邵俊：低碳经济下的水泥窑余热发电技术发展

12月11日上午，由中国能源环境科技协会主办的“余热回收再利用技术与产业发展研讨会”在杭州召开。会议齐聚了行业权威专家，业内知名企业负责人，专业技术人员等，旨在推动余热产业发展，交流余热再利用技术与经验，探讨我国政策环境和发展战略。中国水泥网CEO邵俊受邀参加会议并做了题为《低碳经济下的水泥窑余热发电技术发展》的报告，内容整理如下：

一、水泥低碳时代已经到来！

2009年11月26日哥本哈根会议召开前夕，中国政府正式对外宣布控制温室气体排放的行动目标，决定到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%—45%，并将其作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。

从长期来看，中国发展低碳经济是必然的选择。但是，低碳经济转型过程中，也会带来巨大的社会成本。由于中国经济发展处于城市化和工业化背景下相对较高碳密度的重工业主导阶段、能源资源以高碳的煤为主等多方面现实原因，中国的碳排放总量还是会呈现上升的趋势。

水泥行业作为高耗能、高排放产业之一，二氧化碳排放量占人类活动制造的二氧化碳总量的5%，势必会感受到减排带来的压力。作为总产能已经达到了全世界的50%中国水泥行业，纯低温余热发电技术就是减排二氧化碳的有效方式之一。“作为水泥行业，节能减排、循环经济、低碳环保反复讲了很多年，但我觉得其中最主要、最简单可行的就是纯低温余热发电技术。”邵俊简洁明了地说。

二、余热发电技术在水泥行业的应用现状

水泥行业里的余热利用已有相当长的发展过程，主要可以分为四个阶段：

第一阶段为1953年至1989年。这30多年的主要工作是开展了中空窑高温余热发电技术及装备的开发、推广、应用工作。我国水泥行业参照上世纪30年代日本引进德国技术在我国东北、华北地区建设的中空窑高温余热发电技术装备，对老厂进行改造，同时在老厂扩建中得到应用。总计投运了约290条中空窑余热发电系统，形成了不同蒸汽参数、余热锅炉形式、装机容量的高温余热发电窑系统，为我国开展水泥窑中低温余热发电技术及装备的研究开发奠定了坚实实践基础。

第二阶段为1990年至1996年。“八五”期间，国家安排了水泥行业科技攻关课题，其一是《带补燃锅炉的中低温余热发电技术及装备的研究开发》，主要内容为采用国产标准系列汽轮发电机组，回收400℃以下废气余热进行发电。该课题在1996年完成了攻关工作，形成了《带补燃锅炉的水泥窑中低温余热发电技术》，此项技术的研究、开发、推广、应用，为我国开发水泥窑纯低温余热发电技术及装备工作积累了丰富的经验。其二是《水泥窑纯低温余热发电工艺及装备技术的研究开发》。其三是《纯低温余热发电技术装备——螺杆式膨胀机研究开发》。根据带补燃锅炉的水泥窑中低温余热发电技术应用的经验，以日本KHI公司为宁国水泥厂4000t/d水泥窑提供的6480kW纯低温余热电站的建设为契机，基本形成了我国水泥窑纯低温余热发电工艺技术装备体系。

第三阶段为1997年至2005年。其间的主要工作是推广、改进《带补燃锅炉的水泥窑中低温余热发电技术》和《水泥窑纯低温余热发电技术》。截至2005年年底，国内有23个水泥厂36条1000t/d～4000t/d预分解窑生产线上安装了28台带补燃锅炉的中温余热发电机组，总装机为45.36MW。与此同时，我国水泥行业分别于2001年、2003年利用我国自主研发的技术和国产设备，在2000t/d、1500t/d水泥窑上投运了装机容量分别为3MW、2.5MW的纯低温余热电站。我国水泥行业利用国产设备和技术在12条新型干法窑上，配套建设了装机容量分别为2MW、3MW、6MW、7MW的纯低温余热电站。

第四阶段为2005年以后。水泥窑纯低温余热发电技术装备已经成熟，进入了蓬勃发展阶段。随着纯低温余热电站投入运行数量的增多，运行情况反过来指导了工艺技术装备的提高，使我国水泥窑纯低温余热发电技术装备更加成熟可靠，也给我国这项技术达到世界先进水平提供了机遇。

历年投入运行的低温余热电站

用国产技术与装备纯低温余热发电项目投资，每千瓦装机约6500元～7000元左右。纯低温余热发电的供电成本通常在0.12元/kWh~0.16元/kWh之间(其中折旧费占37%~39%，维修费占25%~28%，其他费用占18%~22%)。外购电价与供电成本的差价就是效益。余热发电的供电可满足水泥生产用电1/4~1/3的需求，吨水泥成本可降低12元～15元。投资回收期在3年~4年之间。

余热发电行业的市场前景

低温余热发电一般适合装置在日产2000吨熟料及其以上规模的生产线上。除特殊情况外，日产2000吨熟料以下规模生产线上装置低温余热发电不经济，目前这些小规模新型干法生产线已开始逐步淘汰。按此计算，截止2009年底，已有498条生产线配备余热电站，除去日产2000吨以下不适合配备的生产线之外，还至少有271条水泥生产线需要配备余热电站。

到2010年11月，已有140多条新型干法水泥生产线投产。今明两年，预计还将有约250条新型干法线投产。因此，近几年内，余热发电项目还有较大的增长空间，特别是在中西部地区，比如：云南省目前新型干法水泥生产线有70多条，占到全省水泥生产线的70%以上，而配套余热发电的只有7条线；贵州省目前只有贵州科特林水泥有限公司等4家企业已建成投产，3家企业年内可建成发电。

纯低温余热发电技术受到国家产业政策支持

余热余压利用工程在《节能中长期专项规划》中被列入十项重点节能工程之一。“十一五”期间在日产2000吨以上水泥生产线建设中低温余热发电装置每年30套，形成年节能300万吨标准煤；通过地面煤层气开发及地面采空区、废弃矿井和井下瓦斯抽放，瓦斯气年利用量达到10亿立方米，相当于年节约135万吨标准煤。

在2006年公布的《水泥工业产业发展政策》第八条里提到：国家鼓励和支持企业发展循环经济，新型干法窑系统废气余热要进行回收利用，鼓励采用纯低温废气余热发电。

最近公布的《水泥行业准入条件》中提到：鼓励对现有水泥(熟料)生产线进行低温余热发电、粉磨系统节能、变频调速和以消纳城市生活垃圾、污泥、工业废弃物可替代原料、燃料等节能减排的技术改造投资项目。新建水泥(熟料)生产线要配置纯低温余热发电。