曾學敏：挖掘余熱利用潛力 創(chuàng)新余熱利用技術

中國水泥協(xié)會副會長曾學敏致辭并作主題報告

一、水泥余熱發(fā)電完成情況

　　2011年國內余熱發(fā)電投運情況

　　根據海螺川崎、南京凱盛、易世達、杭州中科、中材節(jié)能、中信重機、天壕節(jié)能、南京院、成都院、成都昊特、思安新能源、華效資源、合肥院、洛陽院14個單位報送的資料，水泥余熱發(fā)電統(tǒng)計結果：2011年全國169條新型干法熟料生產線安裝了143臺余熱發(fā)電機組投入運行，總裝機容量1150.4MW，涉及熟料產能1.87 億噸。

　　2011年國外余熱發(fā)電投運情況

　　截止2011年水泥余熱發(fā)電歷年投運情況

　　截止2011年投運國外水泥余熱發(fā)電工程（中材、海螺、易世達、合肥院、中信）

　　二、水泥余熱發(fā)電預投運情況

　　2012年預投運的國內水泥余熱發(fā)電生產線

　　2012年擬投運的國外水泥余熱發(fā)電項目

　　三、挖掘余熱利用潛力

　　1.水泥窯余熱利用技術

　　原、燃材料、污泥、混合材的烘干；

　　余熱發(fā)電；

　　熱電聯(lián)產；

　　采暖鍋爐；

　　預熱入窯生料；

　　集中空調（制冷）；

　　熱力拖動；

　　目前預熱入窯生料正在實施，后兩項還處在技術開發(fā)和可行性研究階段。

　　2.水泥窯按不同溫度計算余熱資源量

　　高于200℃的余熱量占總余熱量的近75%，為5420萬噸標煤左右。

　　低于200℃的余熱量占總余熱量的25%左右，為1800萬噸左右。

　　按余熱載體分析，氣態(tài)形式的余熱量占總余熱量的86%左右，為6220萬噸左右，固體余熱量占總余熱量的14%左右，為960萬噸左右。

　　3.2010年水泥窯余熱資源分布

 [Page]

　　四、創(chuàng)新余熱利用技術

　　1. 創(chuàng)新余熱利用思路

　　適應放風技術的利用，采用三爐一機發(fā)電；

　　適應濕物料、污泥的烘干，利用窯頭爐發(fā)電；

　　窯外分解技術熱效率的提高，一級筒出口不斷降低，利用一級筒出口廢熱預熱入窯生料；

　　最初建設的一些純低溫余熱發(fā)電項目，受當時技術裝備水平的限制，運行故障多，機組效率低，對這部分發(fā)電系統(tǒng)進行創(chuàng)新技術改造；走出水泥行業(yè)外面的世界更精彩！

　　2.  提高水泥窯余熱發(fā)電技術的熱效率

　　典型300 MW火電站總熱效率為38.1%；其中：汽輪機組、鍋爐的熱效率分別為44.5％、9 0％ ，電廠用電占輸出功率的 5％。

　　典型5000t/d熟料生產線配9 MW機組，總熱效率為11.8 %；其中： 汽輪機組、鍋爐的熱效率分別為18.9％、70％ ，電站自耗電比例7.5％。

　　3. 探索利用窯筒體散熱有效方法和途徑

　　窯筒體表面溫度沿軸向分布變化范圍在120-400℃，平均溫度為270℃，散熱損失占燒成熱耗的5%以上。

　　有些水泥廠開始探索利用窯筒體的散熱生產熱水用于供暖。

　　以2500t/d窯為例，年運轉300天，熟料熱耗3219kJ/t，窯筒體一年的散熱損失為1.2×108 kJ，折合標煤4125t。

　　首先，電力部門以各種理由拒絕水泥企業(yè)并網，水泥企業(yè)余熱發(fā)電項目在技術上完全具備并網條件后，往往因為并網問題得不到解決而遲遲不能正常并網發(fā)電；第二，由于水泥廠余熱發(fā)電量全部自用，電網企業(yè)與水泥企業(yè)不發(fā)生電量買賣關系，但是電網企業(yè)卻按發(fā)電量的一定比例（各地比例不一）以發(fā)電成本價收購這部分電量，相當執(zhí)行一般火力發(fā)電機組上網電價；第三，電力行業(yè)要求水泥企業(yè)根據余熱發(fā)電量的多少向電力部門交納 “系統(tǒng)備用費，并網費或管理費”等，而且各省市、地區(qū)所收費用差別很大。水泥企業(yè)認為所收費用不合理多數(shù)是重復收費，此問題是企業(yè)并網普遍存在的問題；第四，水泥窯余熱發(fā)電并網后的管理也應規(guī)范，有的水泥企業(yè)余熱發(fā)電機組起停機要受到電力調度部門的控制很不合理，目前水泥窯運轉率均在90%以上，窯轉發(fā)電機組就不能停。

　　4.利用有機朗肯循環(huán)技術打開新市場占領新領域

　　技術成熟，全球已有150套以上的裝置安裝和使用

　　有機傳熱介質的正確選擇對于發(fā)電機組的平穩(wěn)操作和高效運行具有十分重要的意義

　　有機傳熱介質性能的關鍵是具有良好的熱穩(wěn)定性

　　適用于可再生能源（生物質能源、地熱和太陽能） 及回收余熱為熱源的發(fā)電系統(tǒng)

　　太陽能聚熱（CSP）和有機朗肯循環(huán)（ORC）相結合的技術將是ORC技術應用發(fā)展的新趨勢

　　五、余熱發(fā)電市場

　　1.水泥余熱發(fā)電市場

　　截止2011年底全國投運的新型干法生產線共1506條，熟料生產能力143461萬噸，其中2011年投產的生產線有171條。

　　2011年底已實施余熱發(fā)電的熟料生產線861條，其中可實施余熱發(fā)電2000t/d及以上生產線 共1144條，實施比例為75％。水泥還有近25%的市場空間，近280余條生產線可實施余熱發(fā)電。

　　預計2012年投運余熱發(fā)電的生產線近200條，靜態(tài)計算還有80條生產線可實施余熱發(fā)電。

　　根據調研統(tǒng)計，今年1~6月份投產50條生產線，熟料能力7500萬噸，預計全年投產110條左右，熟料能力1.7億噸左右。

　　今后新建生產線的空間不大，余熱利用途徑更加多樣化，實施余熱發(fā)電的空間 受到擠壓。今后還要200余條生產線實施余熱發(fā)電

　　2.  浮法玻璃領域市場

　　截至2010年底，全國共有浮法玻璃生產線242條，分布在95家玻璃生產企業(yè)，全部日熔化能力達133840噸。每個企業(yè)平均生產線2.5條，日熔化能力1383t/d。

　　截止2010年底，全國已有80條生產線配備了余熱發(fā)電裝置，總裝機容量239MW。已裝機生產線條數(shù)占全國生產線總條數(shù)的33%。

　　玻璃熔窯煙氣排煙所攜帶熱量占總燃料輸入熱為30～35%。

　　排煙余熱回收的途徑主要有余熱預熱玻璃配合料、余熱鍋爐、余熱發(fā)電和余熱制冷等幾種途經，未來有150余條浮法玻璃生產線的廢熱利用市場。

　　3.  鋼鐵行業(yè)余熱利用市場（2010年底）

　　煉焦煤調濕技術（CMC） 推廣10%；

　　2010年底燒結礦生產能力達到7.5億t左右，其中180～660米2燒結機超過100臺，生產能力近3億t。“十一五”期間已有7000萬t燒結能力實施了燒結余熱發(fā)電項目，占全國燒結能力的10%。

　　煉鐵工序，≥1000米3高爐頂發(fā)電（TRT）配備率達到100%， 1000m3以下（420m3～980m3）高爐，只有20多座配備了TRT，1000m3以下 高爐配備TRT裝置所占比重為5%，

　　煉鋼工序，實施轉爐煤氣、蒸汽回收技術均達到90%

　　軋鋼工序，蓄熱式燃燒技術、低溫軋制技術均推廣20%

　　鋼鐵企業(yè)富余煤氣采用燃氣－蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術（CCPP），到“十一五”末，已推廣了15套CCPP 發(fā)電機組

　　4.其他余熱發(fā)電市場

　　煤矸石制磚在煅燒過程中有大量的熱量隨排風機排出窯外，這些熱風在其高溫段煙氣溫度達400℃，平均溫度可達200℃左右，是很好的穩(wěn)定低溫熱源。磚瓦窯余熱發(fā)電基本是空白，市場有待開發(fā)；

　　擠進 化工、煤炭（蘭炭）、有色等行業(yè)的余熱發(fā)電市場；

　　開發(fā)利用地熱能、低溫太陽能、生物質能、海洋溫差能、垃圾焚燒能等發(fā)電市場；

　　繼續(xù)擴大國外市場。

　　六、余熱發(fā)電并網存在的主要問題

　　余熱發(fā)電并網運行的管理制度、收費、技術標準不明確，導致并網問題始終未能妥善解決。

　　電力部門以各種理由拒絕企業(yè)并網， 因此企業(yè)不能正常并網發(fā)電；

　　水泥廠余熱發(fā)電量全部自用，電網企業(yè)與水泥企業(yè)不發(fā)生電量買賣關系，但是電網企業(yè)卻按發(fā)電量的一定比例（各地比例不一）以發(fā)電成本價收購這部分電量，相當執(zhí)行一般火力發(fā)電機組上網電價；

　　電力行業(yè)要求水泥企業(yè)根據余熱發(fā)電量的多少向電力部門交納 “系統(tǒng)備用費，并網費或管理費”等，各省市、地區(qū)收費標準差別較大，存在不合理或重復收費現(xiàn)象；

　　目前水泥窯運轉率均在90%以上，有的水泥企業(yè)余熱發(fā)電機組起停機要受到電力調度部門的控制很不合理，并網后的管理應規(guī)范。

　　希望合理平衡余熱發(fā)電上網與電網行業(yè)之間的關系，加快制定余熱利用發(fā)電并網條例或并網管理辦法，含上網審批、上網管理費的管理辦法、管理費的優(yōu)惠政策等。