水泥窑纯低温余热发电技术专项规划k1204之欧阳历创编.docx

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水泥窑纯低温余热发电技术专项规划k1204之欧阳历创编

水泥窑纯低温余热发电技术

时间：

2021.02.09

创作人：

欧阳历

专项规划

中国建材行业联合会

中国建筑材料工业规划研究院

二〇〇八年十一月

第一章指导思想、原则和目标

为贯彻落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》要求，切实做好水泥行业纯低温余热发电等重点节能技术推广工作，引导中央财政节能奖励资金及银行信贷资金的使用方向，特编制《水泥窑纯低温余热发电技术推广规划》。

一、指导思想

以科学发展观为指导，落实节约资源基本国策，围绕实现《十一五年规划纲要》提出的GDP能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少１０％的节能减排目标要求，以及国家发改委等部门《印发关于加快水泥工业结构调整的若干意见的通知》提出的水泥行业结构调整目标，以提高能源利用效率为核心，以企业为实施主体，大力推广新型干法水泥窑纯低温余热发电技术，充分发挥政府节能奖励资金的引导作用，调动水泥企业节约能源资源的积极性，尽快形成稳定可靠的节能能力，为实现水泥行业结构调整和节能减排目标奠定坚实的基础。

二、实施原则

（一）坚持企业为主实施与政府引导推动相结合。

（二）坚持节能与结构调整、技术进步与环境保护相结合。

（三）坚持强化节能审计与政策激励相结合。

（四）坚持突出重点与统分类指导相结合。

（五）坚持整体推进与分年度有效实施相结合。

三、规划目标

通过推广实施水泥窑纯低温余热发电技术，争取在3-5年内建成260套水泥窑纯低温余热电站，装机容量1920MW，年发电111.42亿千瓦时，年节约标准煤390万吨标准煤。

第二章水泥窑低温余热发电技术现状

一、水泥窑低温余热发电技术现状

（一）国内水泥窑低温余热发电技术应用日趋广泛

水泥窑低温余热发电技术的推广与新型干法水泥技术的推广密切相关。

进入新世纪以来，我国新型干法水泥技术日趋成熟，一大批新型干法水泥生产线相继建成投产，极大地推动了水泥产业结构调整。

经中国水泥协会统计核实，到2007年年底，全国已投产的新型干法水泥生产线达到797条，熟料产能6.07亿吨，新型干法水泥熟料产量占水泥熟料总产量的比重由2000年的12%上升到2007年的55%。

2007年全国水泥产量13.6亿吨，其中新型干法水泥产量约7.5亿吨。

以2003年全部采用国产装备的纯低温余热发电站在上海金山水泥厂并网发电为标志，我国水泥窑低温余热发电技术开始在进入全面推广应用阶段。

2005年年底，全国有17条水泥生产线配套了低温余热发电系统；2006年年底，有24套水泥窑低温余热电站建成投入运行，装机容量112.78MW；2007年全国当年建成并投入运行的水泥窑低温余热电站49座，新增装机容量424.3MW，到2007年年底，全国水泥窑纯低温余热电站达到73套，总装机容量达到537MW，同期已签约的低温余热发电项目更是达到200多项。

预计至2008年底，全国投入运行的水泥窑低温余热电站将超过200座。

（二）我国水泥窑低温余热发电技术达到国家先进水平

我国水泥窑低温余热发电技术经过多年的研发和生产实践，现已开发出拥有自主知识产权的“单压、闪蒸、双压”三大低温余热发电热力系统，适用于不同窑型、多种废气热源的回收利用，实现了为业主量身定做。

在不增加窑系统热耗的前提下，单压系统可达到约33~38kWh/t.cl的余热发电能力，闪蒸系统可达到约34~40kWh/t.cl的余热发电能力，双压系统可达到约34~42kWh/t.cl的余热发电能力。

目前，国产化自主知识产权的低温余热发电技术已经达到国际先进水平，除在国内水泥企业广泛应用外，已开始被拉发基等国际大型水泥集团采用，我国水泥窑余热发电技术已经得到国际市场的认可。

（三）国内低温余热发电技术应用中存在的问题

1、国内新型干法水泥企业大量中低温余热未有效利用

水泥生产过程中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排放的350℃以下的废气，其热量约占水泥熟料烧成系统总耗热量的30%以上。

由于过去受水泥熟料生产技术及国内节能技术装备研发水平的限制，前些年投产的新型干法水泥企业在生产过程中，有大量的中、低温余热未能被充分利用，所造成的能源浪费很大。

据统计，2007年年底全国新型干法水泥生产线投产约797条，其中具有余热开发价值的2000t/d以上的新型干法水泥窑有600余条。

预计到2008年年底和2009年上半年，约有200条水泥窑完成低温余热电站技改并投入运行，加上2007年年底前已经投入运行的74套水泥余热电站，预计具有余热开发价值的水泥窑仍有300条左右。

2、缺乏低温余热发电设计规范

目前国内纯低温余热发电规范未正式出台，缺乏相应的技术规范，加上国内从事水泥窑低温余热发电技术的设计单位和设备生产厂家较多，市场竞争激烈。

部分设计单位和设备生产厂家出于市场营销的需要，未能做到结合企业生产实际，为企业量身定做余热发电热力系统技术方案，片面追求单位熟料发电量，忽视对单位熟料热耗的控制，造成单位熟料发电量提高，熟料热耗升高，客观上降低了能源利用效率。

3、水泥企业改造资金不足

目前我国依然存在大量立窑等落后水泥产能，加之近年来一些地区又盲目上马了一大批新型干法水泥项目，导致国内市场总体供大于求。

近年来原燃材料价格的大幅度提高造成水泥企业成本急剧上升，但又因产能过剩难以将增加的成本传递到下游行业，水泥价格普遍较低，行业总体盈利能力不强。

尤其是当前全球金融危机导致的国内房地产、建筑等行业水泥需求的下降，使水泥企业生产经营状况更加恶化。

目前虽然国内水泥企业迫切希望进行余热发电技术改造，但大多数水泥企业存在融资难的问题，无力实施余热发电技术改造。

二、低温余热发电技术是水泥行业节能减排的重要途径

我国建筑材料工业是仅次于电力、冶金行业的第三大耗能大户，占全国能耗的11%左右。

水泥是建材工业的第一耗能大户，水泥占建材工业能源消费总量的57%左右，占全国能源消费总量的7%左右。

为实现我国十一五期末国内生产总值能耗降低20%的总目标，实现2010年水泥等建材主要产品达到中等发达国家水平的目标，以科学发展观继续优化产业结构，继续推进水泥纯低温余热发电等节能技术项目，提高能效水平，降低产品单耗，是建材工业节能减排的重要举措。

（一）低温余热发电技术是水泥行业节能降耗的重要途径之一

水泥行业的能源消耗，主要在熟料煅烧、烘干、粉磨等生产过程中。

近几年，随着我国新型干法水泥生产技术和装备的快速发展和行业结构调整的步伐加快，水泥工业节能技术水平有了长足的进步，高温余热已在水泥生产过程中被回收利用，水泥熟料热耗已由4600～6700kJ/kg下降至2900～3200kJ/kg。

水泥单位产品综合能耗呈下降趋势。

利用日益成熟的低温余热发电技术，大量回收和充分利用中、低余热，将废气中的热能转化为电能，可有效的减少水泥生产过程中的能源消耗。

纯低温余热发电技术是利用窑头、窑尾排放废气余热发电，无需消耗燃料。

目前，一般纯中低温余热发电项目吨熟料发电量已达到37～42kWh/t熟料，使水泥生产线的自供电量达到1/3以上，相当于吨熟料能源消耗减少了12公斤标准煤左右，经济效益十分可观。

同时，窑头、窑尾废气通过余热锅炉后降低了排放的温度，可有效减轻水泥熟料生产对环境的热污染。

因此，在用新型干法生产线取代落后水泥生产方式的同时，在已投产运行和新建的新型干法窑生产线上，加设纯中低温余热发电装置，充分回收废气余热，已成为我国水泥工业节能降耗的有效途径之一，具有良好的经济效益和社会效益。

（二）国家鼓励推广低温余热发电技术的政策力度不断加大

进入“十一五”时期，节能减排、发展循环经济、转变经济增长方式成为当代中国最为急迫的任务。

国家相继出台了一系列鼓励政策推动节能减排。

水泥窑余热发电作为水泥工业“十一五”期间能耗降低20%的重要措施，被列入了国家十大重点节能工程；在2005年国务院颁布的《促进产业结构调整暂行规定》中，把利用新型干法水泥生产线实施余热发电列入鼓励类项目；2006年4月，在国家发改委等8部委发布的《关于加快水泥工业结构调整的若干意见》中，明确提出了要求到2010年采用余热发电生产线达到40％以上；2006年10月，国家发改委报请国务院批准发布施行的《水泥工业产业发展政策》中，明确规定“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；2006年底，国务院召开发展循环经济电视电话会议，要求水泥行业现有日产2000吨以上和新建的新型干法水泥生产线安装低温余热发电设备；2007年8月，中央财政决定对燃煤工业锅炉（窑炉）改造工程等十大重点节能技术改造工程实行“以奖代补”政策，奖励金额按项目技术改造后实际取得物的节能量计算，每节约1吨标煤中央财政将给予企业200元或250元的奖励。

推广应用水泥窑纯低余热发电技术有着空前优越的政策环境。

（三）低温余热发电技术具备产业化推广的条件

进入新世纪以来，我国水泥窑纯低温余热发电技术得到了长足发展，技术水平不断提高，技术装备实现了国产化，基本达到国际先进水平。

采用国产技术装备建成的低温余热电站，吨熟料发电能力达到37～42kwh，发电成本不超过0.20元/kWh，远低于从电网的购电电价，扣除余热电站自身耗电量，可满足企业20%～30%的用电需要量。

节能环保效益显著，已具备产业化推广的条件。

（四）低温余热发电技术受到企业认可

水泥工业属于高能耗工业，能源成本在水泥成本中的比重超过60%。

近几年能源价格的持续上涨给水泥工业带来巨大的成本压力，水泥业主的发展思路从单纯的规模化扩张逐步转向了规模化扩张与内部挖潜并举。

目前新建新型干法水泥项目大都同步配套建设水泥窑纯低温余热电站，很多地区已经把同步建设余热电站作为批准水泥生产线建设的前提条件。

第三章实施方案

一、主要内容

预期今后3-5年全国新型干法水泥还有300～400条线（按5000t/d规模考虑）的发展余地，届时全国新型干法水泥生产线将达到1100条。

因新建新型干法水泥生产线基本上都是同步建设余热发电。

故不在本专项规划之内。

本规划仅考虑对2007年底前已建成的的新型干法水泥生产线进行余热发电节能技术改造。

主要内容为：

在3-5年内，对现有约2000吨以上的新型干法水泥窑进行余热回收节能技术改造，利用废气余热锅炉回收窑头熟料冷却机及窑尾预热器废气余热。

争取到规划期末，使全国新型干法水泥生产线余热发电配套率达到85%以上。

二、装机容量、投资规模及实施进度

规划自2009年至2013年分两期实施，第一期2009～2010年，第二期2011年～2013年。

规划期内建成260套水泥窑纯低温余热发电站，总装机容量1920MW，年均发电量为111.42亿千瓦时，总投资规模为126.83亿元。

第一期2009～2010年，对36家水泥企业47条新型干法水泥窑实施低温余热发电节能技改工程，装机容量295.5MW,年平均发电量16.18亿千瓦时，总投资21.23亿元。

见附表。

第二期2011～2013年，对213条水泥窑实施低温余热发电节能技改工程，装机容量1624.5MW，年平均发电量95.24亿千瓦时，总投资105.6亿元。

三、组织实施

（一）组织单位

工业和信息化部、各省（自治区、直辖市）发展改革委、经（贸）委。

（二）实施主体

实施余热利用工程建设与改造的企业或单位。

（三）参与单位

中国建材工业协会、国家建材工业标准定额总站、中国建材工业规划研究院、中材节能发展有限公司、南京凯盛水泥技术工程有限公司、安徽海螺建材设计研究院、大连易世达能源工程有限公司、中信重型机械公司、华效资源有限公司、中国标准化研究院。

四、节能减排效益

规划实施后，260套纯低温余热发电站每年可发电111.42亿千瓦时，按余热电站自用电率7%计算，每年可为水泥生产线供电103.62亿千瓦时。

由于低温余热电站采用“并网不上网”的技术方案，相应地可减少外购电的线损。

按线损占余热电站供电量的5%、平均电价0.5元/kwh考虑，企业每年可少向外部电网购电109.08亿千瓦时，节约购电资金54.54亿元。

按2007年全国火力发电厂平均供电标准煤耗356克/千瓦时计算，相当于节约标准煤390万吨，减少二氧化碳排放1014万吨。

按照每节约1吨标准煤国家奖励250元计，可获得国家节能奖励9.75亿元，占全部规划项目总投资8%。

第四章保障措施

一、加强组织领导

水泥窑低温余热发电节能技术是国家《“十一五”十大重点节能工程实施意见》（以下简称《实施意见》）确定的十大重点节能工程之一，涉及面广、工作量大，需要有关部门和地方政府协同配合，共同推动实施。

工业信息化部、地方政府和企事业单位要加强对水泥窑低温余热发电技术推广及节能改造工作的组织领导，明确节能技改工程的实施机构、人员和经费，并将工程实施进度和绩效纳入各级政府和有关企事业单位年度工作考核体系中。

中国建材协会、各级地方建材协会及中国建材工业规划研究院要积极发挥桥梁纽带作用，加强对低温余热发电技术推广实施的指导。

各地发展改革委、经（贸）委、各有关企业要根据《节能中长期专项规划》和《实施意见》，制订本地区、本企业低温余热发电节能技改实施方案和分年度实施计划，并组织实施，确保各项工程按计划完成。

二、建立严格的节能管理制度

（一）制定设计规范和标准，抓紧制定出台水泥工厂余热发电设计规范。

（二）强化水泥企业节能管理，提高节能降耗改造的积极性。

对水泥企业开展能源审计，编制节能规划及其实施方案，制定节能目标，建立节能责任制，完善节能管理制度。

国家及各级政府有关部门对企业节能进行跟踪、指导和监督，对能效水平达不到要求的，依法责令限期整改。

三、加大结构调整和节能新技术推广力度

（一）加快淘汰落后工艺、技术和设备。

重点淘汰水泥土窑、普通立窑和窑径3米及以下机械化立窑、干法中空窑、湿法窑等高耗能水泥生产线。

（二）大力推广应用水泥窑纯低温余热发电节能新技术和新装备。

各级政府要积极创造条件，采取多种方式，加快低温余热发电节能技术的推广应用，积极引导鼓励水泥企业实施节能技术改造，对节能技改效果显著的企业给予一定的奖励，有关部门要积极组织水泥窑低温余热发电技术的推广。

（三）培育节能技术服务体系。

中国建材协会及各级地方建材协会、中材节能发展有限公司等设计院所、设备生产厂家要强化服务意识，拓宽服务范围，增强服务能力，提高服务水平，在水泥厂低温余热发电节能技改工程的实施中发挥重要作用。

要加快推行合同能源管理，为企业和用户提供诊断、融资、设计、改造、运行、管理“一条龙”服务，以节能效益分享方式回收投资和取得合理利润，推进企业节能技术改造。

（四）建立多渠道节能融资机制。

各类金融机构要切实加大对水泥企业节能项目的支持力度，鼓励设立专门的节能贷款业务。

推动和引导社会各方面加强对节能的资金投入。

鼓励企业运用清洁发展机制，通过市场直接融资，以及争取国际金融组织、外国政府贷款，加大企业节能降耗技术改造。

四、切实加强项目管理

按照有关规定，切实加强水泥窑低温余热发电节能技改项目全过程管理。

一是严格按照《实施意见》确定的投资重点组织申报项目。

项目申报单位要如实报送有关项目材料，各省（自治区、直辖市）节能主管部门要根据《实施意见》确定的投资重点、项目实施单位基本情况和项目申报要求认真审核申报材料，并组织有关论证。

二是建立项目库，严格实行专家评审制度。

凡企业申请、地方审核同意上报的项目统一纳入备选项目库，实行动态管理。

严格执行项目专家评审制度，凡需国家支持的项目，必须由工业信息化部等部门以及中国建材联合会组织专家进行评审。

三是严格规范项目的实施。

项目实施单位要根据项目主管部门的有关批复，进一步落实项目有关实施条件，认真组织实施项目。

项目的土建、安装、监理和材料、设备采购要按照国家有关规定实行招标投标。

项目实施要做到质量、投资和工期“三包干”。

四是加强项目跟踪和管理。

对中央财政资金支持的重大项目，在项目建设过程中由工业信息化部等部门组织分阶段定期检查，发现问题及时纠正。

五是认真做好项目竣工、验收和后评估工作。

项目建成后，各地主管部门要认真组织验收。

对验收不合格的项目，立即采取措施整改，确保项目建设投产，如期发挥效益，实现节能目标。

对于重大项目和示范项目，要进行后评估。

各地主管部门要对项目的实施进度、资金投入情况、领导重视程度、人员素质、实施效果等方面进行评价、监督和检查。

时间：

2021.02.09

创作人：

欧阳历