利用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)來回收水泥窯余熱,已經(jīng)在水泥行業(yè)內(nèi)被廣泛采用,并作為我國“十一五”十大重點節(jié)能工程之一的余熱余壓利用工程被推廣。經(jīng)中國水泥協(xié)會初步統(tǒng)計,2008年全國新型干法水泥生產(chǎn)線總投產(chǎn)120條新線,新增水泥熟料產(chǎn)能14334.4萬噸,其中6000t/d生產(chǎn)線6條,5000t/d生產(chǎn)線66條,3000t/d生產(chǎn)線5條,其它 生產(chǎn)線43條。加上2008年之前已有的新型干法水 泥生產(chǎn)線,截至2008年底,全國共有新型干法水泥 生產(chǎn)線922條,熟料產(chǎn)能75686.4萬噸。國家發(fā)改委制定的“十一五”發(fā)展目標(biāo)是:2010年水泥預(yù)期產(chǎn)量在12.5億噸,其中新型干法水泥比重提高到70%,新型干法水泥噸熟料熱耗由130kg下降到110kg標(biāo)準(zhǔn)煤,采用余熱發(fā)電的生產(chǎn)線達(dá)40%。截至2008年6月,全國水泥行業(yè)在新型干法水泥生產(chǎn)線上已經(jīng)配套建設(shè)各種類型的純低溫余熱電站約186座(包括已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行和正在建設(shè)的),形成年余熱發(fā)電量98億度的能力,相當(dāng)于年節(jié)約380萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳980萬噸。

 

  新型干法水泥窯余熱煙氣一般為400℃以下的廢氣:一部分是窯尾預(yù)熱器產(chǎn)生的高粉塵(70～100 g/m3 )濃度的窯尾煙氣;另一部分為窯頭冷卻熟料 的低粉塵(～30g/m3 )濃度的窯頭煙氣。根據(jù)水泥窯生產(chǎn)工況的特點,煙氣排氣量和溫度均有較大的波動范圍,同時排出的煙氣中含有一定量的粉塵,窯尾排出的煙氣粉塵主要是生料,磨礪性不強(qiáng),但有一定的粘附性,容易在余熱鍋爐受熱面上沉積形成沾污,降低傳熱系數(shù);而窯頭廢氣中的粉塵主要是熟料顆粒,煙氣成分接近空氣,但其磨礪性較強(qiáng),容易使余熱鍋爐受熱面產(chǎn)生磨損。

 

  冶金行業(yè)余熱利用 冶金企業(yè)屬于耗能型企業(yè),其能耗占全國能耗的10%左右,占工業(yè)部門能耗的15%左右,能源費用占企業(yè)生產(chǎn)總成本20%～30%。由于能源生產(chǎn)的增長速度尚難以適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,能源價格的上升和波動已經(jīng)對冶金企業(yè)的生存和發(fā)展構(gòu)成了挑戰(zhàn),節(jié)能降耗已經(jīng)成為冶金企業(yè)長期的戰(zhàn)略任務(wù)。冶金企業(yè)從原料、焦化、燒結(jié)到煉鐵、煉鋼、連鑄以及軋鋼的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含有可利用熱量的廢氣、廢水、廢渣,同時在各工序之間存在著含有可利用能量的中間產(chǎn)品和半成品。充分回收和利用這些能量,是企業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。

 

  目前,冶金企業(yè)常用的余熱利用方式有:安裝換熱器、余熱鍋爐、爐底管汽化冷卻、冷熱電聯(lián)產(chǎn)等,回收后的熱量主要用于預(yù)熱助燃空氣、預(yù)熱煤氣和生產(chǎn)蒸汽。國內(nèi)冶金企業(yè)換熱器的發(fā)展趨勢是:換熱器的型式由簡單的低效型走向強(qiáng)化傳熱的高效型,熱風(fēng)溫度一般在300℃以上(比過去提高了80～100℃),出換熱器的煙溫由過去的400～500℃降低到250～400℃。以寶鋼鋼鐵股份有限公司為例,其主要的余熱回收技術(shù)有:干熄焦(CDQ)發(fā)電技術(shù)、燒結(jié)余熱回收技術(shù)、高爐余壓發(fā)電技術(shù)、副產(chǎn)煤氣回收技術(shù)、熱送熱裝技術(shù)、加熱爐汽化冷卻技術(shù)、爐窯煙氣余熱回收技術(shù)等。十年來,該公司余能回收量大幅提高了86%。

 

  其他行業(yè)余熱利用

 

  建筑陶瓷行業(yè)消耗的熱能中,主要集中于干燥和燒成工序,它們的能耗占整個企業(yè)能耗的80%以上。其中,約有61%用于燒成工序,干燥工序能耗約20%。我國陶瓷行業(yè)的能源利用率為28%～30%,而發(fā)達(dá)國家的能源利用率一般高達(dá)50%以上。建筑陶瓷企業(yè)的窯爐所產(chǎn)生的煙氣帶走的熱量是巨大的,而目溫度較高可達(dá)400～500℃,占窯爐總熱量的25%～35%,噴霧塔所產(chǎn)生的煙氣和水氣熱能雖然溫度較低(80～120℃),但熱量巨大。人們對這部分余熱利用已經(jīng)重視起來,目前已經(jīng)逐漸開始推廣利用窯爐余熱直接加熱干燥坯體或噴霧泥漿、在換熱器中用煙氣余熱加熱助燃空氣和氣態(tài)燃料、設(shè)置余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽以及用于冷熱電聯(lián)產(chǎn)。此外,余熱利用在玻璃窯工業(yè)、硅冶煉工業(yè)等行業(yè)中也日漸得到重視,出現(xiàn)了與生產(chǎn)相結(jié)合的