[水泥周]余热发电不断挑战新技术领域

第六届余热发电国际峰会互动论坛现场

　　“我们还要继续办余热发电峰会吗？”，这是在第三届余热发电峰会上中国水泥网CEO邵俊问所有与会代表的问题。答案是肯定的。在大家的共同努力下，一年一届的余热发电峰会走到了今天。从开始的忐忑，到今天的成功，主办方中国水泥网得到了大家的认可，余热发电峰会得到了大家的认可。

　　董兰起：中国水泥网主办的水泥纯低温余热发电峰会每一届都有精彩的表现。

　　陈幼荣：中国水泥网主办的余热发电峰会每一年水平都在提高，切实反映了水泥行业技术进步和水泥行业余热利用技术的进步，我们在不断地发展当中。这是最值得中国水泥人高兴的事情。

　　张高佐：希望在中国水泥网的不断组织之下，上海盛合能为水泥行业的节能减排作出自己的贡献。

　　肖艳：感谢中国水泥网搭建这样一个平台，交流技术、分享经验。

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嘉宾合影

　　3月23日，“2010国际水泥周”之系列活动“第六届余热发电国际峰会”隆重举行。与会专家、代表给予峰会高度评价。

　　尽管峰会在形式上没有太多改变，但是精彩依然。作为会议的重头戏，互动环节依然备受关注。本届峰会互动论坛主题为“水泥纯低温余热发电设计的进一步优化”，中材节能发展公司副总董兰起、上海盛合新能源总裁张高佐、安徽海螺川崎工程公司副总肖艳、南方水泥总工陈幼荣、西安思安新能源公司总经理邢玉民、四川川润动力设备公司总工唐宏伟、天瑞集团水泥有限公司总工贾华平作为特邀嘉宾就坐主席台，和与会代表一起共同交流、探讨。

　　通过优化，低温热能是否可以全部利用？

　　随着技术的不断进步，余热发电对热源温度的要求向着低温发展。目前，水泥余热发电对200℃以上的热源利用效果比较好，如何实现对更低温度热源的利用，实现真正的纯低温余热发电成为关注的焦点。

中材节能发展公司副总 董兰起

　　董兰起：余热发电具有时代性，它与窑技术的发展密不可分。随着窑技术的发展，低温余热的利用应运而生。例如目前的5级预热器窑、6级预热器窑，都向着更低温度发展，这对余热发电技术是一个挑战。

　　同时，也是和每一个国家或者地区的能源结构有很大的关系。例如，在欧洲，它推崇这种级数高的预热器。因为其水电、核电比较丰富，技术先进，电力供应充足，所以他们就更希望用电来换取热。从世界的能源比例来看，一次能源（煤炭、石油等不可再生能源）越来越少，在这样的情况下，电可以通过核能、太阳能来获取，而热能的获得方式却很少，将来我们所面临的是热能越来越紧张，低温热能的利用肯定是一个趋势。

　　参数不同，循环参数也不尽相同。现在我们推崇的是固定设计的参数，在设备上进行一些扩充要求，例如温度要求、压力要求等，达到利用的最优。但是目前最普遍的技术，对85℃以下的废气利用也比较困难，冷却控制及后级设备（下级设备如袋收尘露点温度）的要求都将对其产生影响。

　　未来的余热发电，应该向非水工质的方向发展，但怎样去做，我们要经历一段时间的努力才能达到它的成熟化，相信经过不懈的努力，实现低温余热的有效利用是完全可能的。[Page]

　　余热发电设备的性价比

　　无论是设备企业还是水泥生产企业，对于余热发电目前所追求的都是如何使更低温度的废气得到充分的利用，但是作为水泥生产企业，最关心的莫过于设备的性价比，这一敏感问题也成为互动论坛的探讨话题。嘉宾认为，一个成熟的技术在工程应用当中，除了设计好以外，还要建设好、用好、维护好。只有四者合一，才能达到效果的最大化。

　　董兰起：从目前的情况来看，已有的项目有的参数很好，有的参数不是很好，甚至达到不是很理想的程度。发生这种情况的因素有很多，不完全是设备自身的问题。

　　首先，对水泥窑加入余热发电之后工况的判断情况。预判加入余热发电系统后对整个水泥生产系统的影响是成功与否的关键所在。单从电力系统来看，我国的技术处于国际领先地位，但如何与水泥生产工艺系统联系在一起，是一个比较大的问题。热耗不同，地区不同，操作条件不同，窑的运行参数会有很大的不同，在这样的条件下，我们硬性的采用余热发电系统来适应它，还是有一定难度的。

　　第二，气候的影响。冬季，北方余热发电项目不成功的案例很多，成功率相比南方大幅下降。由于气候的影响，窑尾烘干需要的热量大大增加，烟气温度大幅下降，直接影响了余热发电系统的发电效率。

　　第三，窑头的余热是最大的变数。原料不同，窑头的工况也不同，将直接影响烟气的温度。

　　第四，提产因素。目前我国大部分的窑都在提产运行，在此情况下，篦冷机的工况都会发生很大的变化，但是二、三次风在此情况下不会因为提产而按比例的增加，对余热发电的效率也会产生影响。

　　第五，篦冷机的设计、选型影响。为了适应窑的情况，篦冷机的选型相对都比较大，这样会造成废气量的增加，但是温度却下降了。作为设计单位，如何平衡好二者的关系，是成功与否很重要的因素。

　　第六，作为设计单位要给运行单位明确的指导。设计、施工单位要在软环境上给予运行单位完整的服务。

　　好的项目，首先是好的技术方案，其次还要有好的实施方案，工程质量，以及技术服务，有了这几项，才能给企业带来最大的利益。

西安思安新能源公司总经理 邢玉民

　　邢玉民：设备的选型不是越贵越好，在完全了解生产线的情况下，选择可以满足系统要求的设备就是好设备。同时，作为服务和合同的总承包商来讲，能够在整个运行、管理、采购，工程建设当中控制好自己的成本，不但可以提高自身的市场竞争力，同时也可以使客户得到高性价比。此外，技术的不断改进和提升，整个系统的造价也会大幅的降低。

　　张高佐：余热发电是水泥企业降低能耗、成本的有效途径。但是我个人认为，水泥企业更应该在节能降耗方面下大力气，在生产中降低5度电耗远比通过余热发电获得5度电更有好处。在生产过程中，注重维护，是可以带来意想不到的收获的。可是目前很多水泥企业都做得不是很到位。例如，高温风机磨损严重，使其效能大大降低，浪费了很多的电能；预热器达不到设计参数，大量的生料在预热器中循环，这过程也会浪费大量的电能……

　　对于卡琳娜循环系统的成本问题，该系统的锅炉可以用常规锅炉，也可以用热交换器。热交换器的种类很多，采用管板混合热交换器可以使设备的体积大大减小，同时还可以提高热交换效率。卡琳娜循环所用的汽轮机效率可以达到0.9，高于普通汽轮机。上海盛合在贵州黔西南州泰安水泥3200t/d生产线的余热发电项目采用的是“朗肯-卡琳娜联合循环”，预计卡琳娜循环部分每千万的装机成本在1.3-1.4万。随着技术的进步，泰安水泥7500t/d生产线的余热发电项目投资成本预计将有所下降。

四川川润动力设备公司总工 唐宏伟

　　唐宏伟：低温余热实质上是一个换热器，传热面积、温差、传热系数是影响传热的三个要素，对于目前的系统来讲，传热系数的变化不会太大，传热面积涉及到设备的重量。一般情况下，利用温度低2度，造价可能要增加12%，设备的体积也会更大。因此过低温度的热发电利用价值不是很大，采用其他的利用方式可能会更好。[Page]

　　卡琳娜循环备受关注

　　07年，上海盛合新能源总裁张高佐带着卡琳娜循环走入了水泥人的视野。从此，卡琳娜循环与其他技术的争论从未间断。张高佐在本届峰会上表示，纵观水泥余热发电近年来的发展过程，追求的目标是进一步提高余热的利用率，现有的技术谈不上哪个更好，在不同的领域能够把余热多吸收一点，就是好的技术。

上海盛合新能源总裁　张高佐

　　卡琳娜循环应用的温度范围是多少？

　　张高佐：卡琳娜循环系统在工程应用上热源温度不宜超过650℃。卡琳娜循环有三个基本的大系统，一个是用在350℃左右的，一个是用在150-250℃的，第三个是用在100度左右的。其核心就是氨的成分，它有一套完满的源程序，盛合引进技术后，形成了自己的源程序标准，我们相信在原来的源程序的基础上，我们会比美国人做的更好。

　　卡琳娜循环的吨熟料发电量是多少？除泰安水泥外还有没有在其他水泥厂应用过？

　　张高佐：到目前为止卡琳娜循环只有在泰安水泥应用。简单的用吨熟料发电量来衡量发电效率是不科学的，泰安水泥的余热发电系统采用的是“朗肯-卡琳娜联合循环”，它的朗肯循环效率为22%左右，卡琳娜循环效率在36%左右。我们有信心将泰安水泥余热发电项目做成国内同规模水泥生产线余热发电量最高的项目。

　　上海盛合在世博会上即将展示的利用98℃水发电系统，请问发电效率如何？

　　张高佐：上海世博会期间我们将展示的系统，第一个系统是利用太阳能产生98℃热水，将其储存在热水箱中，晚上用于发电。第二个系统是将氨工质直接安装于太阳能集热器中，通过氨集热器直接产生高压能蒸汽进入其汽轮机。这个实验是一个理念性的实验，是未来的发展趋势，目前其发电效率初步估计在8-10%，相信该系统经过优化，发电效率还有提高的余地。

　　互动论坛期间，与会代表也针对自己所遇到的问题对嘉宾进行提问。

　　代表提问：我厂余热发电项目于07年6月建成，建成头两年年发电量在2800万度左右，经过回转窑的大修之后，吨熟料的煤耗从115公斤下降到了109公斤，吨熟料的发电量降至28度以下，请问这种情况是否正常？

　　董兰起：作为2500t/d的生产线，煤耗109公斤是比较理想的。对于余热发电系统的考核指标，单独看吨熟料的发电量不是很准确。吨熟料发电量的提出是在中空窑上提出的，我国大部分中空窑采用的是筒式冷却机，不是篦冷机，在这种情况下，窑尾的废气没有任何的再利用，我们采用的余热全部是窑尾的余热，这种情况下吨熟料的发电量就有一定的参考价值。但目前随着技术的进步，煤耗在不断下降，窑尾的温度也在下降，同时生料的水分不同、地区不同、气候不同都会对窑尾的温度产生影响，所以吨熟料的发电量就不能完全成为余热发电系统好坏的考核指标。

　　您公司余热发电系统发电量下降可能的原因：1、由于煤耗的下降造成的发电量下降；2、汽轮机等设备如果维护到位，那么目前的下降也是正常的。

安徽海螺川崎工程公司副总 肖艳

　　肖艳：针对您企业的问题，烧成系统经过大修之后，建议您鉴定一下在大修前后，锅炉与水泥系统边界的情况是否发生了变化，考核一下前后的窑尾废气温度和差压有无变化，然后在检查余热发电系统。我认为，2500 t/d的生产线，109公斤的煤耗，发电量不应该在30度以下，具体问题还要系统排查一下。

　　代表提问：第四代篦冷机与前几代的区别在哪里？对余热发电的影响如何？

　　董兰起：第四代篦冷机与前三代有着本质的区别，首先是传动方式的变化，这个变化主要是为满足水泥熟料的冷却过程；二是配风比、电耗明显下降。在目前应用的项目来看，同等规模的生产线采用四代篦冷机余热发电量有所下降。总的来说，第四代篦冷机效率的提高，使热量下降，因此发电量有所下降。