??? 鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)以來(lái)，中華民族飽受各種災(zāi)難，直到1949年10月1日中華人民共和國(guó)誕生，中華大地迎來(lái)了黎明的曙光。此時(shí)國(guó)家經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)十分薄弱，“一窮二白”是當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)狀況的真實(shí)寫(xiě)照。中國(guó)人民在中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)艱苦奮斗，以中國(guó)特色的發(fā)展模式，創(chuàng)造了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展史上的奇跡，中國(guó)人民在一張白紙上繪制了波瀾壯闊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展畫(huà)卷。水泥行業(yè)余熱發(fā)電到2009年底有498條新型干法熟料生產(chǎn)線投運(yùn)余熱利用電站，裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到3317MW。預(yù)計(jì)到2010年底有687條新型干法熟料生產(chǎn)線投運(yùn)余熱利用電站，裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到4785MW。水泥余熱發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘繉⑹墙?個(gè)葛洲壩電站總裝機(jī)容量，相當(dāng)于三峽電站總裝機(jī)的1/4強(qiáng)。水泥行業(yè)余熱發(fā)電事業(yè)的發(fā)展，雖然只是祖國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展波瀾中的一滴水，但其發(fā)展與共和國(guó)共鑄輝煌。這些成績(jī)的取得是戰(zhàn)斗在第一線的設(shè)計(jì)、裝備、建設(shè)、生產(chǎn)工作人員共同奮斗的結(jié)果。謹(jǐn)以此文表達(dá)對(duì)這些工作人員的敬意，同時(shí)代表他們祝福共和國(guó)六十華誕。
??? 1．水泥工業(yè)余熱發(fā)電事業(yè)發(fā)展歷程
??? 我國(guó)第一臺(tái)水泥窯余熱電站始建于大連水泥廠，日本小野田水泥公司在1922-1923年期間，擴(kuò)建該廠第二條∮3×60M干法中空窯生產(chǎn)線時(shí)，利用日本余熱電站技術(shù)裝備，配套建設(shè)了高溫余熱發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量為3MW，稱為“水泥干法中空余熱發(fā)電窯”。
??? 解放前我國(guó)自己的水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)也是一張白紙，水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)與共和國(guó)經(jīng)濟(jì)同步發(fā)展。60年來(lái)，水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)、推廣、應(yīng)用工作經(jīng)歷了四個(gè)階段。
??? 第一階段為1950年至1989年。這30多年主要工作是開(kāi)展了中空窯高溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的開(kāi)發(fā)、推廣、應(yīng)用工作。首先參照上世紀(jì)三十年代日本引進(jìn)德國(guó)技術(shù)在我國(guó)東北、華北地區(qū)建設(shè)的中空窯高溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備，對(duì)老廠進(jìn)行改造，同時(shí)在老廠擴(kuò)建中得到應(yīng)用。總計(jì)投運(yùn)了約290條中空窯余熱發(fā)電系統(tǒng)。形成了不同主蒸汽參數(shù)、余熱鍋爐形式、裝機(jī)容量的高溫余熱發(fā)電窯系統(tǒng)。為我國(guó)開(kāi)展水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
??? 干法中空窯高溫余熱發(fā)電系統(tǒng)主要參數(shù)
??? 第二階段為1990年至1996年。“八五”期間，國(guó)家安排了水泥行業(yè)科技攻關(guān)課題，其一是：《帶補(bǔ)燃鍋爐的中低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開(kāi)發(fā)》，主要內(nèi)容為采用國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)系列汽輪發(fā)電機(jī)組，回收400℃以下廢氣余熱進(jìn)行發(fā)電。該課題在1996年完成了攻關(guān)工作，形成了《帶補(bǔ)燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術(shù)》；這項(xiàng)技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)、推廣、應(yīng)用，為我國(guó)開(kāi)發(fā)水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備工作積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；其二是《水泥窯純低溫余熱發(fā)電工藝及裝備技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)》；其三是《純低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備——螺桿式膨脹機(jī)研究開(kāi)發(fā)》。根據(jù)帶補(bǔ)燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，以日本KHI公司為寧國(guó)水泥廠4000t/d水泥窯提供的6480kw純低溫余熱電站的建設(shè)為契機(jī)，基本形成了我國(guó)水泥窯純低溫余熱發(fā)電工藝技術(shù)裝備體系。
??? 第三階段為1997年至2005年。推廣、改進(jìn)《帶補(bǔ)燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術(shù)》和《水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)》。截止2005年底，利用《帶補(bǔ)燃鍋爐的水泥窯中低溫余熱發(fā)電技術(shù)》技術(shù)，國(guó)內(nèi)有23個(gè)水泥廠36條1000～4000t/d預(yù)分解窯生產(chǎn)線上安裝了28臺(tái)帶補(bǔ)燃鍋爐的中溫余熱發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)為45.36Mw。與此同時(shí)，我國(guó)水泥行業(yè)利用國(guó)產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)在13條新型干法窯上，配套建設(shè)了裝機(jī)容量分別為2.0MW、3.0MW、6.0MW、7MW的純低溫余熱電站。
??? 第四階段為2005年以后。由于水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備已經(jīng)成熟，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策明確規(guī)定不允許上帶補(bǔ)燃爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)，而純低溫余熱發(fā)電的概念是相對(duì)于帶補(bǔ)燃爐余熱發(fā)電技術(shù)而命名的，隨著帶補(bǔ)燃爐余熱發(fā)電技術(shù)被取締，純低溫余熱發(fā)電技術(shù)被更名為水泥窯低溫余熱發(fā)電技術(shù)。自此，水泥余熱發(fā)電進(jìn)入了蓬勃發(fā)展階段。大量的工程實(shí)踐機(jī)會(huì)，給技術(shù)不斷創(chuàng)新提供了最佳的機(jī)遇。隨著低溫余熱電站投入運(yùn)行數(shù)量的增多，運(yùn)行情況反過(guò)來(lái)指導(dǎo)了工藝技術(shù)裝備的提高，使我國(guó)水泥窯低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備更加成熟可靠，達(dá)到世界先進(jìn)水平。
??? 2.我國(guó)水泥窯低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備
??? 2.1余熱發(fā)電的基本原理
??? 將工業(yè)生產(chǎn)中排出的大量廢氣通過(guò)余熱回收裝置——余熱鍋爐將廢熱進(jìn)行熱交換回收，產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
??? 在水泥熟料生產(chǎn)過(guò)程中，水泥窯窯頭和窯尾產(chǎn)生大量廢氣（廢熱），在廢氣排出的地方安裝余熱鍋爐，分別稱為AQC鍋爐（窯頭爐）和SP鍋爐（窯尾爐）。在余熱鍋爐內(nèi)，廢氣與水進(jìn)行熱交換，使水產(chǎn)生一定溫度和壓力的過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。
??? 2.2低溫余熱發(fā)電技術(shù)及主要參數(shù)
??? 目前，我國(guó)水泥工業(yè)低溫余熱發(fā)電技術(shù)的核心內(nèi)容是基于朗肯循環(huán)理論的熱力循環(huán)系統(tǒng)，熱力循環(huán)方式主要有單壓系統(tǒng)、閃蒸系統(tǒng)、雙壓系統(tǒng)三種基本模式，以及由此衍生的復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)成。理論和實(shí)踐表明，以上三種熱力系統(tǒng)的選擇，應(yīng)依據(jù)企業(yè)的具體情況來(lái)選擇合適的系統(tǒng)，采用哪種方式最合理，應(yīng)依據(jù)熱平衡計(jì)算、生產(chǎn)線規(guī)模、企業(yè)管理水平、投資額大小等實(shí)際情況進(jìn)行綜合比較后確定。
??? 低溫余熱發(fā)電主要設(shè)備及主要技術(shù)參數(shù)，以5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線為例，5000t/d及規(guī)模相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)線可利用窯頭、窯尾余熱資源，建設(shè)一套裝機(jī)容量約為9MW的低溫余熱電站。主要設(shè)備有凝汽式汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、SP余熱鍋爐和AQC余熱鍋爐，其主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表。
??? 低溫余熱發(fā)電主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù)：
??? 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：
??? 3. 我國(guó)低溫余熱發(fā)電機(jī)組建設(shè)及運(yùn)行
??? 3.1余熱發(fā)電技術(shù)和裝備主要提供商
??? 進(jìn)入“十一五”以來(lái)，我國(guó)水泥低溫余熱發(fā)電實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，得到大面積推廣，一方面得益于技術(shù)研發(fā)上厚積薄發(fā)，長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)家安排了科研項(xiàng)目和資金，一直支持余熱發(fā)電事業(yè)的發(fā)展；另一方面得益于技術(shù)和裝備隊(duì)伍不斷壯大，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)和創(chuàng)新裝備，才有了今天水泥余熱發(fā)電事業(yè)的繁榮。
??? 3.1.1主要技術(shù)主要供應(yīng)商（排名不分先后）
??? 3.1.2 BOT項(xiàng)目主要投資商（排名不分先后）
??? 3.1.3 余熱鍋爐供應(yīng)商（排名不分先后）
??? 3.1.4 汽輪機(jī)供應(yīng)商（排名不分先后）
??? 3.1.5 發(fā)電機(jī)供應(yīng)商（排名不分先后）
??? 3.2選擇余熱利用方式及原則
??? 企業(yè)是否建設(shè)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)熟料生產(chǎn)線的實(shí)際情況而定。生產(chǎn)線規(guī)模小，當(dāng)?shù)仉妰r(jià)較低，如青海地區(qū)小規(guī)模生產(chǎn)線，建設(shè)余熱電站效益就不高；如果生產(chǎn)線利用污泥進(jìn)行配料，選擇用廢熱對(duì)污泥進(jìn)行烘干，經(jīng)濟(jì)效益也很好；或者利用廢熱供暖、制冷，造福一方百姓，也是不錯(cuò)的選擇。不管廢氣如何利用，經(jīng)濟(jì)帳一定要算。實(shí)踐證明，已建設(shè)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益均很好。
??? 水泥窯低溫余熱發(fā)電的建設(shè)和設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則。
??? ——條件允許時(shí)，企業(yè)應(yīng)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行系統(tǒng)熱工標(biāo)定，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性進(jìn)行系統(tǒng)分析；
??? ——在滿足水泥生產(chǎn)工藝自身余熱的需要、不影響水泥窯的熱工操作、不增加水泥熟料燒成熱耗及電耗的前提下，最大限度獲取、利用余熱資源；
??? ——合理梯級(jí)利用不同品位余熱，充分發(fā)揮余熱的做功能力；
??? ——根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，通過(guò)性價(jià)比分析，確定熱力系統(tǒng)循環(huán)方式；
??? ——在新生產(chǎn)線不同步建設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，新生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)應(yīng)在窯頭和窯尾留有建設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng)的余地。
??? 3.3水泥余熱發(fā)電建設(shè)模式
??? 水泥余熱發(fā)電建設(shè)模式有三種。第一種為傳統(tǒng)模式，由設(shè)計(jì)單位提供技術(shù)方案和電站設(shè)計(jì)，企業(yè)自己安排建設(shè)和管理。設(shè)計(jì)單位只承擔(dān)設(shè)計(jì)工作，工作量較大，利潤(rùn)較薄，一些設(shè)計(jì)單位不愿意提供這種模式的服務(wù)。由于目前余熱發(fā)電建設(shè)是賣方市場(chǎng)，這種服務(wù)模式的比例逐年下降。
??? 第二種為EPC模式，即工程總承包模式。目前水泥余熱發(fā)電建設(shè)采用EPC（總承包）模式比較普遍，市場(chǎng)占有率大約70%左右。采用這種模式主要原因是水泥余熱發(fā)電市場(chǎng)比較火爆，技術(shù)供應(yīng)商希望以工程總承包方式承接任務(wù)；另一方面水泥生產(chǎn)企業(yè)對(duì)水泥余熱發(fā)電的設(shè)備采購(gòu)、技術(shù)管理比較生疏，這方面正是技術(shù)供應(yīng)商的優(yōu)勢(shì)。一般采用EPC模式時(shí)將土建工程拿出去，由業(yè)主自行招標(biāo)。
??? 第三種模式為BOT模式。是一種由出資方建設(shè)—運(yùn)營(yíng)—轉(zhuǎn)交的模式，由電站投資方全部投資、建設(shè)和管理。水泥企業(yè)可以解決資金短缺問(wèn)題，近期可以獲得優(yōu)惠電價(jià)，最終可以獲得電站。投資方依靠資金、技術(shù)、配套、CDM、管理等方面的優(yōu)勢(shì)，可以有效規(guī)避投資風(fēng)險(xiǎn)和取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。這種模式目前應(yīng)用不夠普遍，大概占10%左右。這種模式雙方合作的條款是比較靈活的，關(guān)鍵是條款的內(nèi)容雙方均能接受。
??? 后兩種模式總體經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)是雙贏的，可以說(shuō)是優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，雙方盈利。但是BOT模式由于目前余熱發(fā)電效益好，水泥企業(yè)不愿意將廢熱資源交予他人管理；另一方面，發(fā)電效果與熟料生產(chǎn)熱工參數(shù)的穩(wěn)定性有很大關(guān)系，雙方在合作過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些矛盾，因此BOT模式發(fā)展速度較慢。
??? 3.4 已投運(yùn)的低溫余熱發(fā)電機(jī)組及生產(chǎn)線
??? 1997-2005年近十年間，水泥行業(yè)投運(yùn)的純低溫余熱發(fā)電生產(chǎn)線僅為13條、機(jī)組13臺(tái)、裝機(jī)容量63MW，熟料設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1169萬(wàn)噸；進(jìn)入“十一五”，水泥低溫余熱發(fā)電快速發(fā)展，每年呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。2006年有30條生產(chǎn)線投運(yùn)了余熱電站，安裝26臺(tái)機(jī)組、裝機(jī)容量160MW，熟料設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力2923萬(wàn)噸；2007年有58條生產(chǎn)線投運(yùn)了余熱電站、安裝45臺(tái)機(jī)組、裝機(jī)容量388MW，熟料設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力7390萬(wàn)噸；2008年有152條生產(chǎn)線投運(yùn)了余熱電站、安裝109臺(tái)機(jī)組、裝機(jī)容量1002MW，熟料設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力17020萬(wàn)噸； 2009年有245條生產(chǎn)線投運(yùn)了余熱電站、安裝204臺(tái)機(jī)組、裝機(jī)容量1705MW，熟料設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力29600萬(wàn)噸；預(yù)計(jì)2010年將有189條生產(chǎn)線投運(yùn)余熱電站、安裝164臺(tái)機(jī)組、裝機(jī)容量1469MW，熟料設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力23903萬(wàn)噸。
??? 各年投入運(yùn)行的低溫余熱電站：
??? 余熱發(fā)電熟料生產(chǎn)線數(shù)量與產(chǎn)能
??? 3.5承接國(guó)外水泥余熱發(fā)電項(xiàng)目
??? 我國(guó)低溫余熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)過(guò)十幾年的開(kāi)發(fā)、研究和實(shí)際運(yùn)行，其技術(shù)裝備水平無(wú)論是熱力循環(huán)系統(tǒng)還是國(guó)產(chǎn)化設(shè)備都已成熟。由于投資成本低，綜合服務(wù)能力強(qiáng)，使中國(guó)水泥窯余熱發(fā)電綜合技術(shù)裝備水平處于國(guó)際先進(jìn)行列，在國(guó)際市場(chǎng)上有明顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，近幾年水泥余熱發(fā)電技術(shù)迅速普及到亞洲各國(guó)。
??? 2008年，中材節(jié)能公司在泰國(guó)SCG的3條生產(chǎn)線上投運(yùn)了2臺(tái)發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)27MW；海螺集團(tuán)亦在泰國(guó)暹羅SKK工廠6號(hào)生產(chǎn)線上投運(yùn)了裝機(jī)為9.1MW的發(fā)電機(jī)組，自此拉開(kāi)了我國(guó)余熱發(fā)電技術(shù)在國(guó)外市場(chǎng)的序幕。預(yù)計(jì)2009年有27條生產(chǎn)線投運(yùn)余熱電站，安裝16臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)容量達(dá)167MW，是2008年投運(yùn)電站總裝機(jī)容量的4.6倍。
??? 預(yù)計(jì)2010年將在巴基斯坦、泰國(guó)、印度、越南等國(guó)家有13條線，13臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行，裝機(jī)容量將達(dá)118MW，熟料設(shè)計(jì)產(chǎn)能2043萬(wàn)噸。
??? 2008及2009年投運(yùn)國(guó)外水泥余熱發(fā)電工程：
??? 3.6余熱發(fā)電機(jī)組運(yùn)行情況
??? 中材節(jié)能公司受國(guó)家發(fā)改委委托，對(duì)余熱發(fā)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行了調(diào)研，調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，已投運(yùn)的余熱發(fā)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行效率與設(shè)計(jì)值尚存在一定距離。安徽、山東水泥企業(yè)余熱發(fā)電運(yùn)行管理水平較高，電站的運(yùn)轉(zhuǎn)率也較高，基本反映目前我國(guó)余熱發(fā)電現(xiàn)狀和技術(shù)水平；浙江省余熱發(fā)電機(jī)組相對(duì)投運(yùn)較早，設(shè)計(jì)及裝備水平和目前相比，存在一定差距，因此平均發(fā)電量水平較低。但大部分企業(yè)實(shí)際熟料產(chǎn)量均比設(shè)計(jì)產(chǎn)量高出10%以上，相對(duì)燒成熱耗也較高 。
??? 余熱發(fā)電生產(chǎn)線運(yùn)行指標(biāo)匯總：
??? 4. 低溫余熱發(fā)電效益測(cè)算
4.1 經(jīng)濟(jì)效益
??? 采用國(guó)產(chǎn)技術(shù)與裝備低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目投資，每千瓦裝機(jī)約6500～7000元左右。低溫余熱發(fā)電的供電成本通常在0.12-0.16元/kWh之間（其中折舊費(fèi)占37%-39%，維修費(fèi)占25%-28%，其他費(fèi)用占18%-22%）。外購(gòu)電價(jià)與供電成本的差價(jià)就是效益。余熱發(fā)電的供電可滿足水泥生產(chǎn)用電的三分之一到四分之一，噸水泥成本可降低12～15元。投資回收期在3-4年之間。
??? 根據(jù)中國(guó)建材聯(lián)合會(huì)信息部統(tǒng)計(jì)，2008年建材企業(yè)電力購(gòu)進(jìn)價(jià)格平均比2007年上漲4分錢，即電力購(gòu)進(jìn)價(jià)格平均為0.63元/kWh。余熱發(fā)電的供電成本平均按0.14元計(jì)算，每度電的利潤(rùn)為0.49元。
??? 2008年余熱發(fā)電創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益可以按裝機(jī)容量和噸熟料余熱發(fā)電量?jī)煞N方法進(jìn)行計(jì)算。2008年底余熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)1612MW，2008年余熱發(fā)電裝機(jī)1002MW，2007年底余熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)610MW，若2008年當(dāng)年投運(yùn)的機(jī)組能力發(fā)揮率按30%計(jì)算，機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)率按7000小時(shí)計(jì)算，2008年余熱發(fā)電量為64億kWh，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益為31.4億元；若噸熟料余熱發(fā)電量按36 kWh 計(jì)算，2008年投運(yùn)的發(fā)電機(jī)組相對(duì)應(yīng)熟料生產(chǎn)能力的發(fā)揮率仍按30%計(jì)算，熟料生產(chǎn)能力為17947萬(wàn)噸，發(fā)電量為64.7億kWh，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益為29.3億元。
??? 4.2 CDM 效益
??? 利用清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目（CDM）企業(yè)可獲得額外的收入，例如一條5000t/d生產(chǎn)線配套建設(shè)9MW余熱發(fā)電機(jī)組，每年約減排2萬(wàn)多噸的CO2，按目前國(guó)際平均價(jià)格10歐元計(jì)，每年可給企業(yè)增收約200萬(wàn)元人民幣。若每年有十家企業(yè)獲準(zhǔn)CDM項(xiàng)目，每年可給行業(yè)增收2000萬(wàn)元人民幣左右，這個(gè)數(shù)目每年會(huì)大幅增長(zhǎng)。
??? 截止2009年8月14日，國(guó)家發(fā)改委審批的CDM項(xiàng)目2174個(gè)，其中水泥CDM項(xiàng)目178個(gè)，二氧化碳減排量2038萬(wàn)噸；截止2009年9月22日，已報(bào)EB審批的水泥CDM項(xiàng)目34個(gè)，已審批通過(guò)25個(gè)，二氧化碳減排量208萬(wàn)噸 ，其中有3個(gè)項(xiàng)目已簽發(fā)了15萬(wàn)噸二氧化碳減排量，此交易量已產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益。
??? 4.3環(huán)境效益
??? 低溫余熱發(fā)電的余熱鍋爐的降塵作用及窯頭冷卻機(jī)余熱鍋爐爐前配置的預(yù)除塵裝置，進(jìn)一步提高了收塵效果，具有一定的減排作用。經(jīng)計(jì)算5000t/d規(guī)模窯頭余熱鍋爐減排粉塵約為50.05t/a，窯尾余熱鍋爐減排粉塵為11.45t/a，合計(jì)每年減排粉塵為61.50t。也就是說(shuō)9MW機(jī)組的兩臺(tái)
??? 鍋爐的降塵作用，使水泥窯年減排粉塵為61.50t。由此推算，2008年因余熱發(fā)電的投運(yùn)，使水泥窯廢氣粉塵排放量年減少了11357t。
??? 水泥窯利用余熱發(fā)電滿足生產(chǎn)線部分供電需求，相當(dāng)于減少了燃煤發(fā)電量，等于減少了燃煤產(chǎn)生的SO2、CO2、NOx等有害氣體對(duì)大氣的污染。
??? 2008年水泥行業(yè)利用余熱累計(jì)發(fā)電量達(dá)到113億kwh，火力發(fā)電按360gce/kwh計(jì)，水泥行業(yè)余熱發(fā)電相當(dāng)減排1057萬(wàn)噸CO2；廢氣經(jīng)余熱鍋爐進(jìn)行熱交換后，排入大氣的溫度大幅度降低，從而減小了對(duì)周圍環(huán)境的熱污染；
??? 水泥余熱發(fā)電累計(jì)年發(fā)電量：
??? 5．余熱發(fā)電市場(chǎng)潛力
??? 5.1國(guó)內(nèi)水泥市場(chǎng)
??? 據(jù)全國(guó)第二次經(jīng)濟(jì)普查數(shù)據(jù)和中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì)，2008年末全國(guó)水泥熟料生產(chǎn)能力13億噸，水泥生產(chǎn)能力21億噸，在水泥熟料生產(chǎn)能力中，新型干法熟料生產(chǎn)能力8.1億噸。立窯及其他熟料生產(chǎn)能力4.9億噸，說(shuō)明淘汰空間4億噸以上。2008年熟料產(chǎn)能發(fā)揮率為74.6%，水泥產(chǎn)能發(fā)揮率為66.7%。
??? 據(jù)數(shù)字水泥網(wǎng)初步統(tǒng)計(jì)，截止2009年8月底，新投產(chǎn)的新型干法熟料生產(chǎn)線為76條，熟料設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5000多萬(wàn)噸。第四季度是水泥生產(chǎn)線投運(yùn)的集中期，預(yù)計(jì)2009年全年投運(yùn)的生產(chǎn)線將有150條左右，熟料生產(chǎn)能力1.5億噸左右。以此數(shù)據(jù)測(cè)算，截止2009年底，全國(guó)共有新型干法水泥生產(chǎn)線共1086條左右，熟料生產(chǎn)能力9.1億噸。
??? “十一五”期間是新型干法熟料生產(chǎn)線發(fā)展最快時(shí)期，也是余熱發(fā)電發(fā)展最快時(shí)期。預(yù)計(jì)2010年投產(chǎn)的熟料生產(chǎn)線仍為150條左右，屆時(shí)投產(chǎn)的新型干法熟料生產(chǎn)線預(yù)計(jì)為1236條左右，熟料生產(chǎn)能力為10.6億噸左右。2010年投運(yùn)電站的生產(chǎn)線按190條計(jì)，屆時(shí)投運(yùn)電站的生產(chǎn)線產(chǎn)預(yù)計(jì)為680余條，裝機(jī)容量達(dá)到4785MW。
??? 新型干法熟料生產(chǎn)線中約有200條左右不宜配套建設(shè)余熱電站，還有356條熟料生產(chǎn)線建設(shè)余熱電站的任務(wù)將在“十二五”完成。“十二五”期間，新型干法熟料生產(chǎn)線建設(shè)高峰已經(jīng)過(guò)去。但是，還有4億噸左右要淘汰的熟料生產(chǎn)能力，需要建設(shè)近300條新型干法生產(chǎn)線來(lái)填補(bǔ)，“十二五”期間，平均每年需投運(yùn)60條生產(chǎn)線，若動(dòng)態(tài)考慮水泥市場(chǎng)需求，“十二五”期間熟料以每年2%的速度增長(zhǎng)，共新增生產(chǎn)能力1億噸，約新建70條左右熟料生產(chǎn)線。“十二五”前三年每年投運(yùn)200條生產(chǎn)線余熱電站是可以保證的。
??? 5.2水泥行業(yè)外市場(chǎng)
??? 實(shí)踐證明，近年來(lái)提供水泥余熱發(fā)電技術(shù)的設(shè)計(jì)公司，在廢熱利用上創(chuàng)新了技術(shù)，積累了經(jīng)驗(yàn)，服務(wù)對(duì)象不僅是水泥行業(yè)。中材節(jié)能在鋼鐵、化工、焦炭行業(yè)均承擔(dān)了余熱利用電站的建設(shè)；杭州中科節(jié)能利用玻璃窯爐余熱、垃圾廢氣進(jìn)行發(fā)電亦承擔(dān)了很多項(xiàng)目，浮法玻璃生產(chǎn)線有204條，正常運(yùn)行的有170余條，利用廢氣進(jìn)行余熱發(fā)電的技術(shù)也是成熟的，目前，多數(shù)為兩條及以上生產(chǎn)線安裝一臺(tái)機(jī)組，已經(jīng)有40余條生產(chǎn)線實(shí)施了余熱發(fā)電，但僅占總量的24%左右；鋼鐵行業(yè)各生產(chǎn)工序如焦炭、燒結(jié)機(jī)、高爐、轉(zhuǎn)爐的余熱均可以回收進(jìn)行余熱發(fā)電，焦?fàn)t的余熱利用較好，廢熱發(fā)電僅達(dá)到37%，其他工序還低于這個(gè)比例，鐵合金行業(yè)的礦熱爐余熱發(fā)電的潛力也很大。可以肯定的說(shuō)，冶金、化工等行業(yè)余熱發(fā)電市場(chǎng)潛力非常大，是值得大力開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)。
??? 由于國(guó)內(nèi)水泥余熱發(fā)電行業(yè)起步較早，技術(shù)、裝備比較成熟，目前，已在行業(yè)外占領(lǐng)一定市場(chǎng)，再加上鋼鐵、化工等行業(yè)廢氣溫度較高，所以水泥余熱發(fā)電技術(shù)及設(shè)備供應(yīng)商占領(lǐng)其他行業(yè)的市場(chǎng)有很大優(yōu)勢(shì)。
??? 5.3國(guó)外水泥行業(yè)市場(chǎng)
??? 值得關(guān)注的是，國(guó)際水泥余熱發(fā)電市場(chǎng)，除日本和我國(guó)臺(tái)灣以外，其他國(guó)家水泥生產(chǎn)線余熱發(fā)電的普及率并不高。目前，中材節(jié)能、海螺、大連易世達(dá)、中信重機(jī)、陽(yáng)光基業(yè)、合肥院等相繼承接了國(guó)外水泥余熱發(fā)電工程。在印度、巴基斯坦、菲律賓、越南、埃及、希臘、韓國(guó)、馬來(lái)西亞等國(guó)家均承接或洽談了余熱發(fā)電工程。國(guó)際水泥余熱發(fā)電市場(chǎng)潛力很大，發(fā)展速度很快。拉法基、海德堡等知名水泥公司在國(guó)外建廠，均選擇我國(guó)公司承擔(dān)建設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng)。
??? 以印度為例，截止到2008年底，印度國(guó)內(nèi)有水泥生產(chǎn)線約600條，水泥產(chǎn)量1.6億噸，僅為中國(guó)的10～15%，但其人口在10億以上，人均水泥使用量?jī)H為中國(guó)人均水泥使用量的十分之一，市場(chǎng)潛力非常巨大。根據(jù)印度同行預(yù)計(jì)，到2011年，印度國(guó)內(nèi)水泥產(chǎn)量將增長(zhǎng)到3.8億噸。印度基本上全部是新型干法生產(chǎn)線，均可以實(shí)施余熱發(fā)電。我國(guó)水泥余熱發(fā)電打入國(guó)際市場(chǎng)才剛剛起步，只要努力開(kāi)拓，我們會(huì)有很大的份額，也必然給企業(yè)帶來(lái)豐厚的收益，同時(shí)為保護(hù)地球環(huán)境做出貢獻(xiàn)。
??? 6.余熱發(fā)電建設(shè)存在問(wèn)題及建議
??? 6.1行業(yè)自身問(wèn)題
??? 企業(yè)為追求發(fā)電效益，要求技術(shù)供應(yīng)方（設(shè)計(jì)單位）盡量提高發(fā)電量，并以噸熟料發(fā)電量指標(biāo)的高低確定合作方。設(shè)計(jì)單位為迎合企業(yè)的意愿，在廢氣取氣點(diǎn)上做文章，其途徑和手段是和二、三次風(fēng)爭(zhēng)風(fēng)或獲取其它水泥生產(chǎn)用高溫氣體。這種做法雖然可以提高一些發(fā)電量，但是造成單位熟料熱耗隨之提高。
??? 目前噸熟料發(fā)電量大多數(shù)在35-38kWh/t-cl之間，與理論計(jì)算值38~42kWh/t-cl還有較大的差距，應(yīng)進(jìn)一步研究提高低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率的途徑和措施，在不增加熟料單位熱耗的前提下，謀求從蓖冷機(jī)、預(yù)熱器和窯頭胴體等處獲取少量高溫氣體來(lái)提高噸熟料余熱發(fā)電能力，進(jìn)一步提升余熱發(fā)電技術(shù)水平，提高余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率。
??? 在余熱電站生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，當(dāng)原水PH值較高時(shí)，鍋爐蒸發(fā)器彎管處會(huì)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，企業(yè)應(yīng)注意水的軟化、除鹽問(wèn)題。
??? 利用余熱的方式均集中在余熱發(fā)電上，欠缺對(duì)余熱利用的其他方式的研究，造成所有生產(chǎn)線的余熱利用，不管規(guī)模大小，都擁擠在一條通道上。企業(yè)可以根據(jù)自身實(shí)際情況，擇優(yōu)選擇利用廢熱方式，供氣、供暖、制冷、烘干、出售等。
??? 6.2政策問(wèn)題
??? 2006年國(guó)家發(fā)改委發(fā)文要求，新建新型干法水泥生產(chǎn)線同時(shí)配套建設(shè)余熱發(fā)電。據(jù)此重慶市政府要求，新建新型干法水泥生產(chǎn)線，都要同時(shí)配套建設(shè)余熱發(fā)電裝置,否則不予批準(zhǔn)。這種絕對(duì)的要求，其實(shí)欠科學(xué)和合理。余熱發(fā)電是利用窯頭和窯尾的廢熱，鍋爐和發(fā)電機(jī)組的選擇是根據(jù)廢氣量和溫度量身定制的。擴(kuò)建生產(chǎn)線時(shí)，可參照原生產(chǎn)線運(yùn)行情況和熱工標(biāo)定資料，完全新建只能參照同規(guī)模生產(chǎn)線進(jìn)行確定，由于設(shè)備選型、原燃料條件、管理水平的不同，可能造成不匹配，影響效率的發(fā)揮。何時(shí)建設(shè)余熱發(fā)電不應(yīng)一刀切，由企業(yè)視具體情況而定更科學(xué)。
??? 水泥余熱發(fā)電是非常有效的節(jié)能減排途徑，因此國(guó)家給予節(jié)能量財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)。但是2006年以后建設(shè)的生產(chǎn)線配套余熱發(fā)電，其節(jié)能量不予獎(jiǎng)勵(lì)，在政策上有失公允。
??? 有些省份相關(guān)政府主管部門，擔(dān)心企業(yè)變相用煤發(fā)電，規(guī)定按企業(yè)生產(chǎn)線規(guī)模批準(zhǔn)發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量，但是有些早其投產(chǎn)的生產(chǎn)線窯頭、窯尾廢氣溫度較高由于裝機(jī)容量不足，造成廢氣利用率不高。
??? 水泥余熱發(fā)電是我國(guó)十大節(jié)能工程之一。水泥廠余熱發(fā)電原則是并網(wǎng)不上網(wǎng)，所發(fā)電量全部自用。目前水泥廠余熱發(fā)電并網(wǎng)仍然是老大難問(wèn)題，有的企業(yè)甚至將并網(wǎng)問(wèn)題反映到省長(zhǎng)，依然得不到解決。此問(wèn)題基本上可以定性為普遍存在的問(wèn)題。國(guó)家發(fā)改委應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)解決，制定余熱發(fā)電并網(wǎng)(審批、管理費(fèi)、優(yōu)惠政策等)管理辦法。
??? 為規(guī)范水泥廠余熱發(fā)電工程的設(shè)計(jì)工作，《水泥工廠低溫余熱發(fā)電設(shè)計(jì)規(guī)范》即將頒布執(zhí)行。由于設(shè)計(jì)規(guī)范只是對(duì)工程設(shè)計(jì)做出原則性規(guī)定，因此應(yīng)與火力發(fā)電工程一樣，還需繼續(xù)編制《水泥工廠低溫余熱發(fā)電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》并針對(duì)業(yè)內(nèi)以噸熟料發(fā)電量評(píng)價(jià)發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)象，抓緊編制余熱發(fā)電技術(shù)評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)。
??? 注：在余熱發(fā)電項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)中，得到了中材節(jié)能、海螺集團(tuán)、大連易世達(dá)、南京凱盛、中信重機(jī)、杭州中科節(jié)能、南京院、成都院、合肥院、洛陽(yáng)院等公司的情支持，對(duì)他們的幫助表示感謝。設(shè)備制造企業(yè)本人收集的資料有限，很可能有遺漏，敬請(qǐng)諒解。
??? 作者：曾學(xué)敏