余热发电助力水泥行业节能减排

  国家统计局发布的2010年统计公报显示，2010年中国能源消费总量32.5亿吨标准煤，比2009年增长5.9%。根据可回收利用余热资源占燃料消耗总量的占比测算，我国每年可回收利用的余热资源高达3.315～13.065亿吨标准煤，节能潜力巨大。

  “十二五”期间，“节能减排，低碳生活”为国家的产业政策重点之一，水泥行业余热发电是利用水泥窑熟料煅烧过程中产生的废气余热进行发电，无需额外增加一次能源消耗，机组随水泥窑启停，不仅节约能源、有利于环境保护，还能提高企业的市场竞争力，扩大产品的盈利空间，因此，国内的许多水泥生产企业在建设熟料生产线的同时，都纷纷规划实施余热发电项目。据《中国余热发电行业市场前瞻与投资战略规划》分析，预计，到2015年，余热余压发电将实现新增装机2000万千瓦。按照每千瓦造价5000元计算，“十二五”期间水泥余热余压发电将形成1000亿元投资规模。

  国家政策推动 渐成规模

  随着世界经济快速发展、新型节能技术的推广应用，充分利用有限的资源和发展水泥窑余热发电项目已经成为水泥业发展的一种趋势，也完全符合国家产业政策。

  2006年10月，国家发改委颁布了《水泥工业产业发展政策》，明确提出，国家鼓励和支持企业发展循环经济，新型干法窑系统废气余热要进行回收利用，鼓励采用纯低温废气余热发电。

  2010年1月，工业和信息化部发布了《新型干法水泥窑纯低温余热发电技术推广实施方案》，提出计划用4年时间（2010~2013年），对日产量2000吨以上的新型干法水泥窑推广纯低温余热发电改造项目，使日产量2000吨以上的新型干法水泥生产线余热发电配套率达到95%以上，形成427万吨标准煤的节能能力。

  2010年11月，工业和信息化部印发了《关于水泥工业节能减排的指导意见》，并出台水泥工业节能减排“十二五”目标。工业和信息化部明确提出，到“十二五”末，全国水泥生产平均可比熟料综合能耗小于114千克标准煤/吨，水泥综合能耗小于93千克标准煤/吨。水泥颗粒物排放在2009年基础上降低50%，氮氧化物在2009年基础上降低25%，二氧化碳排放强度进一步下降。在新型干法水泥生产线上普遍应用余热发电、高效粉磨技术、电机变频等技术，重点水泥企业加快建设能源管理中心。大城市周边的水泥企业基本形成协同处置城市生活垃圾和城市污泥的能力，使水泥工业转变为兼顾污染物处置的新兴环保产业。

  2011年11月，工业和信息化部印发的《建材工业“十二五”发展规划》明确，把余热发电技术作为重点推广的节能减排技术，通过淘汰落后，推广余热发电、节能粉磨、变频调速、水泥助磨剂、废渣综合利用等技术，2010年每吨新型干法水泥熟料综合能耗降至115千克标准煤，比2005年下降12%。年综合利用固体废弃物超过4亿吨。55%的新型干法水泥生产线配套建设了余热发电装置。建成一批利用水泥窑无害化最终协同处置城市生活垃圾、城市污泥、各类固体废弃物示范工程。

  2012年7月，环境保护部公布《水泥工业污染防治技术政策（征求意见稿）》和水泥工业污染防治最佳可行技术指南（征求意见稿）》，表明国家将通过水泥工业污染防治技术的收紧，全面削减水泥工业污染物的排放。通过分析行业市值排名前十企业发布的社会责任报告或环境报告书发现，水泥上市公司通过余热发电技术使得能源消耗大幅减少。

  2012年12月，国家电监会出台我国首个余热发电并网意见，就水泥窑低温余热发电机组的并网程序、电量消纳、收费行为等作了明确规定。专家指出，规范余热发电并网，对维护企业合法权益、提高能源利用效率、发展循环经济具有重要意义。此次出台意见规定，电网企业在接到水泥窑低温余热发电机组接入电网申请后，应及时组织接入系统方案审核及并网验收，审核结果应书面通知相关企业。

  近日，国务院公布的《2014~2015年节能减排低碳发展行动方案》明确，推进实施重点工程，大力实施节能技术改造工程，运用余热余压利用、能量系统优化、电机系统节能等成熟技术改造工程设备，形成节能能力3200万吨标准煤。加快实施节能技术装备产业化示范工程，推广应用低品位余热利用、半导体照明、稀土永磁电机等先进技术装备，形成1100万吨标准煤。

  据统计，截至2011年年底，全国投运的新型干法生产线已经达到1513条左右，可实施余热发电改造的生产线1144条，其中有861条生产线已建成704台（套）低温余热发电机组，实施比例达到75%，总装机容量580.8万千瓦，年发电量352亿千瓦时，每年可节约标煤1056万吨。

  可以看出，在国家政策的推动下，水泥行业余热发电已初具规模，而且水泥生产的综合热利用率可提高到95%以上，节能减排和经济效益明显，水泥行业余热发电将对整个行业的节能减排起到较大作用。

  众多企业参与 效果显著

  水泥窑纯低温余热发电是一项将水泥窑中低温废气余热转化为电能的节能技术，可有效提高水泥生产过程中的能源利用效率，降低能源消耗，减轻环境热污染。国际水泥窑余热发电市场，除日本以外，其他国家水泥窑余热发电的普及率不高，技术装备相对落后。我国水泥窑余热发电系统无论从技术装备水平还是发电效率都处于全球领先地位，未来的前景十分广阔。

  据了解，早在1995年，首套水泥低温余热发电示范项目在海螺集团宁国水泥厂建成投产，成为国内水泥窑纯低温余热发电的最早应用者。该项技术还被列为国家十大重点节能工程之一。截至2011年年底，海螺水泥余热发电机组的规模达到708.96兆瓦，年发电量约45.1亿千瓦时，按照火力发电同口径计算，年节约162.4万吨标煤，减排433.04万吨二氧化碳。塔牌集团通过优化公司6条新型干法旋窑生产线余热发电的操作管理，提高了余热发电的综合利用效率，实现余热发电系统供电24060.46万千瓦时，比2010年度多供电4231.8万千瓦时，节约标煤17096吨。亚泰集团所属子公司吉林亚泰水泥有限公司对1~4号水泥熟料生产线进行纯低温余热发电节能改造，年增余热发电量0.99亿千瓦时，年节约标煤3.46万吨。冀东水泥共投产纯低温余热发电机组31台（套），总装机容量超过297兆瓦，累计发电16.4亿千瓦时，相当于节约标煤59万多吨，减少二氧化碳排放150多万吨。

  在海螺水泥等最早进行水泥窑余热发电的领军企业带动下，越来越多的水泥企业加入到了水泥窑余热发电的行列中。海南华盛水泥上马的余热发电，拉开了海南昌江循环经济工业园区内3家水泥生产企业节能减排的序幕，也给企业带来了令人惊喜的回报。据华盛水泥厂运行部负责人介绍，该厂目前仅余热发电项目已投入1.5亿多元，年发电量达3亿千瓦时，占企业年用电量的五分之二强。这不仅为企业节约了电费，还在全省用电旺季时为企业提供了电力支撑。如今，余热发电技术在昌江3家水泥生产企业均得到应用，同时各企业水泥生产工艺也都达到了国内、甚至国际领先水平。

  河北金隅鼎鑫水泥是国家千家、河北省双百重点节能企业，被视为建材行业的节能减排标兵，也是市质监系统重点帮扶的企业之一。该公司积极推进余热发电等节能改造技术。近几年，公司累计投入5.5亿元，持续对生产线进行节能技术改造，在市、县两级质监局的帮助下，积极推进余热发电、风机变频、电收尘改造为袋收尘、生产系统优化等节能减排技术改造项目。按目前能耗实际达到的水平，电耗比国内熟料综合电耗75度平均水平，降低21.7度，日可节电13.6万度；每吨熟料煤耗比先进水平110千克降低8.0千克，年可节约优质煤近1.6万吨。

  推进水泥窑纯低温余热发电系统，是葛洲坝集团公司近几年节能工作的重点。该集团七个所属子公司（厂）年余热发电约4.2亿度，相当于节约标煤12万吨，减排二氧化碳30万吨。水泥余热发电项目实现余热回收和发电、并网的全过程自动控制，具有利废、环保、节能三重效果。据该公司相关负责人介绍，公司余热电站发电量可满足水泥生产线用电的四分之一到三分之一，吨熟料成本大幅度降低，社会、经济效益显著。

  随着国家政策法规的日益完善，众多水泥企业上马了水泥窑余热发电项目，这既是水泥行业节能减排的绝佳途径，又符合国家现行产业政策，是水泥行业发展的必然趋势。