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第 3 章 水 泥 行 业 重 点 能 效 技 术 与 应 用 案 例 3.1 行 业 发 展 概 况 2000 年 以 来, 由 于 全 社 会 固 定 资 产 投 资 的 快 速 增 长, 强 劲 拉 动 了 国 内 的 水 泥 消 费, 水 泥 进 入 新 一 轮 高 速 增 长 期 2000 年 中 国 水 泥 产 量 5.9 亿 吨, 到 2007 年 水 泥 产 量 增 长 到 13.6 亿 吨, 七 年 净 增 7.7 亿 吨, 年 平 均 增 长 率 达 到 12.7% 进 入 2008 年, 虽 然 受 全 球 金 融 危 机 影 响, 水 泥 产 量 增 速 放 缓, 但 仍 增 长 了 2.9%, 水 泥 产 量 达 到 14 亿 吨, 占 世 界 水 泥 总 产 量 的 48% 与 此 同 时, 国 家 采 取 了 一 系 列 宏 观 调 控 措 施, 使 水 泥 工 业 结 构 调 整 取 得 突 破 性 进 展, 新 型 干 法 水 泥 生 产 能 力 迅 速 增 长, 其 占 水 泥 总 产 量 的 比 重 大 幅 提 高 2000 年, 中 国 新 型 干 法 水 泥 产 量 为 7775 万 吨, 产 量 比 重 为 13.1%, 到 2008 年 新 型 干 法 水 泥 产 量 已 达 到 9.1 亿 吨, 产 量 比 重 达 到 65%, 比 2000 年 提 高 了 近 52 个 百 分 点 水 泥 总 产 量 / 亿 吨 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 5.9 6.6 13.1 13.6 新 型 干 法 水 泥 比 重 水 泥 产 量 7.3 16.2 8.6 21.0 9.7 31.2 10.7 45.0 12.4 50.0 13.6 55.0 14.0 65.0 70 60 50 40 30 20 10 新 型 干 法 水 泥 比 重 /% 0.0 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 年 图 3.1 2000~2008 年 中 国 水 泥 总 产 量 及 新 型 干 法 水 泥 比 重 变 化 情 况 截 止 2008 年 底, 中 国 共 有 14 家 企 业 水 泥 产 量 超 过 千 万 吨, 比 20005 年 时 的 6 家 增 长 了 1 倍 多 ; 排 名 前 10 位 的 企 业 市 场 份 额 达 到 30% 以 上, 远 高 于 2005 年 时 的 15%, 大 型 水 泥 集 团 快 速 成 长, 生 产 集 中 度 迅 速 提 高 投 产 的 新 型 干 法 生 产 线 规 模 不 断 提 高, 技 术 装 备 的 大 型 化 先 进 化 趋 势 明 显 :2006 年 所 有 新 型 干 法 水 泥 生 产 线 中, 日 产 4000 吨 及 以 上 生 产 线 产 量 比 重 为 39%, 当 年 新 投 产 生 产 线 平 均 规 模 为 3000t/d; 到 2008 年 日 产 4000 吨 及 以 上 生 产 线 的 产 量 比 重 已 达 到 55%

以 上, 当 年 新 投 产 生 产 线 平 均 规 模 为 4000t/d 自 1985 年 以 来, 中 国 水 泥 产 量 已 连 续 23 年 保 持 世 界 第 一, 所 占 比 重 也 由 10% 左 右 提 升 至 50% 左 右 2000 年 以 来 全 球 水 泥 生 产 保 持 了 较 快 的 增 长 速 度, 年 均 增 长 率 达 到 7%; 中 国 水 泥 生 产 增 长 速 度 更 快, 比 世 界 平 均 水 平 高 出 5 个 百 分 点 左 右, 占 全 球 总 产 量 的 比 重 也 由 2000 年 的 35.5% 上 升 至 2008 年 的 48% 2008 年, 中 国 水 泥 产 量 分 别 是 位 居 世 界 第 2 3 位 的 印 度 和 美 国 产 量 的 8 倍 和 17 倍, 生 产 规 模 远 远 高 出 其 他 国 家 40 60% 中 国 产 量 比 重 世 界 水 泥 总 产 量 世 界 水 泥 总 产 量 / 亿 吨 30 20 10 40% 20% 中 国 产 量 比 重 /% 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 年 0% 图 3.2 2000~2008 年 世 界 水 泥 总 产 量 及 中 国 所 占 比 重 3.2 能 源 消 耗 现 状 水 泥 行 业 是 典 型 的 高 耗 能 行 业, 其 能 源 消 耗 在 建 材 工 业 和 整 个 工 业 部 门 中 占 有 相 当 比 重 据 中 国 建 筑 材 料 联 合 会 信 息 部 统 计,2007 年, 中 国 水 泥 制 造 业 能 源 消 费 总 量 为 1.43 亿 吨 标 准 煤 ( 电 力 按 发 电 煤 耗 折 算 ), 占 建 材 工 业 能 源 消 费 量 的 比 重 为 73.4%, 占 整 个 工 业 部 门 能 源 消 费 量 的 比 重 为 7.5%, 占 全 国 能 源 消 费 总 量 的 比 重 为 5.4% 与 2000 年 相 比,2007 年 水 泥 行 业 能 源 消 费 量 增 长 了 96.9%, 净 增 7000 万 吨 标 准 煤, 年 均 增 长 率 达 到 10.2%

能 源 消 耗 量 / 亿 tce 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.73 5.2% 5.5% 0.79 5.5% 0.83 0.93 5.3% 占 全 国 比 重 能 源 消 费 量 1.09 5.4% 1.17 5.2% 1.31 5.3% 1.43 5.4% 5.6% 5.5% 5.5% 5.4% 5.4% 5.3% 5.3% 5.2% 5.2% 占 全 国 能 耗 总 量 比 重 /% 0.20 5.1% 0.00 5.1% 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 年 图 3.3 2000~2007 年 中 国 水 泥 行 业 能 源 消 费 量 及 占 全 国 比 重 有 关 资 料 显 示, 在 当 前 技 术 水 平 条 件 下, 中 国 水 泥 生 产 部 门 每 生 产 1 吨 水 泥 会 产 生 直 接 CO 2 排 放 0.815 吨, 其 中 0.390 吨 是 由 于 燃 料 燃 烧 产 生 的,0.425 吨 是 由 于 原 料 中 的 碳 酸 盐 分 解 产 生 的 ; 由 于 电 力 消 耗, 每 生 产 1 吨 水 泥 还 会 产 生 间 接 CO 2 排 放 约 0.07 吨 据 此, 可 估 计 2008 年 中 国 水 泥 工 业 的 直 接 二 氧 化 碳 排 放 为 11.4 亿 吨 左 右, 由 于 电 力 消 耗 所 产 生 的 间 接 二 氧 化 碳 排 放 为 1 亿 吨 左 右 ; 占 全 社 会 排 放 总 量 的 比 重 为 18~22%, 比 其 能 源 消 费 占 全 国 的 比 重 高 出 10 个 百 分 点 以 上 从 水 泥 单 位 产 品 综 合 能 耗 看, 由 于 新 型 干 法 水 泥 比 重 不 断 提 高 生 产 线 规 模 不 断 扩 大, 以 及 多 项 节 能 技 术 的 推 广 应 用,2007 年 产 品 单 耗 比 2002 年 下 降 了 18kgce/t, 降 幅 10.2%, 年 均 下 降 率 达 到 2.1% 同 时, 由 于 水 泥 行 业 增 加 值 增 速 高 于 能 源 消 费 增 速, 其 单 位 增 加 值 能 耗 也 不 断 下 降 2002~2007 年, 水 泥 制 造 业 单 位 增 加 值 能 耗 下 降 了 28.1%, 年 均 下 降 率 达 到 6.5%, 高 于 工 业 行 业 的 平 均 下 降 率 上 述 两 项 指 标 表 明 中 国 水 泥 行 业 能 源 利 用 效 率 和 效 益 不 断 提 高, 推 动 了 全 行 业 的 低 碳 发 展

20 180 单 位 增 加 值 能 耗 /tce/ 万 元 16 12 8 4 单 位 增 加 值 能 耗 单 位 产 品 综 合 能 耗 170 160 150 单 位 产 品 综 合 能 耗 /kgce/t 水 泥 0 140 2002 2003 2004 2005 2006 2007 年 图 3.4 2002~2007 年 中 国 水 泥 行 业 单 位 增 加 值 能 耗 和 单 位 产 品 能 耗 变 化 情 况 3.3 生 产 过 程 能 耗 与 节 能 技 术 3.3.1 概 述 水 泥 行 业 主 要 耗 能 环 节 及 其 适 用 节 能 技 术 的 节 能 量 和 技 术 经 济 分 析 等 如 表 3.1 所 示

表 3.1 水 泥 行 业 主 要 耗 能 环 节 及 其 适 用 节 能 技 术 耗 能 环 节 工 序 内 容 工 序 能 耗 节 能 技 术 技 术 内 容 简 述 适 用 条 件 典 型 节 能 量 典 型 投 资 额 投 资 回 收 期 市 场 潜 力 熟 料 煅 烧 热 耗 混 合 后 的 生 料 经 计 量 加 水 制 球 进 预 热 器 预 热, 去 除 部 分 水 分, 再 经 旋 风 分 离 器 分 离 后 进 入 旋 转 窑 升 温 至 1450, 进 行 化 学 反 应, 得 到 水 泥 熟 料 是 水 泥 生 产 中 最 大 的 能 耗 所 在, 约 占 总 能 耗 的 七 至 八 成 新 型 干 法 窑 熟 料 热 耗 平 均 值 为 115kgce/t, 机 立 窑 为 160 kgce/t, 湿 法 窑 高 达 208 kgce/t 水 泥 窑 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 利 用 水 泥 窑 低 于 350 的 废 气 的 余 热 生 产 0.8 ~ 2.5MPa 的 低 压 蒸 汽, 推 动 汽 轮 机 做 功 发 电 窑 头 和 窑 尾 余 热 锅 炉 生 产 的 主 蒸 汽 及 低 压 蒸 汽, 进 入 汽 轮 机 作 功, 做 功 后 的 蒸 汽 被 冷 却 凝 结 成 水 并 除 氧, 之 后 由 给 水 泵 再 输 送 给 窑 头 和 窑 尾 余 热 锅 炉 再 生 产 蒸 汽 汽 轮 机 做 功 带 动 发 电 机 发 电, 最 后 电 量 输 送 到 工 厂 总 降 压 站 1000t/d 及 以 上 规 模 的 新 型 干 法 水 泥 生 产 线 吨 熟 料 发 电 量 可 达 37~45kWh, 一 条 5000t/d 线 每 年 可 发 电 6400 万 kwh, 相 当 于 节 约 标 准 煤 2.2 万 吨 单 位 装 机 投 资 6500~7000 元 /kw, 一 条 5000t/d 线 需 投 资 6000 万 元 左 右 3.5~4 年 截 止 2008 年 底, 安 装 余 热 发 电 机 组 的 生 产 线 共 263 条, 占 所 有 新 型 干 法 水 泥 产 能 的 比 重 为 32.8%, 装 机 总 容 量 达 到 1662MW 预 计 至 十 二 五 末, 还 将 有 700 余 条 生 产 线 装 备 余 热 电 站, 装 机 容 量 可 达 5000MW, 总 投 资 需 求 325 亿 元, 年 发 电 量 360 亿 kwh

生 料 粉 磨 电 耗 水 泥 生 产 原 料 按 不 同 的 工 艺 配 方 分 入 生 料 磨 机 内 研 磨 达 到 要 求 的 质 量 规 格 后, 提 升 至 生 料 堆 场, 再 根 据 不 同 的 需 求 进 行 生 料 场 化 处 理 后 备 用 采 用 球 磨 系 统, 生 料 粉 磨 电 耗 为 26kWh/t, 若 采 用 立 磨 系 统, 可 使 电 耗 降 低 5~6kWh/t 立 式 磨 装 备 及 技 术 采 用 料 床 粉 磨 原 理, 有 效 提 高 粉 磨 效 率, 减 少 过 粉 磨 现 象, 降 低 能 耗 用 于 对 采 用 球 磨 设 备 的 生 料 制 备 系 统 的 改 造 和 替 换 可 比 球 磨 系 统 节 电 30%, 对 于 年 产 100 万 吨 熟 料 的 水 泥 厂 而 言, 每 年 可 节 约 电 力 消 耗 750 万 kwh 2500t/d 水 泥 熟 料 生 产 线 采 用 HRM3400 原 料 立 式 磨, 产 量 210t/h, 技 改 投 资 额 1400 万 元 3~4 年 目 前 已 推 广 300 余 台 套, 若 按 十 一 五 期 间 普 及 率 为 50% 计 算, 总 投 资 需 求 10.8 亿 元, 年 节 电 量 5 亿 kwh 熟 料 烧 成 电 耗 为 从 生 料 出 均 化 库 库 底 小 仓 到 熟 料 入 熟 料 库 整 个 熟 料 烧 成 过 程 消 耗 的 电 量 包 括 回 转 窑 主 电 机 窑 尾 高 温 风 机 窑 头 排 风 机 窑 头 冷 却 机 传 动 和 冷 却 风 机 窑 头 和 窑 尾 一 次 风 机 生 料 喂 料 对 于 1000t/d~2000t/d 规 模 生 产 线, 熟 料 烧 成 的 电 耗 平 均 值 为 31kWh/t ; 对 于 2000t/d~4000t/d 规 模 生 产 线, 熟 料 烧 成 的 电 耗 平 均 值 为 28kWh/t ; 对 于 4000t/d 以 上 规 模 生 产 线, 熟 料 烧 成 的 电 耗 平 变 频 器 调 速 节 能 技 术 对 电 动 机 有 矢 量 磁 场 直 接 转 矩 控 制 ; 有 滑 模 变 结 构, 模 型 参 考 自 适 应 技 术 ; 有 模 糊 控 制 神 经 元 网 络, 专 家 系 统 和 各 种 各 样 的 自 优 化 自 诊 断 技 术 等 低 压 变 频 器 : 电 压 范 围 为 交 流 1kV 以 下, 输 入 侧 变 频 为 50Hz 或 60Hz, 负 载 侧 频 率 达 600Hz 高 压 变 频 器 : 电 压 范 围 为 交 流 1-35kV, 输 入 侧 频 率 50Hz 或 60Hz, 负 载 侧 频 率 达 600Hz 可 节 电 30~40% 左 右 每 kw 技 改 投 资 约 3500 元, 一 条 5000t/d 生 产 线 全 部 进 行 变 频 节 能 改 造, 约 需 投 资 2500 万 元 3 年 左 右 目 前 新 型 干 法 水 泥 生 产 线 的 大 中 型 电 机 拖 动 系 统 中 仅 有 5~7% 实 施 了 变 频 调 速 节 能 改 造 到 2010 年, 若 变 频 调 速 改 造 普 及 率 达 到 40%, 总 投 资 需 求 为 52 亿 元, 可 实 现 节

设 备 以 及 送 煤 罗 茨 风 机 等 电 耗 均 值 为 25kWh/t 电 量 38 亿 kwh, 折 合 标 准 煤 136 万 吨 煤 粉 制 备 电 耗 将 进 厂 的 块 状 燃 料 进 行 破 碎 和 粉 磨 至 适 当 细 度, 以 满 足 熟 料 煅 烧 要 求 的 过 程 的 电 力 消 耗 采 用 球 磨 系 统, 电 耗 平 均 值 为 30~32kWh/t, 若 采 用 立 磨 系 统, 电 耗 可 下 降 至 23~25 kwh/t 水 泥 粉 磨 电 耗 用 于 水 泥 粉 磨 过 程 的 电 力 消 耗, 为 从 水 泥 熟 料 石 膏 和 各 混 合 材 配 料 库 库 底 开 始 到 水 泥 入 水 泥 库 整 个 水 泥 粉 磨 过 程 消 耗 的 电 量 采 用 球 磨 系 统, 平 均 电 耗 为 44kWh/t, 若 采 用 先 进 的 辊 压 机 系 统, 可 使 电 耗 降 至 32kWh/t 左 右 辊 压 机 粉 磨 系 统 采 用 高 压 挤 压 料 层 粉 碎 原 理, 配 以 适 当 的 打 散 分 级 装 置, 明 显 降 低 能 耗 用 于 水 泥 粉 磨 系 统 采 用 球 磨 设 备 的 改 造 同 比 采 用 球 磨 机, 节 电 30% 以 上 ( 约 8-10kWh/t 水 泥 ) 一 条 5000t/d 线 每 年 可 节 电 1600 万 kwh 一 条 5000t/d 线 进 行 技 术 改 造, 投 资 额 约 2000 万 元 3~3.5 年 目 前 已 推 广 400 余 套, 应 用 比 例 达 到 60% 十 一 五 末 推 广 比 例 达 到 80%, 总 投 资 需 求 10 亿 元, 每 年 可 节 电 8 亿 kwh 原 燃 料 烘 干 热 耗 烘 干 原 燃 材 料 新 型 干 法 预 分 解 窑 的 废 气 可 用 于 烘 干 原 燃 材 料, 正 常 生 产 时 不 需 使 用 单 独 烘 干 装 置, 湿 法 窑 和 半 干 法 窑 的 原 料 不 需 烘 干, 立 窑 和 部 分 传 统 回 转 窑 生 产 线, 需 设 置 烘 干 装 备 烘 干 原 料, 立 窑 生 产 线 平 均 吨 熟 料 烘 干 原 燃 材 料 的 煤 耗 为 6.25kgce/t 熟 料, 折 合 水 泥 的 生 产 能 耗 约 为 5kgce/t 水 泥 传 统 回 转 窑 平 均 吨 熟 料 烘 干 原 燃 材 料 的 煤 耗 约 为 7kgce/t 熟 料, 折 合 水 泥 的 生 产 能 耗 约 5.5kgce/t 水 泥

混 合 材 烘 干 热 耗 矿 渣 等 混 合 材 需 要 烘 干 假 定 矿 渣 含 水 量 为 10%, 则 蒸 发 每 kg 水 份 所 需 热 量 为 5018kJ/kg 水 分, 折 合 耗 标 煤 量 为 0.171kg 标 煤 /kg 水 分

3.3.2 水 泥 生 产 的 重 点 能 耗 在 水 泥 生 产 过 程 中, 能 源 的 主 要 消 耗 为 煤 与 电, 分 别 反 映 为 热 耗 与 电 耗 两 大 类, 其 中 热 耗 包 括 由 原 材 料 烘 干 ( 烘 干 热 耗 ) 熟 料 煅 烧 消 耗 的 热 量 ( 烧 成 热 耗 ) 和 混 合 材 烘 干 消 耗 的 热 量 ( 混 合 材 烘 干 热 耗 ) 组 成, 电 耗 包 括 由 水 泥 生 产 过 程 中 生 料 制 备 熟 料 煅 烧 水 泥 粉 磨 所 消 耗 的 电 能 ( 电 耗 ) 组 成 2008 年, 水 泥 中 煤 炭 和 电 力 的 消 耗 分 别 占 到 水 泥 总 成 本 的 41% 和 24%, 是 水 泥 生 产 成 本 的 主 要 来 源, 具 体 的 热 耗 和 电 耗 表 现 为 : 3.3.2.1 水 泥 生 产 的 主 要 热 耗 (1) 熟 料 煅 烧 热 耗 是 水 泥 生 产 中 最 大 的 能 耗 所 在, 约 占 总 能 耗 的 七 至 八 成 水 泥 熟 料 煅 烧 过 程 的 热 耗 不 仅 与 水 泥 熟 料 煅 烧 的 方 式 有 关, 也 与 煅 烧 装 备 中 的 预 热 器 分 解 炉 系 统 回 转 窑 篦 冷 机 燃 烧 器 的 型 式 有 关, 还 与 原 燃 料 性 能 有 关 由 于 中 国 水 泥 企 业 技 术 结 构 的 多 元 化, 各 种 型 式 生 产 线 的 生 产 装 备 也 各 不 尽 相 同, 因 此, 生 产 过 程 中 热 耗 差 别 很 大 ( 见 图 3.5) 300 250 200 150 100 我 国 各 类 水 泥 窑 平 均 熟 料 热 耗 对 比 243 208 160 115 50 0 新 型 干 法 窑 机 立 窑 湿 法 窑 干 法 中 空 窑 熟 料 热 耗 ( 千 克 标 准 煤 / 吨 熟 料 ) 图 3.5 中 国 各 类 水 泥 窑 平 均 熟 料 热 耗 对 比 数 据 来 源 : 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 (2) 烘 干 热 耗 新 型 干 法 预 分 解 窑 的 废 气 可 用 于 烘 干 原 燃 材 料, 除 窑 系 统 试 运 行 阶 段 需 热 风 炉 对 原 料 和 燃 料 进 行 烘 干 以 外, 正 常 生 产 时 不 需 使 用 单 独 烘 干 装 置, 湿 法 窑 和 半 干 法 窑 的 原 料 不 需 烘 干, 立 窑 和 部 分 传 统 回 转 窑 生 产 线, 需 设 置 烘 干 装 备 烘 干 原

料 原 燃 料 烘 干 热 耗 根 据 生 产 统 计, 立 窑 生 产 线 平 均 吨 熟 料 烘 干 原 燃 材 料 的 煤 耗 为 6.25kgce/t 熟 料, 折 合 水 泥 的 生 产 能 耗 约 为 5kgce/t 水 泥 传 统 回 转 窑 平 均 吨 熟 料 烘 干 原 燃 材 料 的 煤 耗 约 为 7kgce/t 熟 料, 折 合 水 泥 的 生 产 能 耗 约 5.5kgce/t 水 泥 混 合 材 烘 干 热 耗 水 泥 与 水 泥 制 品 行 业 综 合 利 用 各 种 废 弃 物 的 方 法 可 分 为 三 大 类, 即 废 弃 物 的 水 泥 原 料 化 废 弃 物 的 水 泥 燃 料 化 和 废 弃 物 的 混 合 材 化 其 中 下 水 道 焚 烧 灰 造 纸 焚 烧 灰 河 道 污 泥 粉 煤 灰 高 炉 矿 渣 氟 化 钙 污 泥 硅 藻 土 煤 矸 石 废 石 膏 等 均 可 作 为 水 泥 的 代 用 原 料, 而 废 轮 胎 废 橡 胶 废 塑 料 废 油 活 性 炭 污 泥 废 白 土 造 纸 污 泥 焦 炭 等 均 可 作 为 水 泥 的 代 用 燃 料 粉 煤 灰 高 炉 矿 渣 和 煤 矸 石 等 具 有 潜 在 胶 凝 性 的 废 弃 物 也 作 为 混 合 材 或 辅 助 性 胶 凝 材 料, 用 于 生 产 水 泥 制 品 或 混 凝 土 目 前 国 内 水 泥 掺 入 的 混 合 材 料, 主 要 是 矿 渣 火 山 灰 粉 煤 灰 石 灰 石 等, 需 要 烘 干 的 主 要 是 矿 渣 等 混 合 材, 烘 干 蒸 发 水 份 所 需 的 热 量 ( 见 表 3.2) 表 3.2 物 料 水 份 烘 干 所 需 的 热 量 水 份 含 量 (%) 5 10 15 20 每 1000kg 干 物 料 水 份 (kg) 53 111 176 250 蒸 发 每 kg 水 份 所 需 热 量 (kj/kg 水 分 ) 6189 5018 4642 4432 耗 煤 量 (kg 标 煤 /kg 水 分 ) 0.211 0.171 0.158 0.151 3.3.2.2 水 泥 生 产 的 主 要 电 耗 水 泥 生 产 过 程 中, 电 能 消 耗 与 生 产 线 的 装 备 型 式 熟 料 煅 烧 方 法 自 动 化 程 度 环 保 要 求 原 燃 料 性 能 和 水 泥 细 度 等 因 素 有 关, 不 同 型 式 的 生 产 线 生 产 的 熟 料 和 水 泥 耗 用 电 能 差 别 较 大 (1) 大 中 型 新 型 干 法 预 分 解 窑 生 产 线 的 水 泥 电 耗 大 中 型 新 型 干 法 预 分 解 窑 的 自 动 化 程 度 高, 环 保 要 求 严 格, 熟 料 致 密, 电 耗 相 应 高 一 般 说 来, 采 用 辊 压 机 辊 式 磨 的 大 型 熟 料 生 产 线, 生 产 电 耗 为 90~ 100kWh/t 水 泥, 若 选 用 球 磨 机, 则 为 100~110kWh/t 水 泥 各 工 序 耗 电 及 比 重 如 图 3.6 所 示

大 中 型 新 型 干 法 生 产 线 工 序 电 耗 及 其 比 重 60 电 耗 (kwh/t 水 泥 ) 50 40 30 20 10 5.5 24 26.4 24 5 6 5 6.6 6 24.2 22 22 41.8 38 38 5.5 5 5 40 30 20 10 0 比 重 (%) 0 原 材 料 破 碎 均 化 生 料 粉 磨 生 料 均 化 熟 料 煅 烧 水 泥 粉 磨 包 装 运 输 -10 球 磨 电 耗 辊 式 磨 电 耗 球 磨 比 重 辊 式 磨 比 重 图 3.6 大 中 型 新 型 干 法 生 产 线 工 序 电 耗 及 其 比 重 资 料 来 源 : 天 津 水 泥 工 业 设 计 研 究 院 ( 上 述 数 据 为 十 五 期 间 统 计 平 均 数 ) (2) 传 统 回 转 窑 小 型 预 热 器 预 分 解 窑 等 生 产 线 的 水 泥 电 耗 从 图 3.7 中, 可 以 清 晰 地 看 出 传 统 回 转 窑 小 型 预 热 器 预 分 解 窑 等 不 同 技 术 生 产 线 水 泥 电 耗, 差 别 较 大 图 3.7 传 统 回 转 窑 小 型 预 热 器 预 分 解 窑 等 生 产 线 水 泥 电 耗 资 料 来 源 : 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 3.3.2.3 不 同 规 模 生 产 线 的 单 位 综 合 能 耗 及 与 国 外 的 比 较 目 前 国 内 熟 料 产 量 1000t/d 以 上 的 生 产 线 基 本 均 为 新 型 干 法 生 产 线, 受 原 材 料 燃 料 等 因 素 的 影 响, 同 一 规 模 生 产 线 的 熟 料 烧 成 热 耗 也 有 一 定 波 动 但 是, 更 为 突 出 的 是 不 同 规 模 生 产 线 的 熟 料 烧 成 热 耗 和 水 泥 综 合 电 耗 相 差 较 大, 生 产 线 规 模 越 大, 熟 料 烧 成 热 耗 和 水 泥 综 合 电 耗 越 低 从 近 几 年 新 增 生 产 能 力 看, 中 国 大 中 型 新 型 干 法 水 泥 生 产 线 的 能 耗 水 平 已 达 到 国 际 先 进 水 平, 尤 其 是 10000t/d

规 模 生 产 线 的 技 术 水 平 和 能 耗 水 平 已 成 为 世 界 领 先 水 平 ( 见 图 3.8) 图 3.8 近 几 年 不 同 规 模 生 产 线 的 综 合 能 耗 指 标 ( 已 建 项 目 平 均 值 ) 注 : 国 际 先 进 水 平 是 日 本 所 有 水 泥 生 产 线 的 平 均 水 平 资 料 来 源 : 天 津 水 泥 工 业 设 计 研 究 院 3.3.3 水 泥 行 业 重 点 节 能 技 术 在 水 泥 生 产 过 程 中 由 于 煤 电 消 耗 是 其 主 要 的 能 源 消 耗, 同 时 煤 电 成 本 占 产 品 成 本 的 比 重 很 高 因 此, 如 何 根 据 企 业 实 际 情 况, 因 地 制 宜 有 的 放 矢 地 采 用 何 种 节 煤 节 电 高 效 技 术, 又 怎 样 甄 别 这 些 技 术 的 优 劣 与 节 能 减 排 效 果, 以 及 判 断 其 市 场 潜 力, 成 为 投 资 者 所 普 遍 关 心 的 问 题 3.3.3.1 推 广 新 型 干 法 水 泥 生 产 线 余 热 发 电 水 泥 行 业 充 分 利 用 余 热 发 电, 既 可 以 最 大 限 度 满 足 企 业 终 身 的 用 电 和 供 热 需 求, 减 少 外 购 电 量 和 煤 炭, 又 可 以 降 低 水 泥 制 造 成 本, 提 高 经 济 效 益, 已 成 为 世 界 水 泥 工 业 发 展 的 趋 势 中 国 水 泥 余 热 发 电 经 历 了 高 温 余 热 发 电 带 补 燃 炉 的 中 低 温 余 热 发 电 和 目 前 的 纯 低 温 余 热 发 电 三 个 阶 段, 其 中 纯 低 温 余 热 发 电 由 于 是 不 用 燃 料 的 余 热 利 用, 所 以 更 符 合 节 能 环 保 的 要 求, 也 得 到 了 政 府 重 点 鼓 励 与 支 持 目 前 国 内 最 先 进 的 水 泥 生 产 线 工 艺, 仍 有 大 量 的 350 以 下 的 烟 气 排 放, 若 配 套 建 设 纯 低 温 余 热 发 电 系 统, 则 其 发 电 能 力 可 达 到 每 吨 熟 料 30~40kWh 充 分 回 收 熟 料 生 产 过 程 中 的 这 些 余 热, 相 当 于 提 高 整 个 系 统 热 能 利 用 效 率 的 30% 左 右 因 此, 利 用 余 热 进 行 供 热 或 发 电, 是 既 经 济 实 用 又 节 能 环 保 的 有 效 途 径 (1) 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 简 单 原 理 水 泥 窑 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 是 指 在 新 型 干 法 水 泥 熟 料 生 产 线 生 产 过 程 中, 通 过 余 热 回 收 装 置 余 热 锅 炉 将 水 泥 窑 窑 头 窑 尾 排 出 大 量 的 低 品 位 废 气 余 热 进

行 热 交 换 回 收, 即 通 过 安 装 余 热 锅 炉, 分 别 称 为 AQC 锅 炉 ( 窑 头 炉 ) 和 SP 锅 炉 ( 窑 尾 炉 ) 在 余 热 锅 炉 内, 废 气 与 水 进 行 热 交 换, 使 水 产 生 一 定 温 度 和 压 力 的 过 热 蒸 汽, 推 动 汽 轮 机 实 现 热 能 向 机 械 能 的 转 换, 从 而 带 动 发 电 机 发 出 电 能, 所 发 电 能 供 水 泥 生 产 过 程 中 使 用 ( 见 图 3.9) 图 3.9 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 原 理 (2) 国 内 外 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 比 较 中 国 经 过 十 余 年 的 开 发 研 究 和 大 量 的 实 际 工 程 实 践, 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 无 论 是 热 力 循 环 系 统 还 是 国 产 化 设 备 都 已 成 熟 可 靠, 尤 其 是 补 气 式 汽 轮 机 的 研 制 成 功, 使 中 国 的 余 热 发 电 技 术 及 装 备 除 了 汽 轮 机 本 体 效 率 比 日 本 产 品 略 低 外, 总 体 技 术 水 平 已 达 到 国 际 先 进 水 平 当 前, 中 国 自 主 开 发 的 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 基 本 成 熟, 投 资 成 本 大 幅 下 降, 已 具 备 为 水 泥 行 业 提 供 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 和 服 务 的 综 合 能 力 在 发 达 国 家 从 事 水 泥 窑 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 及 装 备 研 究 开 发 推 广 应 用 工 作 的 国 家 主 要 有 日 本 荷 兰 以 色 列 德 国 等, 其 中 尤 以 日 本 钢 管 (JFE) 日 本 川 崎 重 工 (KHI) 的 技 术 装 备 在 国 际 上 推 广 应 用 的 比 重 最 大 中 国 第 二 代 水 泥 窑 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 与 发 达 国 家 先 进 技 术 的 比 较 见 表 3.3 表 3.3 中 国 第 二 代 水 泥 窑 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 与 发 达 国 家 先 进 技 术 比 较 项 目 日 本 钢 管 或 川 崎 重 工 中 国 第 二 代 技 术 利 用 的 废 气 余 热 窑 尾 350~200, 熟 料 冷 却 机 400~90 窑 尾 350~200, 熟 料 冷 却 机 400~90 主 蒸 汽 参 数 0.69~2.4MPa;280~340 0.98~2.45MP;310~390 低 压 补 气 参 数 主 要 设 备 0.13~0.25MPa 饱 和 蒸 汽 SP 锅 炉 AQC 锅 炉 补 气 式 汽 轮 机 发 电 机 0.15~0.25MPa 饱 和 至 160 SP 锅 炉 AQC 锅 炉 ASH 过 热 器 补 气 式 汽 轮 机 发 电 机 汽 轮 机 效 率 83~90% 80~87% 吨 熟 料 发 电 量 36~45kWh 38~42kWh

年 运 转 率 比 水 泥 窑 低 5% 比 水 泥 窑 低 5% 每 kw 装 机 投 资 9000~12000 人 民 币 5500~6500 人 民 币 发 电 成 本 ( 含 折 旧 ) 0.16~0.2 元 /kwh 0.10~0.14 元 /kwh 投 资 回 收 期 4~8 年 2~4 年 资 料 来 源 : 唐 金 泉, 中 国 水 泥 窑 余 热 发 电 技 术,2007.4 (3) 几 种 不 同 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 的 比 对 目 前, 中 国 水 泥 窑 纯 低 温 余 热 发 电 技 术, 其 热 力 系 统 的 构 成 主 要 有 如 下 三 种 模 式 : 1 单 压 系 统 SP 锅 炉 和 AQC 锅 炉 生 产 相 同 或 相 近 参 数 的 主 蒸 汽 ( 相 对 较 低 的 压 力 和 温 度 ), 两 者 混 合 后 进 入 单 级 进 汽 式 汽 轮 机, 属 单 压 不 补 汽 型 ( 见 图 3.10); 2 复 合 闪 蒸 系 统 采 用 补 汽 式 汽 轮 机 的 复 合 闪 蒸 单 级 补 汽 系 统,AQC 炉 生 产 主 蒸 汽 的 同 时 产 生 高 温 热 水, 再 将 高 温 热 水 降 压 产 生 二 次 蒸 汽 补 入 汽 轮 机, 主 蒸 汽 仍 属 低 压 低 温 范 围 ( 见 图 3.11); 3 双 压 补 汽 系 统 采 用 补 汽 式 汽 轮 机 的 双 压 单 级 补 汽 系 统,AQC 炉 产 生 两 种 不 同 压 力 的 蒸 汽, 高 压 的 为 主 蒸 汽, 低 压 的 则 用 于 补 汽, 主 蒸 汽 参 数 属 次 中 压 中 温 范 围 ( 见 图 3.12) 图 3.10 单 压 余 热 发 电 热 力 系 统 示 意 图

图 3.11 复 合 闪 蒸 余 热 发 电 热 力 系 统 示 意 图 图 3.12 双 压 补 气 余 热 发 电 热 力 系 统 示 意 图 上 述 三 种 水 泥 窑 余 热 发 电 技 术 模 式 的 主 要 区 别 在 于 输 入 汽 轮 机 的 蒸 汽 参 数 和 方 式 单 压 系 统 窑 头 锅 炉 和 窑 尾 锅 炉 只 生 产 参 数 相 同 或 相 近 的 主 蒸 汽, 混 合 后 进 入 汽 轮 机, 主 蒸 汽 在 汽 轮 机 内 作 功 带 动 发 电 机 发 电 该 系 统 的 特 点 是 汽 轮 机 只 设 置 一 个 进 气 口 闪 蒸 余 热 发 电 系 统 就 是 在 发 电 热 力 系 统 配 置 中 应 用 了 闪 蒸 机 理, 即 : 根 据 废 气 余 热 品 质 的 不 同 而 生 产 一 定 压 力 的 主 蒸 汽 和 热 水, 主 蒸 汽 进 入 汽 轮 机 高 压 进 气 口, 而 热 水 经 过 闪 蒸, 生 产 出 低 压 饱 和 蒸 汽, 补 入 补 气 式 汽 轮 机 的 低 压 进 气 口, 主 蒸 汽 和 低 压 蒸 汽 在 汽 轮 机 内 作 功, 共 同 产 生 电 能 双 压 系 统 是 根 据 水 泥 窑 废 气 余 热 的 品 位 不 同, 余 热 锅 炉 分 别 生 产 较 高 压 力 和 较 低 压 力 两 路 蒸 汽 较 高 压 力 蒸 汽 作 为 主 蒸 汽 进 入 汽 轮 机 主 进 气 口 推 动 汽 轮 机 作 功 发 电 ; 余 热 锅 炉 生 产 出 较 高 压 力 蒸 汽 后, 烟 气 温 度 降 低, 余 热 品 位 降 低, 再 生 产 较 低 压 力 的 低 压 蒸 汽 进 入 汽 轮 机 低 压 进 气 口, 辅 助 主 蒸 汽 一 起 推 动 汽 轮 机 作 功

发 电 从 三 种 系 统 的 发 电 效 率 和 余 热 利 用 效 率 看, 采 用 单 压 系 统, 产 生 主 蒸 汽 后 的 烟 气 低 温 废 气 余 热 无 法 利 用, 导 致 AQC 锅 炉 的 排 烟 温 度 较 高, 余 热 没 有 得 到 充 分 利 用, 发 电 效 率 相 对 较 低 ; 采 用 双 压 单 极 补 气 系 统, 可 以 将 预 热 器 废 气 温 度 经 SP 锅 炉 降 至 原 燃 料 烘 干 所 需 要 的 温 度, 熟 料 冷 却 机 废 气 经 AQC 锅 炉 产 生 主 蒸 汽 和 较 低 压 力 蒸 汽 后 降 至 经 济 温 度 (80~100 ), 余 热 按 不 同 能 级 得 到 了 充 分 利 用, 发 电 能 力 最 高 ; 采 用 复 合 闪 蒸 系 统, 其 发 电 能 力 和 余 热 利 用 水 平 介 于 单 压 和 双 压 两 种 系 统 之 间 ( 见 表 3.4) 表 3.4 5000t/d 水 泥 生 产 线 的 三 种 余 热 发 电 技 术 的 技 术 比 对 热 力 系 统 配 置 单 压 系 统 复 合 闪 蒸 系 统 双 压 系 统 主 蒸 汽 参 数 窑 头 :1.35-345-17.16 窑 头 :1.35-345-17.16 窑 头 :1.35-345-17.16 (MPa- -t/h) 窑 尾 :1.35-305-28.87 窑 尾 :1.35-305-28.87 窑 尾 :1.35-305-28.87 闪 蒸 系 统 低 压 蒸 汽 参 数 (MPa- -t/h) 窑 头 :0.137-109-2.37 窑 尾 :0.137-109-0.71 双 压 系 统 低 压 蒸 汽 参 数 (MPa- -t/h) 窑 头 :0.15-140-4.92 锅 炉 实 际 排 烟 温 度 ( ) 窑 头 :102 窑 尾 :205 窑 头 :80 窑 尾 :185 窑 头 :77 窑 尾 :185 发 电 功 率 (kw) 9326 9643 9705 吸 收 烟 气 热 量 (*10 4 kj/h) 吨 熟 料 余 热 发 电 量 (kwh/t) 13980 14868 14950 38.59 39.90 40.16 从 对 水 泥 窑 生 产 操 作 参 数 波 动 的 适 应 性 及 其 系 统 内 部 参 数 间 的 可 调 性 与 协 调 性 上 看, 通 常 情 况 是 双 压 优 于 闪 蒸, 闪 蒸 优 于 单 压 从 各 技 术 的 投 资 效 益 看, 其 投 资 差 别 主 要 集 中 在 三 大 主 机 上 对 5000t/d 水 泥 熟 料 生 产 线 而 言, 双 压 系 统 和 复 合 闪 蒸 系 统 的 投 资 将 比 单 压 系 统 高 100 万 元 左 右, 占 总 投 资 的 2% 左 右 ; 但 由 于 双 压 系 统 和 复 合 闪 蒸 系 统 的 单 位 熟 料 发 电 能 力 高 于 单 压 系 统, 这 三 者 的 单 位 装 机 容 量 投 资 基 本 相 同 ; 投 资 效 益 基 本 相 当 总 体 上, 无 论 哪 种 技 术 路 线, 在 技 术 原 理 工 艺 设 计 设 备 制 造 及 操 作 运 行 等 各 方 面 都 是 成 熟 的, 很 难 判 断 这 三 种 技 术 路 线 孰 优 孰 劣, 都 可 以 进 行 大 规 模 的 市 场 推 广 和 应 用, 关 键 是 需 要 根 据 具 体 条 件 进 行 优 化 选 择, 应 综 合 考 虑 发 电 能 力 余 热 利 用 效 率 与 水 泥 主 体 生 产 工 艺 匹 配 程 度 系 统 复 杂 性 投 资 效 益 等 多 方 面 因 素 ( 见 表 3.5)

表 3.5 三 种 余 热 发 电 技 术 的 技 术 经 济 比 较 项 目 单 压 系 统 复 合 闪 蒸 系 统 双 压 系 统 发 电 能 力 低 中 高 余 热 利 用 效 率 低 中 高 对 水 泥 窑 生 产 操 作 参 数 波 动 的 适 应 性 系 统 复 杂 程 度 及 可 靠 性 技 术 及 装 备 成 熟 度 差 较 好 最 好 系 统 简 洁 可 靠 性 高 技 术 和 装 备 非 常 成 熟 系 统 复 杂 设 备 要 求 高, 多 采 用 国 外 技 术 装 备, 技 术 较 为 成 熟 系 统 复 杂 设 备 要 求 高, 仅 少 数 厂 家 能 够 制 造, 技 术 较 为 成 熟 运 行 成 本 低 较 高 较 高 投 资 效 益 总 体 投 资 低, 单 位 装 机 容 量 投 资 相 当 总 体 投 资 较 高, 单 位 装 机 容 量 投 资 相 当 总 体 投 资 较 高, 单 位 装 机 容 量 投 资 相 当 目 前, 单 压 系 统 的 主 要 代 表 是 天 津 水 泥 工 业 设 计 研 究 院, 双 压 系 统 的 代 表 是 中 信 重 型 机 械 公 司 和 大 连 易 世 达 能 源 工 程 公 司, 复 合 闪 蒸 系 统 的 代 表 是 海 螺 川 崎 工 程 公 司 和 华 效 资 源 公 司 (4) 纯 低 温 余 热 发 电 现 状 从 1997 至 2005 年 近 十 年 间, 中 国 水 泥 行 业 建 设 投 运 的 纯 低 温 余 热 发 电 新 型 干 法 生 产 线 仅 为 13 条 机 组 14 台 装 机 容 量 50MW; 进 入 十 一 五, 水 泥 纯 低 温 余 热 发 电 的 建 设 快 速 发 展, 每 年 呈 几 何 级 数 上 升 2006 年 投 运 了 15 条 生 产 线 14 台 机 组 装 机 容 量 66MW;2007 年 投 产 的 余 热 发 电 生 产 线 86 条 安 装 发 电 机 组 59 台 装 机 容 量 571MW;2008 年 投 运 的 余 热 发 电 生 产 线 149 条 安 装 发 电 机 组 106 台 装 机 容 量 975.2MW;2009 年 预 计 投 运 的 余 热 发 电 生 产 线 232 条 安 装 发 电 机 组 181 台 装 机 容 量 1677MW; 预 计 2009 年 投 运 的 余 热 电 站 装 机 总 容 量 将 超 过 历 年 的 总 和 ( 见 图 3.13 图 3.14)

350 300 250 200 150 100 50 0 余 热 发 电 熟 料 生 产 线 数 量 与 产 能 27673 15899 232 10109 149 1119 1460 86 13 15 1997-2005 2006 2007 2008 2009E 生 产 线 ( 条 ) 熟 料 设 计 产 能 ( 万 吨 / 年 ) 30000 20000 10000 0-10000 图 3.13 1997~2009 年 中 国 余 热 发 电 熟 料 生 产 线 数 量 与 产 能 资 料 来 源 : 中 国 水 泥 协 会 已 运 行 电 站 装 机 容 量 2000 1677 1500 1000 975 500 0 571 50 66 1997-2005 2006 2007 2008 2009E 装 机 容 量 (MW MW) 图 3.14 1997~2009 年 中 国 水 泥 余 热 发 电 装 机 容 量 资 料 来 源 : 中 国 水 泥 协 会 (5) 纯 低 温 余 热 发 电 经 济 效 益 分 析 采 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 需 投 入 6500~ 7000 元 左 右 纯 低 温 余 热 发 电 的 供 电 成 本 通 常 在 0.12~0.16 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%) 余 热 发 电 的 供 电 可 满 足 水 泥 生 产 用 电 的 三 分 之 一 到 四 分 之 一, 吨 水 泥 成 本 可 降 低 12~15 元 投 资 回 收 期 在 3~4 年 之 间 2008 年 余 热 发 电 创 造 的 经 济 效 益 可 以 按 装 机 容 量 和 吨 熟 料 余 热 发 电 量 两 种 方 法 进 行 计 算 若 2008 年 投 运 的 机 组 能 力 发 挥 率 按 30% 计 算, 机 组 的 运 转 率 按

7000 小 时 计 算,2008 年 余 热 发 电 量 为 71 亿 kwh, 按 电 力 购 进 价 格 平 均 为 0.63 元 /kwh( 数 据 来 源 : 中 国 建 材 联 合 会 ), 余 热 发 电 的 供 电 成 本 平 均 按 0.14 元 /kwh 计 算, 每 度 电 的 利 润 为 0.49 元, 则 2008 年 余 热 发 电 创 造 的 经 济 效 益 为 34.8 亿 元 ; 若 吨 熟 料 余 热 发 电 量 按 36 kwh 计 算,2008 年 投 运 的 发 电 机 组 相 对 应 熟 料 生 产 能 力 的 发 挥 率 仍 按 30% 计 算, 熟 料 生 产 能 力 为 17947 万 吨, 发 电 量 为 64.7 亿 kwh, 创 造 的 经 济 效 益 为 31.7 亿 元 综 合 各 种 因 素,2008 年 余 热 发 电 所 创 造 的 实 际 经 济 效 益 为 33 亿 元, 约 占 全 行 业 利 润 总 额 的 12.6% (6)CDM 效 益 利 用 清 洁 发 展 机 制 项 目 (CDM) 可 使 企 业 获 得 部 分 额 外 收 益 以 一 条 5000t/d 生 产 线, 配 套 建 设 9MW 余 热 发 电 机 组 为 例, 每 年 约 减 排 2 万 多 吨 的 CO 2, 按 目 前 国 际 平 均 价 格 10 欧 元 /t-co 2 计, 每 年 可 给 企 业 增 收 约 150~200 万 元 人 民 币 截 止 2009 年 2 月 6 日, 国 家 发 改 委 审 批 的 CDM 项 目 涉 及 余 热 发 电 和 电 石 渣 配 料 制 水 泥 的 项 目 152 个, 共 减 排 1095 万 吨 CO 2, 目 前 已 有 24 个 项 目 获 EB 审 批, 减 排 205.4 万 吨 CO 2, 按 交 易 价 格 10 美 元 计 算, 汇 率 以 6.8 元 / 美 元 计, 则 水 泥 行 业 每 年 增 收 1.4 亿 元 人 民 币 ( 见 图 3.15) 1200 1000 中 国 水 泥 行 业 CDM 项 目 统 计 152 1,095 200 150 万 吨 CO2e 800 600 400 200 0 14 原 料 替 代 292 1 8.8 增 加 混 合 材 205.4 24 9.8 余 热 发 电 100 50 0-50 EB 注 册 项 目 年 均 减 排 量 EB 注 册 项 目 签 发 减 排 量 发 改 委 批 准 项 目 年 均 减 排 量 EB 注 册 项 目 ( 个 ) 发 改 委 批 准 项 目 ( 个 ) 图 3.15 中 国 水 泥 行 业 CDM 项 目 统 计 数 据 来 源 : 国 家 发 展 与 改 革 委 员 会 (7) 环 境 效 益 纯 低 温 余 热 发 电 的 余 热 锅 炉 的 降 尘 作 用 及 窑 头 冷 却 机 余 热 锅 炉 炉 前 配 置 的 预 除 尘 装 置, 进 一 步 提 高 了 收 尘 效 果, 具 有 一 定 的 减 排 作 用 经 计 算 5000t/d 规 模 窑 头 余 热 锅 炉 减 排 粉 尘 约 为 50.05t/a, 窑 尾 余 热 锅 炉 减 排 粉 尘 为 11.45t/a, 也 就 是 说 9MW 机 组 的 两 台 锅 炉 的 降 尘 作 用, 使 水 泥 窑 年 减 排 粉 尘 为 61.50 吨 由 此

推 算, 到 2008 年 底 因 余 热 发 电 ( 装 机 容 量 :1662MW) 的 投 运, 使 水 泥 窑 废 气 粉 尘 排 放 量 年 减 少 了 11357 吨 水 泥 窑 利 用 余 热 发 电 满 足 生 产 线 部 分 供 电 需 求, 相 当 于 减 少 了 燃 煤 发 电 量, 等 于 减 少 了 燃 煤 产 生 的 SO 2 CO 2 NOx 等 有 害 气 体 对 大 气 的 污 染 2008 年 水 泥 行 业 利 用 余 热 发 电 量 按 71 亿 kwh 计, 水 泥 行 业 余 热 发 电 相 当 减 排 CO 2 710 万 吨 ; 利 用 废 气 经 余 热 锅 炉 进 行 热 交 换 后, 排 入 大 气 的 温 度 大 幅 度 降 低, 从 而 减 小 了 对 周 围 环 境 的 热 污 染 (8) 水 泥 余 热 发 电 投 资 建 设 模 式 水 泥 余 热 发 电 建 设 模 式 通 常 有 三 种 第 一 种 是 传 统 模 式, 由 设 计 单 位 提 供 技 术 方 案 和 电 站 设 计, 企 业 自 己 安 排 建 设 和 管 理 设 计 单 位 只 承 担 设 计, 工 作 量 较 大, 利 润 较 薄, 一 些 设 计 单 位 不 愿 意 提 供 这 种 模 式 的 服 务 由 于 目 前 余 热 发 电 建 设 是 买 方 市 场, 这 种 服 务 模 式 的 比 例 逐 年 下 降 第 二 种 是 EPC 模 式, 就 是 人 们 常 说 的 工 程 总 承 包 模 式 目 前 水 泥 余 热 发 电 建 设 采 用 EPC( 总 承 包 ) 模 式 比 较 普 遍, 市 场 占 有 率 大 约 60% 左 右 采 用 这 种 模 式 主 要 原 因 是 水 泥 余 热 发 电 市 场 比 较 火 爆, 技 术 供 应 商 希 望 以 工 程 总 承 包 方 式 承 接 任 务 ; 另 一 方 面 水 泥 生 产 企 业 对 水 泥 余 热 发 电 的 设 备 采 购 技 术 管 理 比 较 生 疏, 这 方 面 正 是 技 术 供 应 商 的 优 势 一 般 采 用 EPC 模 式 时 将 土 建 工 程 拿 出 去, 由 业 主 自 行 招 标 第 三 种 即 是 BOT 模 式, 是 一 种 由 出 资 方 建 设 运 营 转 交 的 模 式, 也 是 今 后 的 发 展 方 向 采 用 这 种 模 式, 水 泥 企 业 利 用 拥 有 废 气 资 源 优 势, 由 电 站 的 承 建 方 全 部 投 资 进 行 建 设 和 管 理 企 业 可 以 解 决 资 金 短 缺 造 成 的 窘 迫, 近 期 可 以 获 得 优 惠 电 价, 最 终 可 以 获 得 电 站 投 资 方 依 靠 资 金 技 术 配 套 CDM 管 理 等 方 面 的 优 势, 可 以 有 效 规 避 投 资 风 险 和 取 得 较 好 经 济 效 益 这 种 模 式 目 前 应 用 不 够 普 遍, 大 概 占 10% 左 右 这 种 模 式 双 方 合 作 的 条 款 是 比 较 灵 活 的, 关 键 是 条 款 的 内 容 双 方 均 能 接 受 一 般 来 说, 后 两 种 模 式 总 体 经 济 性 评 价 是 双 赢 的, 可 以 优 势 克 服 弱 势, 实 现 双 方 盈 利 (9) 余 热 发 电 市 场 潜 力 十 一 五 期 间 是 新 型 干 法 熟 料 生 产 线 发 展 最 快 时 期, 也 是 余 热 发 电 发 展 最 快 时 期 据 中 国 水 泥 协 会 数 字 水 泥 网 统 计, 截 止 2008 年 底, 已 投 产 的 新 型 干 法 熟 料 生 产 线 为 935 条, 熟 料 生 产 能 力 为 76881 万 吨 其 中,2008 年 投 产 的 生 产 线 为 133 条, 熟 料 生 产 能 力 为 14917 万 吨 截 止 2008 年 底, 安 装 余 热 发 电 机 组 的 生 产 线 263 条, 装 机 总 容 量 达 到 1662MW 另 有 3 条 生 产 线 分 别 为 烘 干 污 泥 供 热 和 供 气, 总 计 利 用 废 热 的 生 产 线 为 266 条 预 计 2009 年 投 产 的 熟 料 生 产 线 仍 为 100 条 左 右, 2010 年 有 50 条 左 右, 届

时 投 产 的 新 型 干 法 熟 料 生 产 线 预 计 为 1080 条 左 右, 相 应 熟 料 生 产 能 力 为 9 亿 吨 左 右 这 两 年 投 运 电 站 的 生 产 线 按 每 年 按 250 条 计, 届 时 投 运 电 站 的 生 产 线 产 预 计 为 760 余 条, 装 机 容 量 达 到 5200MW 按 国 家 发 展 与 改 革 委 员 会 关 于 加 快 水 泥 工 业 结 构 调 整 的 若 干 意 见, 到 2010 年 要 在 40% 的 新 型 干 法 生 产 线 上 装 备 纯 低 温 余 热 发 电 按 2010 年 中 国 水 泥 熟 料 产 能 10 亿 吨 新 型 干 法 水 泥 比 重 达 到 70% 计 算,2007~2010 年 仍 需 在 2.4 亿 吨 熟 料 产 能 的 新 型 干 法 生 产 线 上 装 备 余 热 发 电, 以 吨 熟 料 发 电 能 力 达 到 37.3kWh 计, 到 2010 年 年 均 发 电 量 将 达 到 89.52 亿 kwh, 按 电 站 自 用 电 率 8% 计 算, 年 供 电 量 约 为 82.36 亿 kwh 如 按 供 电 煤 耗 每 度 360 克 标 煤 计 算, 折 合 标 准 煤 294.8 万 吨, 减 少 粉 尘 排 放 约 4.28 万 吨 减 少 CO 2 排 放 约 823.6 万 吨 减 少 SO 2 排 放 约 5.36 万 吨 减 少 NO X 排 放 约 4.81 万 吨 图 3.16 为 2007 年 至 2010 年 中 国 推 广 余 热 发 电 项 目 的 节 能 潜 力 与 投 资 需 求 600 500 400 300 200 100 0 推 广 余 热 发 电 项 目 的 节 能 潜 力 与 投 资 需 求 117.39 422.6 89.53 68.25 322.3 39.97 245.7 143.89 117.39 68.25 39.97 89.52 2007 2008 2009E 2010E 余 热 发 电 量 ( 亿 kwh) 节 约 标 煤 量 ( 万 tce) 投 资 需 求 ( 亿 元 ) 110 90 70 50 30 10-10 图 3.16 推 广 余 热 发 电 项 目 的 节 能 潜 力 与 投 资 需 求 资 料 来 源 : 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 新 型 干 法 熟 料 生 产 线 中 约 有 200 条 左 右 不 宜 配 套 建 设 余 热 电 站, 有 220 条 熟 料 生 产 线 建 设 余 热 电 站 的 任 务 将 在 十 二 五 完 成 十 二 五 期 间, 新 型 干 法 熟 料 生 产 线 和 余 热 发 电 建 设 高 峰 已 经 过 去 但 是, 随 着 余 热 发 电 技 术 装 备 的 不 断 创 新, 水 平 不 断 提 高, 老 机 组 的 技 术 改 造 任 务 将 不 断 增 多, 余 热 利 用 的 方 式 和 用 途 也 不 断 增 多, 届 时 不 宜 建 设 余 热 发 电 的 生 产 线 将 会 找 到 自 己 的 用 武 之 地, 余 热 利 用 仍 然 有 一 定 潜 在 市 场 同 时 值 得 关 注 的 是 国 际 水 泥 余 热 发 电 市 场, 除 日 本 和 中 国 台 湾 以 外, 其 他 国 家 水 泥 余 热 发 电 的 普 及 率 并 不 高, 努 力 开 拓 国 际 市 场, 必 将 会 为 中 国 水 泥 余 热 发 电 企 业 带 来 丰 厚 的 收 益 (10) 余 热 利 用 的 未 来 发 展

对 于 余 热 发 电 技 术, 无 论 是 循 环 系 统 循 环 工 质, 还 是 各 种 专 用 设 备 ( 余 热 锅 炉 补 燃 锅 炉 汽 轮 机 锅 炉 给 水 除 氧 设 备 等 ) 仍 然 有 进 一 步 发 展 提 高 的 余 地, 同 时 也 存 在 着 余 热 发 电 技 术 如 何 与 水 泥 熟 料 煅 烧 技 术 进 一 步 结 合 以 开 发 出 带 有 纯 低 温 余 热 发 电 的 更 加 节 能 的 新 型 干 法 水 泥 生 产 系 统 的 问 题 从 技 术 角 度 而 言, 目 前 吨 熟 料 发 电 量 大 多 数 在 35~38kWh/t-cl 之 间, 与 理 论 计 算 值 38~42kWh/t-cl 还 有 较 大 的 差 距, 如 何 进 一 步 提 高 纯 低 温 余 热 发 电 系 统 热 效 率 的 途 径 和 措 施, 在 不 增 加 熟 料 单 位 热 耗 的 前 提 下, 谋 求 从 蓖 冷 机 预 热 器 和 窑 头 胴 体 等 处 获 取 少 量 高 温 气 体 来 提 高 吨 熟 料 余 热 发 电 能 力, 进 一 步 提 升 余 热 发 电 技 术 水 平, 提 高 余 热 发 电 系 统 热 效 率, 尚 有 潜 力 可 挖 单 从 余 热 利 用 的 方 式 上 看, 均 集 中 在 余 热 发 电 上, 欠 缺 对 余 热 利 用 的 其 他 方 式 的 研 究, 造 成 所 有 生 产 线 的 余 热 利 用, 不 管 规 模 大 小, 都 拥 挤 在 一 条 通 道 上 企 业 可 以 根 据 自 身 实 际 情 况, 择 优 选 择 利 用 废 热 方 式, 供 气 供 暖 制 冷 烘 干 出 售 等 再 从 技 术 推 广 的 层 面 讲, 近 年 来 提 供 水 泥 余 热 发 电 技 术 的 设 计 公 司, 在 废 热 利 用 上 创 新 了 技 术, 积 累 了 经 验, 服 务 对 象 不 只 是 在 水 泥 行 业, 还 在 钢 铁 有 色 化 工 焦 炭 建 材 甚 至 是 垃 圾 废 气 等 行 业 均 承 担 了 很 多 余 热 利 用 电 站 的 建 设 项 目, 相 同 的 技 术 原 理, 值 得 在 更 多 的 行 业 推 广 应 用, 从 而 获 得 更 为 广 阔 潜 力 巨 大 的 余 热 回 收 利 用 市 场 (11) 存 在 的 问 题 与 风 险 水 泥 余 热 发 电 是 中 国 十 大 节 能 工 程 之 一 水 泥 厂 余 热 发 电 原 则 是 并 网 不 上 网, 所 发 电 量 全 部 自 用 目 前 水 泥 厂 余 热 发 电 并 网 仍 然 为 普 遍 存 在 的 问 题 水 泥 余 热 发 电 作 为 是 非 常 有 效 的 节 能 减 排 途 径, 因 此 国 家 给 予 节 能 量 财 政 奖 励 但 是 2006 年 以 后 建 设 的 生 产 线 配 套 余 热 发 电, 其 节 能 量 目 前 不 予 奖 励 为 规 范 水 泥 厂 余 热 发 电 的 设 计 工 作, 水 泥 工 厂 余 热 发 电 设 计 规 范 正 在 编 制 之 中 针 对 业 内 以 吨 熟 料 发 电 量 评 价 发 电 技 术 的 现 象, 水 泥 余 热 发 电 技 术 评 价 方 法 与 标 准 和 基 于 并 网 问 题 的 余 热 发 电 并 网 ( 如 审 批 管 理 费 优 惠 政 策 ) 管 理 办 法 等 政 策 规 定 有 待 进 一 步 完 善 3.3.3.2 推 广 高 效 粉 磨 设 备 及 技 术 在 水 泥 行 业 中, 粉 磨 设 备 主 要 应 用 于 生 料 制 备 煤 粉 制 备 和 水 泥 粉 磨 等 环 节 其 电 量 消 耗 占 水 泥 生 产 综 合 电 耗 的 一 半 左 右, 生 产 一 吨 水 泥 需 粉 磨 近 3.8 吨 物 料 目 前 中 国 水 泥 工 业 粉 磨 装 备 的 选 型 主 要 有 四 种 :(1) 立 磨 + 风 机 + 收 尘 器 等 组 成 的 粉 磨 系 统 ;(2) 球 ( 管 ) 磨 + 选 粉 机 + 收 尘 器 + 风 机 等 组 成 圈 流 系 统 ;(3) 辊 压 机 + 打 散 机 + 选 粉 机 + 收 尘 器 等 组 成 的 终 粉 磨 系 统, 以 及 辊 压 机 + 球 磨 机 + 选 粉 机 + 收

尘 器 等 组 成 的 联 合 粉 磨 系 统 ;(4) 筒 辊 磨 + 风 机 + 收 尘 器 等 组 成 的 粉 磨 系 统 图 3.17 显 示 了 2001~2005 年 水 泥 工 业 粉 磨 装 备 的 选 型 统 计 2001~2005 年 水 泥 工 业 粉 磨 装 备 选 型 统 计 ( 台 ) 800 700 600 500 400 730 生 料 磨 水 泥 / 矿 渣 磨 煤 磨 总 数 300 200 100 0 273 56 3 立 磨 球 磨 辊 压 机 筒 辊 磨 图 3.17 2001~2005 年 水 泥 工 业 粉 磨 装 备 选 型 统 计 ( 台 数 ) 资 料 来 源 : 高 长 明, 当 代 水 泥 工 业 粉 磨 装 备 选 型 趋 势 分 析 上 述 各 类 型 粉 磨 设 备 具 有 不 同 的 优 缺 点 球 磨 机 在 水 泥 和 煤 粉 磨 方 面 具 有 较 高 的 选 用 率, 主 要 原 因 是 研 磨 出 的 水 泥 颗 粒 形 状 规 则 质 量 好, 但 其 缺 点 是 能 耗 高 占 地 大 ; 辊 压 机 系 统 的 粉 磨 强 度 大 利 用 效 率 高 能 耗 低, 但 其 缺 点 是 设 备 复 杂 可 靠 性 差 故 障 率 高 ; 立 磨 作 为 当 前 水 泥 工 业 粉 磨 作 业 中 的 主 导 设 备, 其 优 点 是 技 术 成 熟 系 统 简 单 可 靠 性 和 运 转 率 高 占 地 小 能 耗 低, 且 随 着 选 粉 技 术 的 完 善 和 当 料 圈 导 风 环 等 的 改 进, 其 对 水 泥 颗 粒 组 成 及 各 项 性 能 的 调 控 手 段 和 调 控 精 度 更 为 强 化 各 类 粉 磨 系 统 的 性 能 比 较 见 表 3.6 表 3.6 各 类 型 粉 磨 装 备 及 系 统 的 特 点 比 较 粉 磨 物 料 立 磨 球 磨 辊 压 机 筒 辊 磨 粉 磨 机 理 挤 压 / 研 磨 冲 撞 / 摩 擦 压 碎 挤 压 / 研 磨 粉 磨 动 强 度 (MPa) 1.5-4.5 2.5 允 许 最 大 喂 料 水 分 (%) 生 料 / 矿 渣 28 3~8 15 <10 产 品 细 度 (cm 2 /g 勃 氏 ) 水 泥 >6000 >6000 >5500 >5000 生 产 多 品 种 水 泥 时 最 灵 活 不 灵 活 中 等 中 等 研 磨 件 平 均 寿 命 ( 年 ) 水 泥 >2 >3 >2 >1.5 占 地 最 少 较 多 最 多 较 少

平 均 年 运 转 率 (%) 85~90 80~95 80~85 75~80 3500cm 2 /g 时, 系 统 总 电 耗 (kwh/t) 21 35 20 22 相 当 总 投 资 ( 球 磨 =100) 110 100 120 130 从 当 前 各 类 型 粉 磨 系 统 的 发 展 趋 势 看, 在 粉 磨 系 统 推 行 节 能 降 耗, 其 主 要 途 径 包 括 :(1) 在 生 料 粉 磨 系 统 用 高 效 立 磨 替 代 球 磨 机 ;(2) 在 2000t/d 中 小 型 生 产 线 上 用 辊 压 机 联 合 粉 磨 系 统 替 代 球 磨 机 ( 用 于 水 泥 粉 磨 );(3) 在 条 件 合 适 情 况 下, 在 水 泥 / 矿 渣 粉 磨 系 统 中 用 大 型 高 效 立 磨 替 代 球 磨 机 ;(4) 用 高 效 立 式 煤 磨 替 代 部 分 落 后 风 扫 式 球 磨 ( 用 于 研 磨 煤 粉 ) 如 果 到 2010 年 将 有 60% 的 落 后 球 磨 机 由 高 效 立 磨 或 辊 压 机 联 合 粉 磨 系 统 替 代, 则 可 实 现 22.7 亿 kwh 的 节 电 量, 相 当 于 节 约 标 准 煤 81.3 万 吨 3.3.3.3 电 机 拖 动 系 统 变 频 调 速 节 能 改 造 水 泥 生 产 线 装 备 有 大 量 的 电 机 风 机 等 用 电 设 备, 用 于 原 料 破 碎 物 料 粉 磨 输 送 设 备 和 主 体 烧 成 设 备 等 不 同 规 模 新 型 干 法 水 泥 生 产 线 配 置 的 大 型 风 机 参 数 和 装 机 功 率 示 例 如 表 3.7 表 3.7 不 同 规 模 新 型 干 法 水 泥 生 产 线 配 置 的 大 型 风 机 参 数 和 装 机 功 率 风 机 名 称 技 术 参 数 1000t/ds 生 产 线 2500t/d 生 产 线 5000t/d 生 产 线 10000t/d 生 产 线 流 量 (m 3 /h) 180000 300000 620000 1150000 窑 头 排 风 机 全 压 (Pa) 2000 2000 2000 2000 装 机 功 率 (kw) 160 250 710 1250 流 量 (m 3 /h) 210000 450000 860000 850000 高 温 风 机 全 压 (Pa) 7500 7600 7700 7500 装 机 功 率 (kw) 710 1250 2500 2500(2 套 ) 流 量 (m 3 /h) 220000 400000 860000 循 环 风 机 全 压 (Pa) 10000 10000 10000 装 机 功 率 (kw) 800 1000~1700 3550 流 量 (m 3 /h) 210000 450000 920000 1000000 尾 排 风 机 全 压 (Pa) 2000 2000 2000 11000 装 机 功 率 (kw) 185 450 710~800 3800(2 套 ) 冷 却 机 风 机 数 量 ( 台 ) 8 12 15 24 装 机 功 率 457 800 1672 2994 资 料 来 源 : 国 家 发 展 和 改 革 委 等 编, 电 力 需 求 侧 管 理 实 施 指 南,2007

据 中 国 水 泥 协 会 统 计, 当 前 中 国 新 型 干 法 水 泥 生 产 线 的 大 中 型 电 机 拖 动 系 统 ( 风 机 ) 共 有 装 机 容 量 350 万 kw, 其 中 仅 有 5~7% 的 设 备 实 施 了 变 频 调 速 节 能 改 造 未 来 5 年, 水 泥 行 业 电 机 拖 动 系 统 的 节 能 改 造 仍 以 实 施 变 频 调 速 为 主, 辅 以 对 电 机 风 机 进 行 性 能 优 化 和 更 新 改 造, 节 电 率 可 达 到 30% 以 上 到 2010 年, 在 既 有 设 备 中 若 有 40% 实 施 了 大 型 风 机 系 统 节 能 改 造, 则 可 实 现 节 电 量 38 亿 kwh, 折 合 标 准 煤 136 万 吨 3.4 案 例 3.4.1 余 热 发 电 项 目 (1) 案 例 名 称 天 津 振 兴 水 泥 有 限 公 司 纯 低 温 余 热 发 电 项 目 (2) 案 例 业 主 天 津 振 兴 水 泥 有 限 公 司 是 一 家 生 产 正 通 牌 水 泥 的 国 有 股 份 制 企 业 (3) 案 例 摘 要 本 案 例 用 天 津 振 兴 水 泥 有 限 公 司 两 条 2000t/d 熟 料 生 产 线 窑 尾 预 热 器 及 窑 头 熟 料 冷 却 机 废 气 余 热 生 产 低 压 过 热 蒸 汽 进 行 发 电, 发 电 装 机 容 量 为 2 4.5MW, 项 目 投 资 5953.98 万 元, 实 现 年 节 电 能 力 5461 万 kwh, 年 节 标 煤 2.01 万 吨, 年 减 排 CO 2 1.44 万 吨 ; 项 目 全 投 资 回 收 期 ( 所 得 税 后 )4.23 年 ( 含 建 设 期 ) (4) 案 例 内 容 在 各 条 线 水 泥 窑 窑 头 冷 却 机 中 部 废 气 出 口 与 电 收 尘 器 间 均 设 窑 头 余 热 锅 炉 一 台, 利 用 窑 头 熟 料 冷 却 机 的 废 气 余 热 和 窑 尾 预 热 器 的 废 气 余 热 建 设 电 站 所 有 余 热 锅 炉 产 生 的 过 热 蒸 汽 作 为 汽 轮 机 的 进 汽 供 给 汽 轮 机 用 于 发 电 (5) 项 目 技 术 方 案 简 述 根 据 目 前 国 内 纯 余 热 发 电 技 术 及 装 备 现 状, 结 合 水 泥 窑 生 产 线 余 热 资 源 情 况, 并 根 据 公 司 对 供 热 热 源 及 热 负 荷 的 要 求, 本 工 程 装 机 方 案 采 用 纯 低 温 余 热 发 电 技 术 综 合 考 虑 目 前 2 条 水 泥 生 产 线 窑 头 窑 尾 的 余 热 资 源 分 布 情 况 和 水 泥 窑 的 运 行 状 况, 在 充 分 利 用 余 热 的 前 提 下, 以 稳 定 可 靠 技 术 先 进 不 影 响 水 泥 生 产 为 原 则, 确 定 热 力 系 统 及 装 机 方 案 如 下 : 本 系 统 主 机 包 括 四 台 余 热 锅 炉 及 两 套 凝 汽 式 汽 轮 发 电 机 组, 装 机 容 量 为 2 4.5MW 在 水 泥 窑 窑 头 号 熟 料 冷 却 机 中 部 的 废 气 出 口 与 窑 头 废 气 电 收 尘 器 间 设 余 热 锅 炉 一 台, 即 AQC 炉 保 留 冷 却 机 原 有 烟 道 作 为 AQC 炉 低 温 段 的 排 风 烟 道,

当 AQC 炉 故 障 检 修 时, 水 泥 烧 成 系 统 可 以 继 续 运 行, 不 影 响 水 泥 线 的 正 常 生 产 AQC 炉 一 段 生 产 1.6MPa-340 的 过 热 蒸 汽,AQC 炉 二 段 生 产 190 的 热 水 在 窑 尾 预 热 器 废 气 出 口 与 窑 尾 高 温 风 机 间 设 余 热 锅 炉 一 台,SP 炉 生 产 1.6MPa-320 的 过 热 蒸 汽 与 四 台 余 热 锅 炉 配 套, 设 置 两 台 N4.5-1.25 型 抽 汽 凝 汽 式 汽 轮 发 电 机 组 AQC 炉 一 段 SP 炉 生 产 的 蒸 汽 共 同 作 为 汽 轮 机 的 主 进 汽 推 动 汽 轮 机 作 功, AQC 炉 二 段 生 产 的 高 温 热 水 作 为 AQC 炉 一 段 SP 炉 的 给 水 (6) 节 能 减 排 效 果 表 3.8 节 能 减 排 效 果 经 济 技 术 指 标 节 电 能 力 节 能 量 ( 标 准 煤 ) 减 排 二 氧 化 碳 项 目 实 施 后 5461 万 kwh/ 年 2.04 万 吨 / 年 1.44 万 吨 碳 / 年 年 节 电 能 力 = 单 台 持 续 运 转 功 率 台 数 运 转 时 间 - 自 耗 电 量 节 能 量 ( 折 合 标 准 煤 )= 年 节 电 能 力 0.374 减 排 量 ( 吨 碳 )= 年 节 能 量 ( 标 煤 ) 0.704 (7) 项 目 风 险 分 析 对 项 目 风 险 的 单 因 素 敏 感 性 分 析 结 果 表 明, 电 价 是 最 敏 感 的 因 素, 但 即 使 电 价 降 低 15%, 项 目 仍 有 较 好 的 投 资 回 报, 说 明 利 用 余 热 进 行 发 电 的 效 益 非 常 明 显, 风 险 很 小 按 照 设 定 的 筹 资 条 件, 借 款 总 额 为 3870 万 元, 偿 还 期 3.58 年, 即 自 项 目 投 产 年 起 2.58 年 还 清 以 上 说 明 本 项 目 的 清 偿 能 力 较 强, 债 务 风 险 不 大 3.4.2 电 机 节 能 改 造 项 目 (1) 案 例 名 称 亚 泰 集 团 水 泥 产 业 电 机 节 能 改 造 项 目 (2) 案 例 业 主 吉 林 亚 泰 ( 集 团 ) 股 份 有 限 公 司 ( 简 称 亚 泰 集 团 ) 是 国 有 控 股 的 综 合 类 绩 优 上 市 公 司 亚 泰 集 团 的 支 柱 产 业 之 一 是 水 泥 产 业, 亚 泰 水 泥 公 司 的 第 一 条 水 泥 生 产 线, 集 中 代 表 了 中 国 新 型 干 法 窑 外 分 解 熟 料 生 产 线 的 先 进 水 平, 被 誉 为 中 国 第 一 线 其 拳 头 产 品 鼎 鹿 牌 为 吉 林 名 牌 产 品 和 国 家 质 量 免 检 产 品 (3) 案 例 摘 要

本 案 例 在 满 足 生 产 工 艺 要 求 的 前 提 下, 对 有 节 能 潜 力 的 设 备 主 要 是 风 机 类 负 载, 如 窑 尾 废 气 处 理 排 风 机 窑 头 排 风 机 煤 磨 排 风 机 及 篦 冷 机 组 等 采 用 变 频 调 速 技 术 实 现 工 艺 控 制, 自 动 调 节 系 统 风 量 和 风 压 的 大 小, 从 而 达 到 满 足 生 产 工 艺 要 求 及 节 能 的 目 的, 并 确 保 设 备 运 行 的 可 靠 性 和 生 产 过 程 的 连 续 性 在 现 有 总 装 机 容 量 12726kW,95 台 电 机 应 用 变 频 调 速 技 术, 功 率 为 8864kW 项 目 投 资 2858.52 万 元, 年 节 电 1550 万 kwh, 年 节 标 煤 0.58 万 吨, 年 减 排 CO 2 0.41 万 吨 年, 年 运 行 维 护 费 用 约 20 万 元, 全 投 资 投 资 回 收 期 ( 所 得 税 后 )4.5 年 ( 含 建 设 期 ) (4) 案 例 内 容 及 投 资 估 算 表 3.9 案 例 内 容 及 投 资 估 算 序 号 项 目 名 称 计 划 投 资 ( 万 元 ) 1 发 电 车 间 风 机 电 机 节 能 改 造 720 备 注 4 台 风 机 利 用 高 压 变 频 技 术 节 电 改 造 2 空 压 机 节 电 改 造 95 5 台 空 压 机 安 装 电 机 节 电 控 制 器 3 高 压 风 机 应 用 变 频 调 速 改 造 347.28 8 台 风 机 应 用 变 频 调 速 改 造 4 5 6 7 窑 尾 风 机 用 高 压 变 频 节 电 技 术 改 造 烧 二 车 间 篦 冷 机 风 机 用 变 频 调 速 技 术 节 能 改 造 烧 一 车 间 篦 冷 机 风 机 用 变 频 调 速 技 术 节 能 改 造 2# 窑 窑 尾 风 机 煤 磨 风 机 篦 冷 机 排 风 机 节 能 改 造 346 107.36 131.48 8 窑 尾 及 磨 尾 风 机 用 变 频 器 改 造 768.4 (5) 项 目 技 术 方 案 简 述 合 计 2858.52 2 台 窑 尾 风 机 应 用 高 压 变 频 技 术 节 电 11 台 风 机 应 用 变 频 调 速 器 节 电 改 造 项 目 9 台 风 机 应 用 变 频 调 速 器 节 电 改 造 项 目 343 利 用 斩 波 内 反 馈 串 级 调 速 技 术 单 一 工 频 电 源 供 电 改 造 为 工 频 变 频 双 电 源 供 电 根 据 工 艺 要 求 控 制 系 统 调 节 风 门 的 开 度 来 调 节 风 量 导 致 系 统 风 压 偏 高, 电 能 浪 费 严 重, 噪 音 也 比 较 大 加 装 变 频 节 能 柜 分 别 带 动 电 动 机 驱 动 所 对 应 的 风 机 风 门 的 开 度 设 置 为 100%, 变 频 节 能 柜 接 收 DCS 或 PLC 的 风 量 信 号 来 改 变 变 频 器 的 输 出 频 率, 调 节 风 机 ( 电 动 机 ) 的 转 速, 达 到 按 工 艺 要 求 调 节 风 量 的 目 的 为 不 增 加 原 系 统 模 拟 量 输 出 点 数 和 不 改 变 系 统 组 态, 风 量 信 号 可 用 原 系 统 的 开 度 信 号 替 代, 通 过 安 装 电 机 节 电 控 制 器, 调 整 电 机 转 速 满 足 负 荷 变 化 情 况, 达 到 节 电 效 果

(6) 节 能 减 排 效 果 表 3.10 节 能 减 排 效 果 经 济 技 术 指 标 项 目 实 施 前 项 目 实 施 后 节 电 能 力 / 1550 万 kwh/ 年 节 能 量 ( 标 准 煤 ) / 0.58 万 吨 / 年 减 排 二 氧 化 碳 / 0.41 万 吨 碳 / 年 年 节 电 能 力 = 单 台 持 续 运 转 功 率 台 数 运 转 时 间 - 自 耗 电 量 节 能 量 ( 折 合 标 准 煤 )= 年 节 电 能 力 0.374 减 排 量 ( 吨 碳 )= 年 节 能 量 ( 标 煤 ) 0.704 (7) 项 目 风 险 无 论 是 国 产 还 是 进 口 的 低 压 变 频 器 质 量 都 已 过 关, 性 能 可 靠, 应 用 于 流 体 负 载 上 节 电 效 果 明 显 斩 波 内 反 馈 串 级 调 速 装 置 已 经 是 成 熟 的 节 电 产 品, 并 被 广 泛 应 用 到 高 压 风 机 和 水 泵 电 机 节 电 实 际 中, 该 设 备 运 行 稳 定, 节 电 效 果 明 显 按 照 设 定 的 筹 资 条 件, 借 款 总 额 为 2000 万 元, 偿 还 期 3.05 年, 即 自 项 目 投 产 年 起 2.05 年 还 清 说 明 本 项 目 的 清 偿 能 力 较 强, 债 务 风 险 不 大