隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源緊缺的矛盾日趨突出，多個(gè)地區(qū)鬧煤荒、電荒。但我國(guó)在能源使用上又客觀存在著一些不合理的現(xiàn)象，導(dǎo)致能源大量浪費(fèi)。其中最突出的浪費(fèi)是對(duì)能源沒(méi)有“量才而用”，普遍地把煤炭、石油、天然氣等高品級(jí)能源“降級(jí)使用”，只為取得100℃左右溫度較低的熱介質(zhì)，用于采暖、空調(diào)、生活用熱等。

　　0概述

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源緊缺的矛盾日趨突出，多個(gè)地區(qū)鬧煤荒、電荒。但我國(guó)在能源使用上又客觀存在著一些不合理的現(xiàn)象，導(dǎo)致能源大量浪費(fèi)。其中最突出的浪費(fèi)是對(duì)能源沒(méi)有“量才而用”，普遍地把煤炭、石油、天然氣等高品級(jí)能源“降級(jí)使用”，只為取得100℃左右溫度較低的熱介質(zhì)，用于采暖、空調(diào)、生活用熱等。同時(shí)，又有大量工業(yè)低溫余熱、廢氣丟棄不用。煤炭、石油、天然氣等高品級(jí)能源均是獲取電能、熱能的源泉，但是它們?cè)谵D(zhuǎn)換成電能、熱能的過(guò)程中，效率不高，且轉(zhuǎn)換過(guò)程中所產(chǎn)生的廢氣余熱、粉塵、有害氣體對(duì)環(huán)境污染很大。這樣的能源使用結(jié)果不僅造成了驚人的能源浪費(fèi)，而且還污染了環(huán)境，給人們的生命健康帶來(lái)了危害。

　　純低溫余熱發(fā)電技術(shù)是利用中低溫的廢氣產(chǎn)生低品位蒸汽，來(lái)推動(dòng)低參數(shù)的汽輪機(jī)組做功發(fā)電。它是當(dāng)前節(jié)能和環(huán)保要求下的必然趨勢(shì)和產(chǎn)物。其與火電發(fā)電相比，不需要消耗一次能源，不產(chǎn)生額外的廢氣、廢渣、粉塵和其他有害氣體，是控制大氣污染，保護(hù)臭氧層，減少能源消耗的有效手段和途徑，也是企業(yè)提高能源利用效率，降低成本，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，減少CO2氣體排放和保護(hù)環(huán)境的重要措施之一，是切實(shí)貫徹我國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。因此，如何運(yùn)用新技術(shù)和新設(shè)備提高能源利用效率成為了各行各業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　1水泥工業(yè)能源使用現(xiàn)狀

　　水泥工業(yè)作為能源消耗大戶，對(duì)能源緊缺有切膚之痛。2003年下半年以來(lái)，國(guó)內(nèi)煤電油運(yùn)全面緊張，煤荒電荒矛盾加劇，劣質(zhì)煤充斥煤炭市場(chǎng)。水泥企業(yè)對(duì)煤炭的質(zhì)量有嚴(yán)格的要求，但是現(xiàn)在買到的煤炭質(zhì)量太差，某些省份的煤炭的平均發(fā)熱量還不及正常值的一半，技術(shù)指標(biāo)也達(dá)不到要求，許多水泥企業(yè)不得不調(diào)整水泥生產(chǎn)物料配方，以保證水泥質(zhì)量。劣質(zhì)煤也導(dǎo)致了火力發(fā)電廠發(fā)電量不足，間接影響了水泥企業(yè)的生產(chǎn)。

　　雖然近年來(lái)我國(guó)水泥工業(yè)技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，系統(tǒng)能耗有所降低，噸熟料電耗已降至55～60kWh。但我們應(yīng)看見(jiàn)，水泥工業(yè)在進(jìn)一步節(jié)省能源的方面還可大有作為。

　　2004年我國(guó)水泥總產(chǎn)量約9．4億t，能源總耗量為1．5億多噸標(biāo)煤。水泥工業(yè)是能源消耗大的產(chǎn)業(yè)，水泥生產(chǎn)的能源主要依靠煤炭、電力，而且要產(chǎn)生大量的廢氣，粉塵排放量占我國(guó)工業(yè)行業(yè)粉塵排放總量的40％，CO2的排放量占我國(guó)CO2排放總量的20％。尤其是我國(guó)現(xiàn)已加入《京都協(xié)議》后，水泥工業(yè)所面臨的能源和環(huán)保的壓力都非常巨大。目前新型干法水泥生產(chǎn)線已使單位水泥熟料的熱耗大幅下降，但其窯頭熟料冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱器仍排放了大量350℃以下的廢氣，其熱量約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量的30％。充分利用燒成系統(tǒng)所產(chǎn)生的廢氣余熱等低品級(jí)能源，成為當(dāng)今我國(guó)水泥工業(yè)的重要研究課題和推廣項(xiàng)目。

　　隨著純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的日益成熟及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)的可行性，它已越來(lái)越受到人們的高度重視。從國(guó)務(wù)院制定并出臺(tái)的一系列開(kāi)展資源綜合利用的政策和新型干法水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目被列為落實(shí)節(jié)能規(guī)劃的首批專項(xiàng)國(guó)債項(xiàng)目中，可以看到水泥工業(yè)純低溫余熱發(fā)電前景廣闊。

　　2水泥工業(yè)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　純低溫余熱發(fā)電及余熱利用在我國(guó)的冶金、化工、食品等行業(yè)早已得到推廣使用。由于水泥工業(yè)廢氣溫度相對(duì)較低且含有大量粉塵，因此在實(shí)際運(yùn)用中存在一定的難點(diǎn)。在水泥窯余熱發(fā)電領(lǐng)域，日本水泥工業(yè)是應(yīng)用得最廣泛、最成功的。到目前為止，日本有80%以上的水泥廠配置了純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，平均熟料發(fā)電量約40kWh／t。

　　1998年初，通過(guò)引進(jìn)日本川崎重工的技術(shù)，我國(guó)水泥工業(yè)第一條純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)在海螺集團(tuán)寧國(guó)水泥廠4000t／d生產(chǎn)線建成，一次性并網(wǎng)發(fā)電成功。該系統(tǒng)采用四級(jí)預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)、進(jìn)口余熱鍋爐，進(jìn)口混壓進(jìn)汽式汽輪機(jī)，裝機(jī)容量6480kW，設(shè)計(jì)噸熟料發(fā)電量33．8kWh，自投入正常生產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，實(shí)際平均熟料發(fā)電量約38．6kWh／t。發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率相對(duì)于燒成系統(tǒng)在90％以上。廣西柳州水泥廠3200t／d的四級(jí)預(yù)熱器預(yù)分解窯純低溫余熱發(fā)電工程于2004年7月建成投產(chǎn)，也是一次性并網(wǎng)發(fā)電成功。系統(tǒng)采用進(jìn)口鍋爐，國(guó)產(chǎn)凝汽式汽輪機(jī)，余熱電站裝機(jī)容量6000kW。投產(chǎn)以來(lái)發(fā)電量就基本穩(wěn)定在5500kW以上，實(shí)際平均熟料發(fā)電量約37．95kWh／t。

　　在消化、吸收引進(jìn)的日本純低溫余熱發(fā)電技術(shù)基礎(chǔ)之上，我國(guó)水泥工業(yè)開(kāi)始了國(guó)產(chǎn)化的道路。1999年，國(guó)產(chǎn)化第一條純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)在江西萬(wàn)年2000t／d生產(chǎn)線得以建成投產(chǎn)，配套機(jī)組為3000kW，實(shí)際發(fā)電約2200kW，單位熟料發(fā)電量約23．76kWh／t。2003年，上海金山1350t/d生產(chǎn)線國(guó)產(chǎn)化純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)建成投產(chǎn)，配套機(jī)組為2500kW(指汽輪機(jī))，實(shí)際發(fā)電約1800kW,單位熟料發(fā)電量約28.8kWh／t。國(guó)產(chǎn)化純低溫余熱發(fā)電技術(shù)已基本具備全面推廣的條件。