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中國水泥窯余熱發電技術

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更新時間：2019-03-17
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中國水泥窯余熱發電技術大連易世達新能源發展股份有限公司唐金泉

第一節水泥工業發展余熱發電技術的意義和目的
能源、原材料、水、土地等自然資源是人類賴以生存和發展的基礎，是經濟社會可持續發展的重要物質保證。而隨著人類社會的進步、經濟的發展，資源消耗速度越來越快，消耗量也越來越大。以地球有限的資源支撐人類社會的無限發展，將使地球資源供應越來越不堪與重負，供求矛盾也越來越大。近年來的煤電油運日趨緊張，油價、煤價的大幅上漲就是這種矛盾的具體體現。
社會經濟的眾多行業中，鋼鐵、冶金、水泥、玻璃行業是社會及經濟發展的重要基礎物資，而對于這些行業，一方面消耗大量的能源，另一方面也造成大量的能源浪費和環境污染。
僅以我國為例：
2007年全國水泥行業有近6000家水泥生產廠，年總生產能力約為16億噸(2007年實際產量為約13億噸)；鋼鐵行業有近500家生產企業，年總生產能力約為5億噸(2007年實際產量為約4.7億噸)，加上冶金、玻璃行業的產能，全國每年這幾個行業需消耗一次能源(折標準煤)約4.48億噸同時消耗電力3750億度。在上述四個行業所消耗的一、二次能源的總量中，有約近30%以上是以400℃以下廢氣余熱的方式被排入大氣浪費掉的，每年相當與浪費1.3億噸標準煤、增加二氧化碳排放量3億噸以上。
再以我國水泥行業為例：
目前我國境內建成并已投入生產運行的新型干法水泥生產線截止2007年底有約796條。為了完成水泥工業結構調整任務，實現到2010年水泥預期產量維持15億噸(其中：新型干法水泥比重提高到70%，水泥散裝率達到60％)，累計淘汰落后生產能力4.5億噸，企業平均生產規模由2005年的20萬噸提高到40萬噸，企業戶數減少到3500家的目標，預計到2015年新型干法水泥生產線的數量將達到1200條左右。即使如期完成水泥工業結構調整任務,全國水泥行業仍將年消耗1.7億噸標準煤同時消耗1840億度電。如果不采取相應的資源綜合利用措施,僅水泥行業每年浪費的能源就可達5000萬噸標準煤,年增加二氧化碳排放量1.3億噸以上。
自1985年起，水泥工業即開始開展水泥窯余熱發電技術的研究、開發、推廣、應用工作：從上世紀八十年代初為水泥干法中空窯配套高溫余熱發電技術起，到上世紀九十年代為初期的新型干法窯配套帶補燃鍋爐的中低溫余熱發電技術，再到本世紀為成熟的新型干法窯配套純低溫余熱發電技術。也就是說，水泥窯余熱發電技術是隨著水泥工藝技術的發展而不斷發展的，同時也為我國水泥工業的發展、節能技術的進步、推動資源綜合利用工作的開展做出了重要貢獻，為其它行業樹立了典范。
以水泥窯純低溫余熱發電技術的應用為例：
至2008年6月，全國水泥行業在新型干法水泥生產線上已經配套建設各種類型的純低溫余熱電站約186座(包括已經投產運行和正在建設的余熱電站)，形成年余熱發電量98億度的能力，相當于年節約380萬噸標準煤、二氧化碳減排980萬噸。按照到2015年國內1200條新型干法水泥生產線中有70%的新型干法水泥生產線配套建設純低溫余熱電站的目標，自2009年至2015年的6年內，水泥行業總需配套建設純低溫余熱電站的新型干法水泥生產線條數為600余條，即平均每年100余條，每年形成余熱發電量56億度相當于年節約210萬噸標準煤、二氧化碳減排540萬噸的能力。
水泥窯余熱發電技術的研究、開發、推廣、應用為其它行業開展資源節約及資源綜合利用工作提供了成功的范例。為了推進我國節能、資源綜合利用工作的發展，溫家寶總理在十屆人大三次會議上的《政府工作報告》對能源資源節約和合理利用提出了明確要求：“注重能源資源節約和合理利用。緩解我國能源資源與經濟社會發展的矛盾，必須立足國內，顯著提高能源資源利用效率。一要堅決實行開發和節約并舉、把節約放在首位的方針。鼓勵開發和應用節能降耗的新技術，對高能耗、高物耗設備和產品實行強制淘汰制度。二要抓緊制定專項規劃，明確各行業節能降耗的標準、目標和政策措施。抓好重點行業的節能節水節材工作。鼓勵發展節能環保型汽車、節能省地型住宅和公共建筑。三要大力發展循環經濟。從資源開采、生產消耗、廢棄物利用和社會消費等環節，加快推進資源綜合利用和循環利用。積極開發新能源和可再生能源。四要加強礦產資源開發管理。整頓和規范礦產資源開發秩序。完善資源開發利用補償機制和生態環境恢復補償機制。五要大力倡導節約能源資源的生產方式和消費方式，在全社會形成節約意識和風氣，加快建設節約型社會”。
根據這個總體要求，國家從中央到地方的各級政府將開展節能、資源綜合利用工作提到了前所未有的高度，不但在行政法規上對節能、資源綜合利用工作提出了更高標準的要求，而且在政策及資金上對這項工作也給予了強有力的支持。
國家發改委與科技部為貫徹落實中央的要求，以國家《節能中長期專項規劃》為依據，以進一步推進節能工作、引導節能技術進步為目的，共同組織起草頒發了《我國節能技術政策大綱》，該大綱進一步明確支持水泥、鋼鐵、冶金等行業節能技術的研究、開發及應用。
開展資源節約及綜合利用已是當前擺在世人面前涉及人類生存和發展的重大課題，我國水泥行業發展水泥窯余熱發電技術的目的和意義也就在于：...

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