俞自濤：水泥窯余熱發(fā)電技術探討

浙江大學能源工程系教授俞自濤

   7月21日，2012第八屆余熱利用國際峰會在美麗的海濱城市大連隆重開幕。浙江大學能源工程系教授俞自濤發(fā)表了“水泥窯余熱發(fā)電技術探討”主題報告，以下為報告內(nèi)容。 

     2011年實際運營的新型干法生產(chǎn)線日產(chǎn)規(guī)模（1398條）

       截止到2010年底，全國有近700條新型干法水泥生產(chǎn)線建設了余熱發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電機組達到561臺套，裝機容量4786兆左右。     

     第一代水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術

       第一代水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術缺陷

         第二代水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術

窯尾SP余熱鍋爐不帶出口廢氣溫度調(diào)整裝置的第二代純低溫余熱發(fā)電技術熱力系統(tǒng)構成模式。

窯尾SP余熱鍋爐帶出口廢氣溫度調(diào)整裝置的第二代純低溫余熱發(fā)電技術熱力系統(tǒng)構成模式。 

第二代水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術缺陷

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水泥企業(yè)余熱發(fā)電原則是并網(wǎng)不上網(wǎng)，所發(fā)電量全部自用。但目前水泥廠余熱發(fā)電并網(wǎng)仍然是“老大難”問題。

“我們20多個項目中，只有一家實現(xiàn)了向電網(wǎng)賣電。技術并不是問題，關鍵是觸及了電網(wǎng)利益?！币患议L期從事余熱發(fā)電的企業(yè)老板對此表示無奈。

水泥爐窯余熱發(fā)電優(yōu)化措施

雙增壓技術

　　優(yōu)化煤磨取風工藝

　　窯頭鍋爐排煙循環(huán)再利用

　　優(yōu)化篦冷機取風工藝

　　雙曲線自然通風冷卻塔

　　公共過熱器

　　提高凝汽器真空度

　　采用新型熱力除氧

關于余熱發(fā)電一點思考

1、余熱發(fā)電在水泥企業(yè)的地位

正確理解“余熱利用”的概念

提高一次能量轉換率（降低單位熟料的熱耗，國內(nèi)水平是：>750×4.2KJ/Kg，國際水平：<700×4.2KJ/Kg），然后才是利用余熱。降低余熱應該是首要條件，利用余熱是必要條件。

按照每噸煤熱值約5000大卡，煤價約800元，每噸熟料比國際先進水平多耗50大卡計算，因此而增加成本8元；

如果按每度電為企業(yè)創(chuàng)造效益0.5元計算，相當于每噸熟料節(jié)能效益有16度電；因此如何平衡“減少余熱量”與“余熱增加發(fā)電量”是個值得引起重視的問題。

按照目前煤電企業(yè)的綜合能耗標準：每度電標煤耗是350g，以電力折算標煤，采用熱當量系數(shù)123g標煤/kWh，因此效率為35%，而水泥窯余熱低溫發(fā)電效率還有低一些。

熟料生產(chǎn)所需理論熱耗與實際生產(chǎn)熱耗相比，其熱效率是55~60%。相比之下，顯然提高能量的一次轉換率更為合算。

目標是：讓每噸熟料熱耗降低到100Kg標煤以下的水平。

2、科學挖掘余熱利用潛力

除了通過發(fā)電利用廢氣余熱外，其它大量低于200℃的低品位余熱如何利用？

通過比較發(fā)電項目投運前后窯的實際熱耗是否增加來判斷余熱利用效率。

可以通過監(jiān)測：廢氣排放溫度、二、三次風溫度、系統(tǒng)總風量、出窯熟料溫度等參數(shù)，進行綜合分析來考察熱耗。

如何保證熟料生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定，從而保證余熱發(fā)電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。比如：給料量、給煤量的穩(wěn)定，生料成分與煤粉成分的穩(wěn)定等等。