石化等企业几乎每天都在持续不断的向大气环境中排放的温度低于300400的中低温的废蒸汽、烟气所含的低品位的热量来发电，它将企业在生产环节产生的低品位的或废弃的热能转化为高级能源电能，因此它是一项变废为宝的高效节能技术。这一技术的核心是在高效换热器和低温非标汽轮机方面的重大突破和进展，这些专利技术（共7项专利）可以成功地直接将低品位的余热转换成电能，不仅建厂投资成本低，而且经济效益显著，为大型企业余热回收利用、节能降耗找到了一条行之有效的途径和方法。 这项节能技术能够充分

21、利用钢铁企业生产环节(如:炼铁、炼钢、烧结、轧钢和冲渣)产生的大量低值或废弃的热能进行发电，给每个钢铁企业都带来巨大的经济效益和社会效益，粗略估计一个年产钢铁500万吨的企业全部可利用发电的余热，全年约可发电2亿度电，可为企业增收8000万元。纯低温余热发电技术是一项国家积极鼓励、大力推广的节能技术 电厂余热锅炉主要是利用燃气轮机烟气余热来加热水，成为高压高温的水蒸汽进入汽轮机做功，是一种联合发电机组。别的工业上也有很多，原理都是一样的，一句话利用余热，提高能源利用率 水泥窑余热发电基本原理 更新：2011-08-28 来源： 作者： 阅读：638 评论：0条 摘要： 余热发电是指将工业生产中

22、排出的大量废气通过余热回收装置余热锅炉将废热进行热交换回收，产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能向机械能的转换，从而带动发电机发电。 余热发电是指将工业生产中排出的大量废气通过余热回收装置余热锅炉将废热进行热交换回收，产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能向机械能的转换，从而带动发电机发电。在水泥熟料生产过程中，水泥窑窑头和窑尾产生大量废气（废热），在废气排出的地方安装余热锅炉，分别称为AQC锅炉（窑头炉）和SP 锅炉（窑尾炉）。在余热锅炉内，废气与水进行热交换，使水产生一定温度和压力的过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮发电机组进行发电。 水泥窑第二代纯低温余热发电技术 更新：2011-08-28 来源：水泥商情网

23、 作者： 阅读：526 评论：0条 摘要： 水泥窑第二代纯低温余热发电技术：在不影响水泥熟料产量、质量，不降低水泥窑运转率，不改变水泥生产工艺流程、设备，不增加熟料电耗和热耗的前提下，采用1.27MPa3.43MPa340435蒸汽将水泥窑窑尾预热器排出的350以下废气余热、窑头熟料冷却机排出的350以下废气余热转化为电能的技术。 一、水泥窑第二代纯低温余热发电技术的定义及特征1.水泥窑第二代纯低温余热发电技术：在不影响水泥熟料产量、质量，不降低水泥窑运转率，不改变水泥生产工艺流程、设备，不增加熟料电耗和热耗的前提下，采用1.27MPa3.43MPa340435蒸汽将水泥窑窑尾预热器排出的35

24、0以下废气余热、窑头熟料冷却机排出的350以下废气余热转化为电能的技术。第二代纯低温余热发电技术除上述定义外也还同时具有如下两个或两个以上的特征：1)冷却机设置两个或两个以上用于发电的抽废气口；2)汽轮机主蒸汽温度可调整，不随水泥窑废气温度的变化而变化；3)窑头余热锅炉、窑尾余热锅炉给水系统为各自独立、互不影响的并联系统；4)锅炉给水除氧系统采用145以下低温废气余热，不再额外消耗化学药品或电能。二、水泥窑第二代纯低温余热发电技术的构成1.技术要点：利用水泥窑窑尾预热器排出的350以下废气设置一台窑尾预热器余热锅炉（简称SP锅炉）；利用熟料冷却机排出的350以下废气，通过改变窑头熟料冷却机废气

25、排放方式：利用熟料冷却机排出的部分360以下废气设置一台冷却机余热锅炉(简称AQC锅炉)、利用熟料冷却机排出的部分500以下废气设置一台独立的熟料冷却机废气余热过热器（简称ASH过热器）；为余热锅炉及余热过热器设置补汽式蒸汽轮机，发电系统主蒸汽参数为1.273.43MPa340435、补汽参数为00.2MPa饱和160、余热发电能力为3140kJ/kg熟料3842kwh/t熟料。2.热力系统构(1)水泥窑废气余热分布针对第一代中低温发电技术的特点，分析水泥窑废气产生的过程，水泥窑废气温度及废气热量的分布情况如下：不带余热发电时的废气温度及热量分布；第一代余热发电的废气温度及热量分布；第二代余热

26、发电的废气温度及热量分布.根据上述废气温度及废气热量分布，由于熟料冷却机在不影响入窑入分解炉二、三次风风量、风温的情况下可以取出部分500的废气，使发电系统完全有条件采用较高温度和压力的主蒸汽参数，从而为提高余热发电能力创造条件。(2)实际应用的热力系统构成模式实际应用的第二代余热发电热力系统。3.技术特点针对第二代水泥窑纯低温余热发电技术窑头熟料冷却机废气取热方式及热力系统的构成，其技术特点在具有第一代水泥窑纯低温余热发电技术特点的同时，另具有如下几个自身的主要特点：(1)冷却机采用多级取废气方式，为电站采用相对高温高压主蒸汽参数及实现按废气温度将废气热量进行梯级利用创造条件；(2)设置独立

27、的熟料冷却机废气余热过热器，为调整控制蒸汽参数创造条件；(3)电站热力系统采用1.273.43MPa340435相对高温高压主蒸汽参数，为提高余热发电能力提供保证；(4)汽轮机采用多级混压进汽(即补汽式)汽轮机，AQC余热锅炉采用1.473.43MPa相对高压蒸汽段、0.150.5MPa低压蒸汽段、100120热水段布置受热面，为将180以下废气余热生产的低压低温蒸汽及热水转换为电能提供手段。4.第二代水泥窑纯低温发电技术能够取得的效果：对于第二代水泥窑纯低温发电技术，在不影响水泥熟料热耗、满足原燃料烘干所需温度210、不改变水泥生产工艺及设备、不影响水泥窑生产的条件下，相对于第一代余热发电技

28、术存在的问题：其一，余热可以同时生产次中压或中压饱和至450的过热蒸汽、0.10.5Mpa饱和至180的低压低温蒸汽、85110热水；其二，最重要的是:热力循环系统可以采用次中压中温或中压中温参数，提高了热力循环系统效率，在充分利用水泥窑不同废气温度的余热的同时，实现了热量根据其温度进行梯级利用的原理；其三，第二代水泥窑纯低温发电热力循环系统、循环参数及废气取热方式使水泥窑废气余热按其质量最大限度地转换为了电能，从而使余热发电能力比目前普遍采用的第一代水泥窑纯低温发电技术得以大幅提高，实际可达到3140KJ/Kg-3842kwh/t。同第一代纯低温余热发电技术相比，在熟料热耗不变的前提下，吨熟

29、料余热发电能力提高14.5%31.25%；其四，解决了第一代纯低温发电技术主蒸汽温度不能调温从而影响汽轮机使用寿命的问题；其五，因采用较高的主蒸汽压力和温度，为汽机采用大范围变化主蒸汽压力和温度的滑参数运行创造了条件（当设计采用主蒸汽压力和温度为2.29MPa-370时，实际运行变化范围可以达到1.272.47Mpa、325400）；而第一代纯低温发电技术的汽轮机主蒸汽压力和温度允许变化范围则要小得多（当设计采用主蒸汽压力和温度为0.98MPa-310时，实际运行变化范围只能达到0.691.27Mpa、290330）。因此，第二代纯低温发电技术在可提高余热发电能力的同时，由于主蒸汽参数允许运行

30、变化范围比第一代技术大得多，发电系统的运转率、可靠性、对水泥窑生产波动的适应性也将比第一代技术好的多；其六、解决了AQC、SP两台锅炉给水系统串连从而互相影响、给水系统调控困难、系统运行不稳定等问题；其七，由于采用相对高压、高温主蒸汽，其蒸汽及水管道、汽轮机体积、循环冷却水量等均小于第一代中低温发电技术，因此对于同一条水泥窑来讲，第二代余热发电技术虽然发电能力高但其单位Kw装机投资却低于第一代技术；上述各点已在余热电站的建设、调试及生产运行中得以充分证明。 重庆市水泥工业纯低温余热发电技术应用 更新：2011-08-28 来源： 作者： 阅读：526 评论：0条 摘要： 重庆市目前的水泥生产工

31、艺较为落后,规模小、能耗高、污染严重,产品成本偏高,经济效益不好。随着近年来新型干法水泥技术的推广,水泥生产工艺得到了较大的提升,但是废气余热未得到较好利用,如何挖掘节能潜力、降低能耗和产品成本、取得较好的经济效益,已成为各大中型水泥企业的当务之急。 重庆市目前的水泥生产工艺较为落后,规模小、能耗高、污染严重,产品成本偏高,经济效益不好。随着近年来新型干法水泥技术的推广,水泥生产工艺得到了较大的提升,但是废气余热未得到较好利用,如何挖掘节能潜力、降低能耗和产品成本、取得较好的经济效益,已成为各大中型水泥企业的当务之急。国内新型干法水泥生产余热发电技术主要有2种,一种是带补燃锅炉的余热发电技术,

32、另一种是纯低温余热发电技术。发电补燃锅炉主要选用循环流化床燃煤锅炉。利用水泥生产的余热废气加热余热锅炉中的给水,既可作为发电补燃锅炉的省煤器,也可作为汽轮机组的高压加热器,实现热力系统余热利用。应用该技术企业可以获得较多的发电效益,但需投资建设燃煤发电机组的输煤除渣、脱硫除尘、化学水处理、循环冷却水系统等全套主辅机设备,且燃煤锅炉存在排放烟尘和SO2 污染问题13 。余热锅炉完全利用水泥生产中的余热废气来产生低压过热蒸汽,供汽轮机组发电4 。使用该技术不消耗燃料,无燃煤、送引风、脱硫除尘等辅机设施,化学水处理系统、热力系统结构简单,而且余热电站无新的污染源。2 种余热发电技术的相关指标如表15

33、 所示。比较各项指标可见,带补燃锅炉的余热发电方案总投资大,建设周期和投资回收期长,存在新增原煤消耗和烟气对大气环境的污染,节能效果相对较差,而纯低温余热发电则具有明显优势。到2008 年底,重庆市纯低温余热发电的新型干法生产线生产水泥的总能力达39 400 t/ d ,纯低温余热发电可装机近51. 6 MW。此外,重庆市20082010年还将在合川、江津、铜梁等地及万、涪、黔地区拟建14条新型干法水泥生产线,生产规模均在2 000 t / d以上,水泥生产能力增加42 700 t/ d ,可配套纯低温余热发电系统14 套,装机容量近52. 8 MW。 企业选择余热利用方式及原则 更新：201

34、1-08-28 来源： 作者： 阅读：563 评论：0条 摘要： 企业是否建设低温余热发电系统，应根据熟料生产线的实际情况而定。生产线规模小，当地电价较低，如青海地区小规模生产线，建设余热电站效益就不高；如果生产线利用污泥进行配料，选择用废热对污泥进行烘干，经济效益也很好；或者利用废热供暖、制冷，造福一方百姓，也是不错的选择。 企业是否建设低温余热发电系统，应根据熟料生产线的实际情况而定。生产线规模小，当地电价较低，如青海地区小规模生产线，建设余热电站效益就不高；如果生产线利用污泥进行配料，选择用废热对污泥进行烘干，经济效益也很好；或者利用废热供暖、制冷，造福一方百姓，也是不错的选择。不管废气

35、如何利用，经济帐一定要算。实践证明，已建设低温余热发电系统的企业经济效益均很好。水泥窑低温余热发电的建设和设计应遵循以下原则。条件允许时，企业应对生产线进行系统热工标定，对运行数据的稳定性进行系统分析；在满足水泥生产工艺自身余热的需要、不影响水泥窑的热工操作、不增加水泥熟料烧成热耗及电耗的前提下，最大限度获取、利用余热资源；合理梯级利用不同品位余热，充分发挥余热的做功能力；根据企业的实际情况，通过性价比分析，确定热力系统循环方式；在新生产线不同步建设余热发电系统时，新生产线的设计应在窑头和窑尾留有建设余热发电系统的余地。 水泥窑余热发电建设存在的问题及建议 更新：2011-08-28 来源：

36、作者： 阅读：523 评论：0条 摘要： 水泥余热发电是我国十大节能工程之一。水泥厂余热发电原则是并网不上网，所发电量全部自用。目前水泥厂余热发电并网仍然是老大难问题，有的企业甚至将并网问题反映到省长，依然得不到解决。 1.行业自身问题企业为追求发电效益，要求技术供应方（设计单位）尽量提高发电量，并以吨熟料发电量指标的高低确定合作方。设计单位为迎合企业的意愿，在废气取气点上做文章，其途径和手段是和二、三次风争风或获取其它水泥生产用高温气体。这种做法虽然可以提高一些发电量，但是造成单位熟料热耗随之提高。目前吨熟料发电量大多数在3538kWh/t- cl 之间，与理论计算值3842kWh/t- c

37、l 还有较大的差距，应进一步研究提高低温余热发电系统热效率的途径和措施，在不增加熟料单位热耗的前提下，谋求从蓖冷机、预热器和窑头胴体等处获取少量高温气体来提高吨熟料余热发电能力，进一步提升余热发电技术水平，提高余热发电系统热效率。在余热电站生产运营过程中，当原水PH 值较高时，锅炉蒸发器弯管处会出现漏水现象，企业应注意水的软化、除盐问题。利用余热的方式均集中在余热发电上，欠缺对余热利用的其他方式的研究，造成所有生产线的余热利用，不管规模大小，都拥挤在一条通道上。企业可以根据自身实际情况，择优选择利用废热方式，供气、供暖、制冷、烘干、出售等。2.政策问题2006 年国家发改委发文要求，新建新型干

38、法水泥生产线同时配套建设余热发电。据此重庆市政府要求，新建新型干法水泥生产线，都要同时配套建设余热发电装置，否则不予批准。这种绝对的要求，其实欠科学和合理。余热发电是利用窑头和窑尾的废热，锅炉和发电机组的选择是根据废气量和温度量身定制的。扩建生产线时，可参照原生产线运行情况和热工标定资料，完全新建只能参照同规模生产线进行确定，由于设备选型、原燃料条件、管理水平的不同，可能造成不匹配，影响效率的发挥。何时建设余热发电不应一刀切，由企业视具体情况而定更科学。水泥余热发电是非常有效的节能减排途径，因此国家给予节能量财政奖励。但是2006 年以后建设的生产线配套余热发电，其节能量不予奖励，在政策上有失

39、公允。有些省份相关政府主管部门，担心企业变相用煤发电，规定按企业生产线规模批准发电机组装机容量，但是有些早其投产的生产线窑头、窑尾废气温度较高由于装机容量不足，造成废气利用率不高。水泥余热发电是我国十大节能工程之一。水泥厂余热发电原则是并网不上网，所发电量全部自用。目前水泥厂余热发电并网仍然是老大难问题，有的企业甚至将并网问题反映到省长，依然得不到解决。此问题基本上可以定性为普遍存在的问题。国家发改委应统筹协调解决，制定余热发电并网（审批、管理费、优惠政策等）管理办法。为规范水泥厂余热发电工程的设计工作，水泥工厂低温余热发电设计规范即将颁布执行。由于设计规范只是对工程设计做出原则性规定，因此应

40、与火力发电工程一样，还需继续编制水泥工厂低温余热发电设计技术规定并针对业内以吨熟料发电量评价发电技术的现象，抓紧编制余热发电技术评价方法与标准。 水泥低温余热发电的效益 更新：2011-08-28 来源： 作者： 阅读：523 评论：0条 摘要： 低温余热发电的余热锅炉的降尘作用及窑头冷却机余热锅炉炉前配置的预除尘装置，进一步提高了收尘效果，具有一定的减排作用。 1.经济效益采用国产技术与装备低温余热发电项目投资，每千瓦装机约6 5007 000 元左右。低温余热发电的供电成本通常在0.120.16 元/kWh 之间（其中折旧费占37%39% ，维修费占25% 28% ，其他费用占18% 22

41、%）。外购电价与供电成本的差价就是效益。余热发电的供电可满足水泥生产用电的三分之一到四分之一，吨水泥成本可降低1215 元。投资回收期在34 年之间。根据中国建材联合会信息部统计，2008 年建材企业电力购进价格平均比2007 年上涨4 分钱，即电力购进价格平均为0.63 元/kWh。余热发电的供电成本平均按0.14 元计算，每度电的利润为0.49 元。2008 年余热发电创造的经济效益可以按装机容量和吨熟料余热发电量两种方法进行计算。2008 年底余热发电累计装机1 612MW，2 008 年余热发电装机1 002MW，2007年底余热发电累计装机610MW，若2008 年当年投运的机组能力

42、发挥率按30%计算，机组的运转率按7000 小时计算，2008 年余热发电量为64 亿kWh，创造的经济效益为31.4 亿元；若吨熟料余热发电量按36 kWh 计算，2008年投运的发电机组相对应熟料生产能力的发挥率仍按30%计算，熟料生产能力为17 947 万吨，发电量为64.7亿kWh，创造的经济效益为29.3 亿元。2.CDM 效益利用清洁发展机制项目（CDM）企业可获得额外的收入，例如一条5 000t/d 生产线配套建设9MW 余热发电机组，每年约减排2 万多吨的CO2，按目前国际平均价格10欧元计，每年可给企业增收约200 万元人民币。若每年有十家企业获准CDM 项目，每年可给行业增

43、收2 000 万元人民币左右，这个数目每年会大幅增长。截止2009 年8 月14 日，国家发改委审批的CDM 项目2174 个，其中水泥CDM 项目178 个，二氧化碳减排量2 038 万吨；截止2009 年9 月22 日，已报EB 审批的水泥CDM 项目34 个，已审批通过25 个，二氧化碳减排量208万吨，其中有3 个项目已签发了15 万吨二氧化碳减排量，此交易量已产生了经济效益。3.环境效益低温余热发电的余热锅炉的降尘作用及窑头冷却机余热锅炉炉前配置的预除尘装置，进一步提高了收尘效果，具有一定的减排作用。经计算5 000t/d 规模窑头余热锅炉减排粉尘约为50.05t/a，窑尾余热锅炉减排粉尘为11.45t/a，合计每年减排粉尘为61.50t。也就是说9MW 机组的两台锅炉的降尘作用，使水泥窑年减排粉尘为61.50t。由此推算，2008 年因余热发电的投运，使水泥窑废气粉尘排放量年减少了11 357 t。水泥窑利用余热发电满足生产线部分供电需求，相当于减少了燃煤发电量，等于减少了燃煤产生的SO2、CO2、NOX等有害气体对大气的污染。2008 年水泥行业利用余热累计发电量达到113 亿kWh， 火力发电按360gce/kWh计，水泥行业余热发电相当减排1057 万吨CO2；废气经余热锅炉进行热交换后，排入大气的温度大幅度降低，从而减小了对周围环境的热污染。