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中国水泥窑余热发电技术
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  • 更新时间:2019-03-17
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  • 中国水泥窑余热发电技术大连易世达新能源发展股份有限公司 唐金泉

    第一节 水泥工业发展余热发电技术的意义和目的
    能源、原材料、水、土地等自然资源是人类赖以生存和发展的基础,是经济社会可持续发展的重要物质保证。而随着人类社会的进步、经济的发展,资源消耗速度越来越快,消耗量也越来越大。以地球有限的资源支撑人类社会的无限发展,将使地球资源供应越来越不堪与重负,供求矛盾也越来越大。近年来的煤电油运日趋紧张,油价、煤价的大幅上涨就是这种矛盾的具体体现。
    社会经济的众多行业中,钢铁、冶金、水泥、玻璃行业是社会及经济发展的重要基础物资,而对于这些行业,一方面消耗大量的能源,另一方面也造成大量的能源浪费和环境污染。
    仅以我国为例:
    2007年全国水泥行业有近6000家水泥生产厂,年总生产能力约为16亿吨(2007年实际产量为约13亿吨);钢铁行业有近500家生产企业,年总生产能力约为5亿吨(2007年实际产量为约4.7亿吨),加上冶金、玻璃行业的产能,全国每年这几个行业需消耗一次能源(折标准煤)约4.48亿吨同时消耗电力3750亿度。在上述四个行业所消耗的一、二次能源的总量中,有约近30%以上是以400℃以下废气余热的方式被排入大气浪费掉的,每年相当与浪费1.3亿吨标准煤、增加二氧化碳排放量3亿吨以上。
    再以我国水泥行业为例:
    目前我国境内建成并已投入生产运行的新型干法水泥生产线截止2007年底有约796条。为了完成水泥工业结构调整任务,实现到2010年水泥预期产量维持15亿吨(其中:新型干法水泥比重提高到70%,水泥散装率达到60%),累计淘汰落后生产能力4.5亿吨,企业平均生产规模由2005年的20万吨提高到40万吨,企业户数减少到3500家的目标,预计到2015年新型干法水泥生产线的数量将达到1200条左右。即使如期完成水泥工业结构调整任务,全国水泥行业仍将年消耗1.7亿吨标准煤同时消耗1840亿度电。如果不采取相应的资源综合利用措施,仅水泥行业每年浪费的能源就可达5000万吨标准煤,年增加二氧化碳排放量1.3亿吨以上。
    自1985年起,水泥工业即开始开展水泥窑余热发电技术的研究、开发、推广、应用工作:从上世纪八十年代初为水泥干法中空窑配套高温余热发电技术起,到上世纪九十年代为初期的新型干法窑配套带补燃锅炉的中低温余热发电技术,再到本世纪为成熟的新型干法窑配套纯低温余热发电技术。也就是说,水泥窑余热发电技术是随着水泥工艺技术的发展而不断发展的,同时也为我国水泥工业的发展、节能技术的进步、推动资源综合利用工作的开展做出了重要贡献,为其它行业树立了典范。
    以水泥窑纯低温余热发电技术的应用为例:
    至2008年6月,全国水泥行业在新型干法水泥生产线上已经配套建设各种类型的纯低温余热电站约186座(包括已经投产运行和正在建设的余热电站),形成年余热发电量98亿度的能力,相当于年节约380万吨标准煤、二氧化碳减排980万吨。按照到2015年国内1200条新型干法水泥生产线中有70%的新型干法水泥生产线配套建设纯低温余热电站的目标,自2009年至2015年的6年内,水泥行业总需配套建设纯低温余热电站的新型干法水泥生产线条数为600余条,即平均每年100余条,每年形成余热发电量56亿度相当于年节约210万吨标准煤、二氧化碳减排540万吨的能力。
    水泥窑余热发电技术的研究、开发、推广、应用为其它行业开展资源节约及资源综合利用工作提供了成功的范例。为了推进我国节能、资源综合利用工作的发展,温家宝总理在十届人大三次会议上的《政府工作报告》对能源资源节约和合理利用提出了明确要求:“注重能源资源节约和合理利用。缓解我国能源资源与经济社会发展的矛盾,必须立足国内,显著提高能源资源利用效率。一要坚决实行开发和节约并举、把节约放在首位的方针。鼓励开发和应用节能降耗的新技术,对高能耗、高物耗设备和产品实行强制淘汰制度。二要抓紧制定专项规划,明确各行业节能降耗的标准、目标和政策措施。抓好重点行业的节能节水节材工作。鼓励发展节能环保型汽车、节能省地型住宅和公共建筑。三要大力发展循环经济。从资源开采、生产消耗、废弃物利用和社会消费等环节,加快推进资源综合利用和循环利用。积极开发新能源和可再生能源。四要加强矿产资源开发管理。整顿和规范矿产资源开发秩序。完善资源开发利用补偿机制和生态环境恢复补偿机制。五要大力倡导节约能源资源的生产方式和消费方式,在全社会形成节约意识和风气,加快建设节约型社会”。
    根据这个总体要求,国家从中央到地方的各级政府将开展节能、资源综合利用工作提到了前所未有的高度,不但在行政法规上对节能、资源综合利用工作提出了更高标准的要求,而且在政策及资金上对这项工作也给予了强有力的支持。
    国家发改委与科技部为贯彻落实中央的要求,以国家《节能中长期专项规划》为依据,以进一步推进节能工作、引导节能技术进步为目的,共同组织起草颁发了《我国节能技术政策大纲》,该大纲进一步明确支持水泥、钢铁、冶金等行业节能技术的研究、开发及应用。
    开展资源节约及综合利用已是当前摆在世人面前涉及人类生存和发展的重大课题,我国水泥行业发展水泥窑余热发电技术的目的和意义也就在于:...
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