俞自涛：水泥窑余热发电技术探讨

浙江大学能源工程系教授俞自涛

   7月21日，2012第八届余热利用国际峰会在美丽的海滨城市大连隆重开幕。浙江大学能源工程系教授俞自涛发表了“水泥窑余热发电技术探讨”主题报告，以下为报告内容。 

     2011年实际运营的新型干法生产线日产规模（1398条）

 

 

 

       截止到2010年底，全国有近700条新型干法水泥生产线建设了余热发电系统，发电机组达到561台套，装机容量4786兆左右。     

                                             

 

 

                                              

 

     第一代水泥窑纯低温余热发电技术

 

        

 

       第一代水泥窑纯低温余热发电技术缺陷

 

         第二代水泥窑纯低温余热发电技术

 

 

 

窑尾SP余热锅炉不带出口废气温度调整装置的第二代纯低温余热发电技术热力系统构成模式。

 

窑尾SP余热锅炉带出口废气温度调整装置的第二代纯低温余热发电技术热力系统构成模式。 

 

第二代水泥窑纯低温余热发电技术缺陷

 

 

 [Page]

 

 

水泥企业余热发电原则是并网不上网，所发电量全部自用。但目前水泥厂余热发电并网仍然是“老大难”问题。

“我们20多个项目中，只有一家实现了向电网卖电。技术并不是问题，关键是触及了电网利益。”一家长期从事余热发电的企业老板对此表示无奈。

水泥炉窑余热发电优化措施

双增压技术

　　优化煤磨取风工艺

　　窑头锅炉排烟循环再利用

　　优化篦冷机取风工艺

 

                                 

　　双曲线自然通风冷却塔

 

　　公共过热器

　　提高凝汽器真空度

 

　　采用新型热力除氧

 

 

 

关于余热发电一点思考

1、余热发电在水泥企业的地位

正确理解“余热利用”的概念

提高一次能量转换率（降低单位熟料的热耗，国内水平是：>750×4.2KJ/Kg，国际水平：<700×4.2KJ/Kg），然后才是利用余热。降低余热应该是首要条件，利用余热是必要条件。

按照每吨煤热值约5000大卡，煤价约800元，每吨熟料比国际先进水平多耗50大卡计算，因此而增加成本8元；

如果按每度电为企业创造效益0.5元计算，相当于每吨熟料节能效益有16度电；因此如何平衡“减少余热量”与“余热增加发电量”是个值得引起重视的问题。

按照目前煤电企业的综合能耗标准：每度电标煤耗是350g，以电力折算标煤，采用热当量系数123g标煤/kWh，因此效率为35%，而水泥窑余热低温发电效率还有低一些。

熟料生产所需理论热耗与实际生产热耗相比，其热效率是55~60%。相比之下，显然提高能量的一次转换率更为合算。

目标是：让每吨熟料热耗降低到100Kg标煤以下的水平。

2、科学挖掘余热利用潜力

除了通过发电利用废气余热外，其它大量低于200℃的低品位余热如何利用？

通过比较发电项目投运前后窑的实际热耗是否增加来判断余热利用效率。

可以通过监测：废气排放温度、二、三次风温度、系统总风量、出窑熟料温度等参数，进行综合分析来考察热耗。

如何保证熟料生产系统的稳定，从而保证余热发电系统运行的稳定。比如：给料量、给煤量的稳定，生料成分与煤粉成分的稳定等等。