余热发电：创收环保“一箭双雕”

　　窘境：水泥行业面临高能耗

　　中国是水泥生产大国，产量占世界水泥的50%，2007年的水泥产量已达13.8亿吨。

　　众所周知，由于水泥煅烧技术和生产工艺流程的限制，即使是新型干法水泥生产技术，仍然会产生大量余热(约占总热量的35%%)，这些余热往往不能被充分利用。这样一个高能耗的产业，在生产过程中产生的低温余热废气如果能够充分被利用，将大大降低这一产业的能源浪费指数，减少对环境的污染，降低生产成本。

　　这亟须纯低温余热发电技术的支撑。

　　2006年9月27日，在东北第一大水泥熟料生产基地———吉林辽源金刚水泥集团2×5000吨/日水泥生产线，配套2×7500千瓦纯低温余热发电工程现场，由中信重工设计、制造、安装、调试的国内首个具有自主知识产权、装备完全国产化的双压纯低温余热发电项目竣工并一次试车成功，实际发电功率达到7800千瓦，高出设计发电功率的4%。

　　目前，国内30多家企业争先恐后地去配套中信重工开发的双压纯低温余热发电系统。

　　专家点评：孔祥忠(中国水泥协会副会长兼秘书长)

　　我国水泥工业采用新型干法工艺取代能耗高、污染严重的立窑、湿法窑等落后生产工艺是水泥工业结构调整的重点内容。而新型干法水泥生产在煅烧和熟料冷却中也有大量余热(总热量的35%)可以被利用。采用纯低温余热发电技术，将余热进行回收利用，提高能源的综合利用率，是建设资源节约型社会的需要，符合国家产业政策，达到了实现循环经济、资源综合利用的目的，有利于实现水泥行业清洁生产、节约能源、降低成本和可持续发展。

　　突破：自主创新打破国外垄断

　　中信重工为辽源金刚2×5000吨/日水泥生产线配套纯低温余热双压发电工艺，技术上属国内首创，发电设备和配套系统全部实现了国产化，单位熟料发电量达到国际先进水平，工程造价明显低于国外，系统运行可靠。

　　随着双压余热发电关键技术的理论创新和工艺完善，2007年8月27日，国内首个配套9000千瓦双压纯低温余热发电项目在驻马店豫龙同力水泥公司并网发电，发电功率直逼10000千瓦！

　　这标志着，新型干法水泥线纯低温余热发电双压技术真正实现了国内领先，达到国际先进水平，从而打破了国外技术在该领域的垄断。

　　2007年8月，中信重工和天瑞集团水泥有限公司一次签订6条日产5000吨水泥生产线纯低温余热发电项目合同。至此，中信重工已累计和30多家客户签订62条水泥生产线余热发电工程总包合同或合作协议。其中，10条线配套的余热发电工程已成功并网发电，35条线配套的余热发电项目正在执行。

　　据中信重工副总经理王继生介绍，纯低温双压余热发电技术，就是利用水泥生产过程中产生的360℃以下废气余热，通过余热锅炉产生蒸汽，采用双压系统，推动低参数汽轮机发电。它不需补燃锅炉，实现了无外加燃料的发电，不对环境产生新的附加污染。其核心之处在于双压进汽，最大可能地提高余热利用效率，实现了水泥厂低温余热的梯级利用。

　　更为可喜的是，该项目拥有完全自主知识产权，主机设备全部实现了国产化，技术成果通过了河南省科技厅组织的技术鉴定，技术水平国内领先，国际先进。同时，中信重工借助设计、制造、项目管理优势，可以提供余热发电项目从设计到施工、安装、调试等全过程服务。

　　王继生说，他们采用的补汽式汽轮机合理的补汽缸结构设计，解决了困扰行业多年的补汽难的技术难题，尤其是水泥线改变工况下的补汽难问题。同时成功运用双压余热锅炉，大大提高了废气余热利用效率，在不影响水泥热耗的情况下，吨熟料发电量相对于单压技术提高15%。

   专家点评：孔祥忠(中国水泥协会副会长兼秘书长)

　　纯低温双压余热发电技术是利用水泥生产过程中产生的废气余热进行发电，针对水泥窑余热特点，设置双压余热锅炉，采用补汽凝汽式汽轮机，充分利用废气余热，提高了系统的热效率。余热锅炉、补汽凝汽式汽轮机、双压技术等均为成熟先进技术，可在水泥行业余热发电项目中推广应用。

　　前景：节能减排空间依然巨大

　　2007年8月，河南昇扬硅业科技发展有限公司与中信重工签订两台与39000千伏安硅冶炼炉配套的余热发电总包工程。这是纯低温余热发电技术装备成功惠及水泥、黑色冶金等行业后，又进入了工业硅这一全新领域。

　　王继生说，水泥生产工艺比较容易掌握，加装双压纯低温余热发电设备基本不必改变原来的水泥生产情况，比较容易实现。目前水泥行业的余热利用技术已经非常成熟，国内已有多家水泥生产企业安装了余热发电设备，所产生的经济效益令人欣喜。但硅冶炼过程并不像水泥生产过程那么简单，高温烟气量不稳定、温度波动大、含有微硅粉的烟气易粘结等问题都是中信重工要克服的难题。目前中信重工已经完成了初步设计，正在进行施工图设计工作，预计到今年12月，就可以实现装机试运行。

　　据驻马店豫龙同力水泥公司的技术人员介绍，这套9000千瓦双压纯低温余热发电设备投入使用后，每年可发电6000万度，减排二氧化碳6万吨，节约标煤2.3万吨。利用双压纯低温余热发电，每度电的发电成本仅为9分钱，按本地市场电价计算，每年可新增利润近3000万元。每年所发6000万度电绝大部分将用于补充厂区内部电网供电，仅此一项，即可节约1/3的生产用电。

　　余热利用进军冶金、硅冶炼行业，足见余热发电技术的成熟度已经达到了一个很高的水平。推广余热发电技术在为社会带来环保、节能效益的同时，还为企业带来非常可观的经济效益。

　　值得一提的是，一条5000吨/日水泥余热发电线，年最低发电量可达6000万度，通过抓住机遇和有效运作清洁发展机制(CDM)，年可获利60万美元，为我国水泥企业创造额外利益，可谓一箭双雕。

　　据了解，目前我国钢铁行业1000立方米以上高炉有大约110座，有30座以上未配备炉顶压差发电设备；水泥行业现有新型干法水泥生产线逾800条，只有少部分生产线配装了余热发电装置。这些数据说明，我国节能减排的空间还非常巨大。

　　专家点评：彭岩(矿山机械研究院工程成套院副院长)

　　自主创新、绿色环保、节能创效的纯低温双压余热发电技术和装备，为我国在高能耗、重污染的水泥行业实现循环经济做出了贡献。这项技术的问世必将使我国水泥行业在推广应用新型干法生产之后，为水泥行业结构调整和产业技术进步奠定坚实的技术和装备基础，对钢铁、化工等其他重点耗能行业也将产生重大示范带动效应。