1 國內水泥行業(yè)余熱利用勢在必行 

經國務院同意，國家發(fā)展改革委員會于2004/11/30發(fā)布了我國第一個《 節(jié)能中長期專項規(guī)劃 》。根據(jù)國情，節(jié)能是我國經濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針，也是當前一項極為緊迫的任務。為推動全社會開展節(jié)能降耗，緩解能源瓶頸制約，建設節(jié)能型社會，促進經濟社會可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)全面建設小康社會的宏偉目標，該規(guī)劃針對 “ 十一五 ”，重點規(guī)劃了到 2010 年節(jié)能的節(jié)能目標和發(fā)展重點，并提出 2020 年的目標。 

1）  宏觀節(jié)能量指標：到 2010 年每萬元 GDP 能耗由 2002 年的 2.68 噸標準煤下降到 2.25 噸標準煤， 2003-2010 年年均節(jié)能率為 2.2% ，形成的節(jié)能能力為 4 億噸標準煤。 

2020 年每萬元 GDP 能耗下降到 1.54 噸標準煤， 2003-2020 年年均節(jié)能率為 3% ，形成的節(jié)能能力為 14 億噸標準煤，相當于同期規(guī)劃新增能源生產總量 12.6 億噸標準煤的 111% ，相當于減少二氧化硫排放 2100 萬噸。 

2 )  主要工業(yè)產品單位能耗指標： 2010 年總體達到或接近 20 世紀 90 年代初期國際先進水平，其中大中型企業(yè)達到本世紀初國際先進水平； 2020 年達到或接近國際先進水平；對水泥產業(yè)規(guī)定的單位能耗指標如下： 
  
 
為實現(xiàn)國家發(fā)展改革委員規(guī)定的上述能耗指標，除了在水泥生產工藝上繼續(xù)努力挖掘潛力外，有效地挖掘和合理地利用水泥生產工藝過程中廢棄的熱量也是實現(xiàn)上述戰(zhàn)略目標的重要途徑之一。對水泥生產企業(yè)來說,達到上述指標能使噸水泥的生產成本大幅下降,對降低生產成本和提高企業(yè)競爭力大有裨益。 

2 當前國內水泥行業(yè)余熱利用狀況 
根據(jù)對現(xiàn)場熱工測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，當前水泥生產工藝對熱能的利用狀況是： 

1）利用率低，相對于國外87%左右的先進記錄，國內低于60%。 
造成當前水泥生產工藝熱能利用率不高的主要原因有： 
-  設備熱能綜合利用率低 
-  生產工藝對熱能的利用不合理 

2）  隨著燃料成本上漲，水泥市場價格競爭壓力大； 

3）  多種因素制約了水泥生產工藝在節(jié)能領域中的技術創(chuàng)新； 

即使在水泥行業(yè)技術較為先進的新型干法水泥生產線中，就其過程能量組合使用的現(xiàn)狀而言，被水泥熟料生產利用的熱量也低于總輸入熱量的60%。倘若將可以通過過程能量優(yōu)化進一步節(jié)約的能量考慮在內，目前水泥熟料生產能利用的熱量占總輸入熱量的百分數(shù)將為更低。為徹底改變水泥生產能耗偏高的狀態(tài)，水泥行業(yè)的科研、設計和生產人員對熟料生產線不斷地進行優(yōu)化設計，對水泥生產工藝也作了不斷地改進。與此同時，盡管水泥行業(yè)的科技人員也對利用水泥生產工藝過程中廢棄的能量來發(fā)電作了不懈的努力，但我國水泥行業(yè)在利用余熱發(fā)電方面始終沒有脫離長期停留在低水平重復的困境。 

1）補燃式余熱發(fā)電 
補燃式余熱發(fā)電是水泥行業(yè)科技人員利用水泥生產工藝過程中廢棄的能量來發(fā)電的一種嘗試。它將我國發(fā)電行業(yè)五十年代應用的小容量、低參數(shù)、成熟的火電系統(tǒng)和技術，在國家政策的鼓勵下，揉合了我國八十年代逐漸發(fā)展的、可燃用劣質燃料的小容量循環(huán)流化床技術，在水泥熟料生產線上總成。它利用了部分水泥生產工藝過程中廢棄的熱量，或加熱鍋爐給水，或對部分飽和蒸汽進行過熱，達到對余熱部分利用的目的。這種發(fā)電系統(tǒng)和裝備對我國發(fā)電行業(yè)業(yè)外人員而言，具有技術風險小的優(yōu)點。特別在地區(qū)性電力供應不足的請況下得到了業(yè)主的認可。但是從我國電力供應的長期規(guī)劃角度和發(fā)電系統(tǒng)和裝備的節(jié)能效果來說，地區(qū)性電力供應不足是暫時現(xiàn)象，但系統(tǒng)熱耗要較當前電網偏高許多，系統(tǒng)過程能量的優(yōu)化余地較大，補燃式發(fā)電系統(tǒng)的存在也會使水泥熟料生產系統(tǒng)的綜合可用率下降。這種余熱利用方式不但不能被國家節(jié)能政策所鼓勵，而且也會對水泥熟料的正常生產和業(yè)主投入資金的回收產生不利影響。 

2）純低溫余熱發(fā)電 
隨著技術引進和國家政策的引導，當前純低溫發(fā)電方式正在得到水泥行業(yè)業(yè)主越來越多的認可。在不影響水泥熟料產品的質量和產量的前提下，通過對余熱的技術性利用獲得最大量化的電力自給，從而實現(xiàn)噸熟料熱耗降低的效果，這越來越成為整個水泥行業(yè)利用純低溫發(fā)電方式降低能耗的追逐目標。但是，作為業(yè)主，尚存如下疑慮。 

(1) 跨行業(yè)文化背景的差異 
電力生產和水泥生產具有不同的產業(yè)文化背景，水泥生產的業(yè)主出于對主業(yè)的保護，對從未接觸過的電力生產設備的安全性、對電力生產過程管理上可能會帶來的影響資金按計劃回收等眾多因素，存在疑慮。 

(2) 有限的發(fā)電量對業(yè)主缺乏吸引力 

由于缺乏專業(yè)技術研發(fā)能力，目前國內在水泥工業(yè)中已建、在運的余熱發(fā)電裝置對水泥生產工藝中廢棄熱量的利用尚處于初級階段。在利用過程能量技術對汽水循環(huán)系統(tǒng)進行優(yōu)化、適應水泥余熱回收的低溫壓余熱鍋爐的設計理念以及對高效、低耗汽輪發(fā)電組的發(fā)掘利用方面均有相當?shù)牟粶蚀_性。致使同樣的投資金額達不到業(yè)主期待的發(fā)電量和投資回收期待值，影響了業(yè)主對余熱回收項目投資的決心。 

(3) 發(fā)電設備和系統(tǒng)的成熟性 

在水泥廠已投運的余熱發(fā)電設備和系統(tǒng)裝置中，不斷被發(fā)現(xiàn)的眾多不完善之處，是水泥行業(yè)業(yè)主對利用發(fā)電方式進行余熱回收利用的又一個重要疑慮。根據(jù)我們的調查，目前在已投運裝置中暴露出的眾多不完善之處造成的后果，都同系統(tǒng)設計和設備運行的安全和可靠性相關。究其根源是對發(fā)電技術系統(tǒng)的成熟性缺乏研究。 

目前國內從事水泥余熱發(fā)電領域的單位以水泥行業(yè)的科技人員為主。盡管他們能對余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機制訂定貨技術規(guī)格書并能配合鍋爐廠進行鍋爐方案設計，但是由于行業(yè)的差異，他們自身對這些設備缺乏深入的認識和獨立的研發(fā)能力。從市場角度，整個發(fā)電設備制造行業(yè)的技術發(fā)展隨著機組向大容量、超大容量以及高參數(shù)、超高參數(shù)發(fā)展，長期以來忽視了在低參數(shù)、小容量發(fā)電設備以及相關的輔機領域發(fā)展技術儲備和聚集研發(fā)力量，再加上對水泥行業(yè)的特殊性缺乏了解，導致所供設備在現(xiàn)場發(fā)生影響機組安全、可靠運行的因素比比皆是的現(xiàn)象就不足為奇了。經分析，這些在現(xiàn)場出現(xiàn)的影響機組安全、可靠運行的因素具有一個共同的特點，它們的發(fā)生，均非因缺乏高科技，只要發(fā)電設備制造行業(yè)能和水泥行業(yè)科技人員在工程之初就能密切結合，根據(jù)水泥行業(yè)的特殊要求，對相關技術和設備作必要改進，認真執(zhí)行發(fā)電設備制造行業(yè)的標準和行規(guī)就都可以加以解決。 

(4) 合理發(fā)電指標評判標準的制訂 

業(yè)主一旦決定對水泥生產線作技術改造，利用其生產工藝中的棄熱發(fā)電，合理的發(fā)電指標對業(yè)主投資的決定會起很大促進作用。目前在水泥行業(yè)中通常使用的指標，在某些情況下會對業(yè)主的決心起到負面影響。對水泥行業(yè)余熱利用制定合理的發(fā)電指標評判標準需盡快進行。 

(5) 符合市場經濟的供需經濟合同的保證 

在市場經濟條件下，符合市場經濟的供需經濟合同既是業(yè)主和工程承包方雙方權益保證的依據(jù)，又是推動供貨方技術發(fā)展、設備改進的驅動力。據(jù)調查，在利用水泥余熱發(fā)電的所有國內在運機組的商務合同中，在業(yè)主和工程承包方之間幾乎無一例外的都未將發(fā)電指標列入工程承包方所必須承擔的義務范圍。我們認為，這也就是我國水泥行業(yè)余熱利用為什麼長期以來停留在低水平重復的主要原因之一。 

3． 對國內水泥行業(yè)利用余熱發(fā)電的建議 

作為長期從事發(fā)電設備行業(yè)工作，熟悉發(fā)電技術但對水泥生產行業(yè)陌生的人士，面對國內現(xiàn)有的余熱發(fā)電技術和設備，有信心通過跨行業(yè)的技術嫁接，盡快改變我國水泥行業(yè)在利用余熱發(fā)電領域的現(xiàn)狀，特提出下列建議供業(yè)內人士參考。 

1）打破行業(yè)約束，實現(xiàn)水泥-發(fā)電行業(yè)科技人員的強強聯(lián)合，發(fā)揮各自的專業(yè)特長和優(yōu)勢，共同分階段實現(xiàn)國家對2020年水泥行業(yè)的節(jié)能要求和滿足水泥企業(yè)在市場經濟中的競爭需要。 

2）在實現(xiàn)水泥-發(fā)電行業(yè)科技人員強強聯(lián)合的基礎上，在不影響水泥熟料產品的質量和產量的前提下，共同挖掘水泥生產工藝中可利用的熱源；共同推動小容量、低參數(shù)余熱發(fā)電技術和設備的技術進步，以達到在噸熟料熱耗降低的前提下為水泥企業(yè)創(chuàng)造最大量化電力輸出的目的。 

3）鼓勵和推動電力行業(yè)的規(guī)范和行規(guī)進入水泥余熱發(fā)電項目實踐。徹底改變目前人們對小容量、低參數(shù)工程項目和設備以及與之相關的技術進步不受重視的狀態(tài)。 

4）鼓勵和推動符合市場經濟的供需經濟合同，制定有利于推動工程承包方和設備制造方技術進步和業(yè)主方權益的合同條款。