[水泥周]余熱發(fā)電不斷挑戰(zhàn)新技術領域

第六屆余熱發(fā)電國際峰會互動論壇現場

　　“我們還要繼續(xù)辦余熱發(fā)電峰會嗎？”，這是在第三屆余熱發(fā)電峰會上中國水泥網CEO邵俊問所有與會代表的問題。答案是肯定的。在大家的共同努力下，一年一屆的余熱發(fā)電峰會走到了今天。從開始的忐忑，到今天的成功，主辦方中國水泥網得到了大家的認可，余熱發(fā)電峰會得到了大家的認可。

　　董蘭起：中國水泥網主辦的水泥純低溫余熱發(fā)電峰會每一屆都有精彩的表現。

　　陳幼榮：中國水泥網主辦的余熱發(fā)電峰會每一年水平都在提高，切實反映了水泥行業(yè)技術進步和水泥行業(yè)余熱利用技術的進步，我們在不斷地發(fā)展當中。這是最值得中國水泥人高興的事情。

　　張高佐：希望在中國水泥網的不斷組織之下，上海盛合能為水泥行業(yè)的節(jié)能減排作出自己的貢獻。

　　肖艷：感謝中國水泥網搭建這樣一個平臺，交流技術、分享經驗。

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嘉賓合影

　　3月23日，“2010國際水泥周”之系列活動“第六屆余熱發(fā)電國際峰會”隆重舉行。與會專家、代表給予峰會高度評價。

　　盡管峰會在形式上沒有太多改變，但是精彩依然。作為會議的重頭戲，互動環(huán)節(jié)依然備受關注。本屆峰會互動論壇主題為“水泥純低溫余熱發(fā)電設計的進一步優(yōu)化”，中材節(jié)能發(fā)展公司副總董蘭起、上海盛合新能源總裁張高佐、安徽海螺川崎工程公司副總肖艷、南方水泥總工陳幼榮、西安思安新能源公司總經理邢玉民、四川川潤動力設備公司總工唐宏偉、天瑞集團水泥有限公司總工賈華平作為特邀嘉賓就坐主席臺，和與會代表一起共同交流、探討。

　　通過優(yōu)化，低溫熱能是否可以全部利用？

　　隨著技術的不斷進步，余熱發(fā)電對熱源溫度的要求向著低溫發(fā)展。目前，水泥余熱發(fā)電對200℃以上的熱源利用效果比較好，如何實現對更低溫度熱源的利用，實現真正的純低溫余熱發(fā)電成為關注的焦點。

中材節(jié)能發(fā)展公司副總 董蘭起

　　董蘭起：余熱發(fā)電具有時代性，它與窯技術的發(fā)展密不可分。隨著窯技術的發(fā)展，低溫余熱的利用應運而生。例如目前的5級預熱器窯、6級預熱器窯，都向著更低溫度發(fā)展，這對余熱發(fā)電技術是一個挑戰(zhàn)。

　　同時，也是和每一個國家或者地區(qū)的能源結構有很大的關系。例如，在歐洲，它推崇這種級數高的預熱器。因為其水電、核電比較豐富，技術先進，電力供應充足，所以他們就更希望用電來換取熱。從世界的能源比例來看，一次能源（煤炭、石油等不可再生能源）越來越少，在這樣的情況下，電可以通過核能、太陽能來獲取，而熱能的獲得方式卻很少，將來我們所面臨的是熱能越來越緊張，低溫熱能的利用肯定是一個趨勢。

　　參數不同，循環(huán)參數也不盡相同。現在我們推崇的是固定設計的參數，在設備上進行一些擴充要求，例如溫度要求、壓力要求等，達到利用的最優(yōu)。但是目前最普遍的技術，對85℃以下的廢氣利用也比較困難，冷卻控制及后級設備（下級設備如袋收塵露點溫度）的要求都將對其產生影響。

　　未來的余熱發(fā)電，應該向非水工質的方向發(fā)展，但怎樣去做，我們要經歷一段時間的努力才能達到它的成熟化，相信經過不懈的努力，實現低溫余熱的有效利用是完全可能的。[Page]

　　余熱發(fā)電設備的性價比

　　無論是設備企業(yè)還是水泥生產企業(yè)，對于余熱發(fā)電目前所追求的都是如何使更低溫度的廢氣得到充分的利用，但是作為水泥生產企業(yè)，最關心的莫過于設備的性價比，這一敏感問題也成為互動論壇的探討話題。嘉賓認為，一個成熟的技術在工程應用當中，除了設計好以外，還要建設好、用好、維護好。只有四者合一，才能達到效果的最大化。

　　董蘭起：從目前的情況來看，已有的項目有的參數很好，有的參數不是很好，甚至達到不是很理想的程度。發(fā)生這種情況的因素有很多，不完全是設備自身的問題。

　　首先，對水泥窯加入余熱發(fā)電之后工況的判斷情況。預判加入余熱發(fā)電系統(tǒng)后對整個水泥生產系統(tǒng)的影響是成功與否的關鍵所在。單從電力系統(tǒng)來看，我國的技術處于國際領先地位，但如何與水泥生產工藝系統(tǒng)聯系在一起，是一個比較大的問題。熱耗不同，地區(qū)不同，操作條件不同，窯的運行參數會有很大的不同，在這樣的條件下，我們硬性的采用余熱發(fā)電系統(tǒng)來適應它，還是有一定難度的。

　　第二，氣候的影響。冬季，北方余熱發(fā)電項目不成功的案例很多，成功率相比南方大幅下降。由于氣候的影響，窯尾烘干需要的熱量大大增加，煙氣溫度大幅下降，直接影響了余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。

　　第三，窯頭的余熱是最大的變數。原料不同，窯頭的工況也不同，將直接影響煙氣的溫度。

　　第四，提產因素。目前我國大部分的窯都在提產運行，在此情況下，篦冷機的工況都會發(fā)生很大的變化，但是二、三次風在此情況下不會因為提產而按比例的增加，對余熱發(fā)電的效率也會產生影響。

　　第五，篦冷機的設計、選型影響。為了適應窯的情況，篦冷機的選型相對都比較大，這樣會造成廢氣量的增加，但是溫度卻下降了。作為設計單位，如何平衡好二者的關系，是成功與否很重要的因素。

　　第六，作為設計單位要給運行單位明確的指導。設計、施工單位要在軟環(huán)境上給予運行單位完整的服務。

　　好的項目，首先是好的技術方案，其次還要有好的實施方案，工程質量，以及技術服務，有了這幾項，才能給企業(yè)帶來最大的利益。

西安思安新能源公司總經理 邢玉民

　　邢玉民：設備的選型不是越貴越好，在完全了解生產線的情況下，選擇可以滿足系統(tǒng)要求的設備就是好設備。同時，作為服務和合同的總承包商來講，能夠在整個運行、管理、采購，工程建設當中控制好自己的成本，不但可以提高自身的市場競爭力，同時也可以使客戶得到高性價比。此外，技術的不斷改進和提升，整個系統(tǒng)的造價也會大幅的降低。

　　張高佐：余熱發(fā)電是水泥企業(yè)降低能耗、成本的有效途徑。但是我個人認為，水泥企業(yè)更應該在節(jié)能降耗方面下大力氣，在生產中降低5度電耗遠比通過余熱發(fā)電獲得5度電更有好處。在生產過程中，注重維護，是可以帶來意想不到的收獲的。可是目前很多水泥企業(yè)都做得不是很到位。例如，高溫風機磨損嚴重，使其效能大大降低，浪費了很多的電能；預熱器達不到設計參數，大量的生料在預熱器中循環(huán)，這過程也會浪費大量的電能……

　　對于卡琳娜循環(huán)系統(tǒng)的成本問題，該系統(tǒng)的鍋爐可以用常規(guī)鍋爐，也可以用熱交換器。熱交換器的種類很多，采用管板混合熱交換器可以使設備的體積大大減小，同時還可以提高熱交換效率。卡琳娜循環(huán)所用的汽輪機效率可以達到0.9，高于普通汽輪機。上海盛合在貴州黔西南州泰安水泥3200t/d生產線的余熱發(fā)電項目采用的是“朗肯-卡琳娜聯合循環(huán)”，預計卡琳娜循環(huán)部分每千萬的裝機成本在1.3-1.4萬。隨著技術的進步，泰安水泥7500t/d生產線的余熱發(fā)電項目投資成本預計將有所下降。

四川川潤動力設備公司總工 唐宏偉

　　唐宏偉：低溫余熱實質上是一個換熱器，傳熱面積、溫差、傳熱系數是影響傳熱的三個要素，對于目前的系統(tǒng)來講，傳熱系數的變化不會太大，傳熱面積涉及到設備的重量。一般情況下，利用溫度低2度，造價可能要增加12%，設備的體積也會更大。因此過低溫度的熱發(fā)電利用價值不是很大，采用其他的利用方式可能會更好。[Page]

　　卡琳娜循環(huán)備受關注

　　07年，上海盛合新能源總裁張高佐帶著卡琳娜循環(huán)走入了水泥人的視野。從此，卡琳娜循環(huán)與其他技術的爭論從未間斷。張高佐在本屆峰會上表示，縱觀水泥余熱發(fā)電近年來的發(fā)展過程，追求的目標是進一步提高余熱的利用率，現有的技術談不上哪個更好，在不同的領域能夠把余熱多吸收一點，就是好的技術。

上海盛合新能源總裁　張高佐

　　卡琳娜循環(huán)應用的溫度范圍是多少？

　　張高佐：卡琳娜循環(huán)系統(tǒng)在工程應用上熱源溫度不宜超過650℃?？漳妊h(huán)有三個基本的大系統(tǒng)，一個是用在350℃左右的，一個是用在150-250℃的，第三個是用在100度左右的。其核心就是氨的成分，它有一套完滿的源程序，盛合引進技術后，形成了自己的源程序標準，我們相信在原來的源程序的基礎上，我們會比美國人做的更好。

　　卡琳娜循環(huán)的噸熟料發(fā)電量是多少？除泰安水泥外還有沒有在其他水泥廠應用過？

　　張高佐：到目前為止卡琳娜循環(huán)只有在泰安水泥應用。簡單的用噸熟料發(fā)電量來衡量發(fā)電效率是不科學的，泰安水泥的余熱發(fā)電系統(tǒng)采用的是“朗肯-卡琳娜聯合循環(huán)”，它的朗肯循環(huán)效率為22%左右，卡琳娜循環(huán)效率在36%左右。我們有信心將泰安水泥余熱發(fā)電項目做成國內同規(guī)模水泥生產線余熱發(fā)電量最高的項目。

　　上海盛合在世博會上即將展示的利用98℃水發(fā)電系統(tǒng)，請問發(fā)電效率如何？

　　張高佐：上海世博會期間我們將展示的系統(tǒng)，第一個系統(tǒng)是利用太陽能產生98℃熱水，將其儲存在熱水箱中，晚上用于發(fā)電。第二個系統(tǒng)是將氨工質直接安裝于太陽能集熱器中，通過氨集熱器直接產生高壓能蒸汽進入其汽輪機。這個實驗是一個理念性的實驗，是未來的發(fā)展趨勢，目前其發(fā)電效率初步估計在8-10%，相信該系統(tǒng)經過優(yōu)化，發(fā)電效率還有提高的余地。

　　互動論壇期間，與會代表也針對自己所遇到的問題對嘉賓進行提問。

　　代表提問：我廠余熱發(fā)電項目于07年6月建成，建成頭兩年年發(fā)電量在2800萬度左右，經過回轉窯的大修之后，噸熟料的煤耗從115公斤下降到了109公斤，噸熟料的發(fā)電量降至28度以下，請問這種情況是否正常？

　　董蘭起：作為2500t/d的生產線，煤耗109公斤是比較理想的。對于余熱發(fā)電系統(tǒng)的考核指標，單獨看噸熟料的發(fā)電量不是很準確。噸熟料發(fā)電量的提出是在中空窯上提出的，我國大部分中空窯采用的是筒式冷卻機，不是篦冷機，在這種情況下，窯尾的廢氣沒有任何的再利用，我們采用的余熱全部是窯尾的余熱，這種情況下噸熟料的發(fā)電量就有一定的參考價值。但目前隨著技術的進步，煤耗在不斷下降，窯尾的溫度也在下降，同時生料的水分不同、地區(qū)不同、氣候不同都會對窯尾的溫度產生影響，所以噸熟料的發(fā)電量就不能完全成為余熱發(fā)電系統(tǒng)好壞的考核指標。

　　您公司余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量下降可能的原因：1、由于煤耗的下降造成的發(fā)電量下降；2、汽輪機等設備如果維護到位，那么目前的下降也是正常的。

安徽海螺川崎工程公司副總 肖艷

　　肖艷：針對您企業(yè)的問題，燒成系統(tǒng)經過大修之后，建議您鑒定一下在大修前后，鍋爐與水泥系統(tǒng)邊界的情況是否發(fā)生了變化，考核一下前后的窯尾廢氣溫度和差壓有無變化，然后在檢查余熱發(fā)電系統(tǒng)。我認為，2500 t/d的生產線，109公斤的煤耗，發(fā)電量不應該在30度以下，具體問題還要系統(tǒng)排查一下。

　　代表提問：第四代篦冷機與前幾代的區(qū)別在哪里？對余熱發(fā)電的影響如何？

　　董蘭起：第四代篦冷機與前三代有著本質的區(qū)別，首先是傳動方式的變化，這個變化主要是為滿足水泥熟料的冷卻過程；二是配風比、電耗明顯下降。在目前應用的項目來看，同等規(guī)模的生產線采用四代篦冷機余熱發(fā)電量有所下降?？偟膩碚f，第四代篦冷機效率的提高，使熱量下降，因此發(fā)電量有所下降。