水泥制造大省河南前不久組織召開了有關加快該省水泥工業結構調整的會議,其主題為依靠國內擁有自主知識產權、具有國際先進水平的純低溫余熱發電雙壓技術,節能降耗,實現綜合利用資源保持經濟可持續發展的目標。
作為水泥生產大國,中國2010年預計產量達到12.5億噸。水泥制造成為中國構建節約型社會的耗能大戶,但它同時也是最具有節能潛力的對象。人們早已注意到這樣一個高能耗的產業,它在生產過程中產生的低溫廢氣的余熱,如果能夠被充分利用,將大大降低這一產業的能源浪費指數,減少對環境的污染。同時,它自身的余熱發電又成為企業降低生產成本的能源。水泥行業要想進一步節能降耗、采用循環經濟模式提高水泥行業運行的效率和經濟效益,推廣純低溫余熱發電是一個重要的環節和手段。建設純低溫余熱發電裝置,既可大量回收和利用余熱用以發電,又可減少水泥生產對環境的廢熱及粉塵等污染。
那么誰能成為這一技術的開發研制者,帶動中國水泥制造業走出高能耗、實現對社會環保的貢獻?
2006年9月,國內首個具有自主知識產權的雙壓純低溫余熱發電項目,在吉林遼源金剛水泥公司一次并網發電成功,標志著中國在這項技術領域的新突破。
此項技術由國內擁有80%以上水泥設備制造市場的中信重型機械公司獲得,其特點為采用最先進的雙壓補氣系統技術,提供成套設備支持。中信重機再次經歷了水泥行業對中國機械裝備制造業大型成套設備制造和施工能力的檢驗。
據悉,國家有關部門意欲以中信重機此項技術作為今后中國新建新型干法水泥工廠配套建設的規范標準。
效益可觀
據專家介紹,大力推廣水泥行業發展余熱發電,完全符合循環經濟“減量化、再利用、資源化”原則,它在為我們帶來保護環境、降低能源消耗的社會效益同時,也帶來了可觀的經濟效益。
以河南省為例,全省日產5000噸以上水泥生產線14條,配套建設純低溫余熱電站可年實現利潤6億元(以每噸熟料成本下降15元計),可減少用電量13億度以上,折標準煤約50萬噸(按全國電網平均煤耗..383千克/度計),約減少排放二氧化碳等溫室氣體130萬噸,減少排放二氧化硫8千噸。以2005年的統計數字,全國水泥行業推廣純低溫余熱發電技術,每年可實現利潤64.5億元,減少用電量150億度以上,折標準煤約600萬噸,減少排放二氧化硫9萬噸,減少二氧化碳等溫室氣體約1500萬噸。
國家有關部門明確規定,水泥行業要重點在日產2000噸以上生產線建設中低溫余熱發電裝置,每年建設中低溫余熱發電裝置30套,形成年節約300萬噸標準煤能力。2010年新型干法水泥熟料熱耗由130公斤下降到110公斤標準煤,采用余熱發電生產線達40%,水泥單位產品綜合能耗下降25%。
到2010年,如果40%的新型干法生產線采用余熱發電技術,可以預期,新型干法水泥余熱年發電量可達84億度。按電站自用電率8%計算,年供電量約為77億度。如按供電煤耗每度380克標煤計算,相當于年節約300萬噸標煤、減少粉塵排放約4萬噸、減少co2排放約660萬噸、減少so2排放約6萬噸、減少nox排放約4.5萬噸,可使噸水泥熟料成本降低約10~15元。可見,新型干法水泥窯實施余熱發電具有良好的社會效益和經濟效益。
水泥生產線純低溫余熱發電工程的廣泛建設,還將帶動電站輔機、金屬管道、閥門、保溫材料、建筑材料等生產廠家的發展,也將拉動建筑安裝等相關工程建設單位的發展。
技術成熟
理論研究表明,水泥生產線純低溫余熱發電技術是充分利用水泥生產線窯頭、窯尾排放的350度以下低溫廢氣余熱,無需外加熱源,將熱能轉化為電能。
目前國內大型干法水泥線純低溫余熱發電技術應用主要為:單壓技術;閃蒸技術;雙壓技術。此三項技術均已成熟運用于市場。其中雙壓技術是利用低壓鍋筒產生低壓過熱蒸汽,補入蒸汽的溫度、焓值均較閃蒸系統高,同時,蒸汽的含溫量低,有利于汽輪機的運行、降低汽輪機的制造和運行成本,經濟性較好。實踐結果表明,雙壓、閃蒸技術優勢明顯高于單壓技術,代表了國內外余熱發電技術發展方向。而采用雙壓技術建設的項目投資和運行成本更低,性價比更好,投資回收期短。雙壓技術目前已完全可以采用全國產化設備,系統配置更適應中國水泥生產系統。
中信重型機械公司在水泥窯低溫余熱發電工藝及設備的研究開發中,先后研制出具有自主知識產權的純低溫余熱發電雙壓技術、補汽凝汽式汽輪機等。在雙壓工藝、雙壓鍋爐、補汽式汽輪機方面均有重大技術突破。特別是自行開發設制的計算機控制系統,通過在線測試、調節控制參數等,確保系統的運行穩定。
今年9月,中信重機為遼源金剛水泥集團生產線配套的純低溫余熱發電工程初步運行結果顯示,在不增加熱耗的條件下,噸熟料發電量達到35千瓦/時以上,實際發電功率達到了7700千瓦。這條生產線是國內水泥行業第一條雙壓技術純低溫余熱發電站的首次成功應用,標志著我國純低溫余熱發電技術水平步入國際先進行列。
發展空間
水泥行業發展純低溫余熱發電的時機已經逐漸成熟。截止2005年,全國共有新型干法水泥生產線615條,這些新型干法水泥生產線的平均運轉率能達到86%,有些企業可以達到90%以上,這為純低溫余熱發電的應用創造了必要條件。
2006年4月,由國家發改委等八部委聯合頒布了《關于加快水泥工業結構調整的若干意見》,明確提出了“十一五”期間水泥工業的結構調整目標:新型干法水泥采用余熱發電生產線將達到40%,水泥單位產品綜合能耗下降25%。日前,國務院發布了《促進產業結構調整暫行規定》,與之配套,國家發改委制定并經國務院批準的《產業結構調整指導目錄》也同時發布,日產2000噸及以上熟料新型干法水泥生產余熱發電,被新列入政策鼓勵類。
從前段情況看,不少省市投資主管部門在核準水泥建設項目時,把有沒有余熱發電作為核準條件,近期建成投產的生產線也有同步建設余熱發電系統。相信在“十一五”的5年中,水泥生產線純低溫余熱發電會是個較快的發展時期。照目前企業上余熱發電生產線的速度來看,到2010年新型干法水泥采用余熱發電生產線有可能超過40%。
鏈接: 《京都議定書》語境下的余熱發電
余熱發電工藝過程不需要燃燒燃料(煤、油和燃氣),對大氣環境不增加任何污染物(tsp、so2 、nox)的排放,與火力發電廠發出同等電量相比較,還可節約能源,減少co2及污染物的排放,降低排氣溫度,減輕溫室氣體效應。
2005年2月16日,《京都議定書》正式生效,減少溫室氣體(主要是co2)排放任務已擺在世界各國面前。我國水泥工業溫室氣體(主要是co2)排放量約占全國排放總量的10%,僅次于火力發電工業,勢必分擔國家的減排壓力。
在《京都議定書》中規定,各國溫室氣體排放指標可以買賣,世界上已產生從事“碳信用”交易的新市場。各水泥企業實施低溫余熱發電后,可將其減排溫室氣體的額度到“碳信用”交易市場上取得經濟回報。據了解,我國的“碳信用”交易已經啟動。每噸二氧化碳的價格是5~7美元左右,那么一個日產5000噸水泥廠的純低溫余熱發電所產生的減排指標為5萬噸左右,所以所產生的利潤為200多萬元人民幣,這是純利潤,不需要企業付出任何成本。
以上是網絡信息轉載,信息真實性自行斟酌。