南汽輪為水泥行業(yè)節(jié)能降耗開辟一條有效途徑
被國務(wù)院列入16個重大技術(shù)裝備關(guān)鍵領(lǐng)域之一及國家“十一五”期間十大重點節(jié)能工程之一的水泥爐窯低溫余熱汽輪發(fā)電機組是南京汽輪電機(集團)有限責(zé)任公司(下簡稱“南汽輪”)研制開發(fā)的一項高科技能源利用的節(jié)能產(chǎn)品。它采用先進的通流設(shè)計技術(shù)和雙壓補汽技術(shù)與余熱鍋爐等組成成套發(fā)電設(shè)備,可以滿足不同容量等級水泥爐窯余熱利用發(fā)電的需要,可有效減少水泥生產(chǎn)過程中的能源消耗,降低環(huán)境污染,具有顯著的節(jié)能和環(huán)保意義,符合國家循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針,有很大的推廣價值和應(yīng)用前景。截止到3月底,“南汽輪”與海螺水泥集團等水泥企業(yè)簽訂了30多臺套爐窯低溫余熱汽輪發(fā)電機組,先后已有7套投入運行,其中為冀東水泥廠提供了2套功率分別為12MW和15MW用于AQC爐余熱利用的雙壓(帶補汽)凝汽式汽輪發(fā)電機組運行情況良好;已在海螺水泥集團投運的5臺爐窯低溫余熱汽輪發(fā)電機組振動均達到優(yōu)秀,經(jīng)濟性達到設(shè)計保證值,最大連續(xù)出力達到或超過設(shè)計值,具有良好的鸞負荷性能。
2006年7月,“南汽輪”為海螺寧國水泥廠生產(chǎn)的首套9MW汽輪發(fā)電機組投運以來,發(fā)電情況良好,超出設(shè)計功率13%,噸熟料發(fā)電量達40~42度,每度發(fā)電成本只有0.1元。
2006年10月,“南汽輪”為海螺建德水泥廠生產(chǎn)的9MW汽輪發(fā)電機組投產(chǎn)發(fā)電,每年可降低成本3000萬元,使企業(yè)利潤翻番,還可減少3.5萬噸燃煤發(fā)電后向大氣中排放的二氧化碳。
2006年11月,“南汽輪”為海螺池州水泥廠一期生產(chǎn)的首臺18MW汽輪發(fā)電機組并網(wǎng)發(fā)電,最高功率達19MW,可實現(xiàn)年發(fā)電量1.34億度,可增效6000多萬元。
2007年1月31日和2月27日,“南汽輪”為海螺銅陵水泥廠和海螺樅陽水泥廠生產(chǎn)的18MW汽輪發(fā)電機組并網(wǎng)發(fā)電;日均發(fā)電量穩(wěn)定在40萬度,噸熟料發(fā)電量40度左右。
水泥爐窯余熱發(fā)電項目是直接利用窯頭窯尾排放廢氣中的中、低溫廢氣進行回收發(fā)電,不需要補充燃料或多余消耗燃料,綜合成本每度電比外購節(jié)約0.4元左右;既可大量回收和充分利用低品質(zhì)的余熱用以發(fā)電或熱電聯(lián)供,以降低水泥生產(chǎn)的電耗,節(jié)約能源,又可有效的減少水泥生產(chǎn)對環(huán)境的污染,等同于火力發(fā)電廠,還具有減少二氧化硫排放的功效。相對于補燃型的資源綜合利用電站而言,利用水泥窯純低溫廢氣余熱所建設(shè)的電站不配置任何燃燒設(shè)備,所以也不增加任何的煙氣、粉塵和廢渣的排放點,因此它是一種經(jīng)濟效益可觀、節(jié)能、清潔環(huán)保、符合國家清潔能源產(chǎn)業(yè)政策的綠色發(fā)電技術(shù)。
國家《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》中,要求積極推廣爐窯余熱發(fā)電技術(shù),日產(chǎn)2000噸以上水泥生產(chǎn)線中每年建設(shè)低溫余熱發(fā)電裝置30套。國務(wù)院發(fā)布的《促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定》,已將日產(chǎn)2000噸及以上熟料新型干法水泥生產(chǎn)線余熱發(fā)電列入政策鼓勵類。而我國投入運營的采用余熱發(fā)電技術(shù)的新型干法生產(chǎn)線,尚不足現(xiàn)有干法生產(chǎn)線的10%。
據(jù)有關(guān)方面預(yù)測,到2010年,如果40%的新型干法生產(chǎn)線采用余熱發(fā)電技術(shù),年發(fā)電量可達84億kWh;按供電煤耗每kWh380克標(biāo)煤計算,相當(dāng)于年節(jié)約300萬噸標(biāo)煤,同時可減少粉塵排放約4萬噸,減少二氧化碳排放約660萬噸,減少二氧化硫排放約6萬噸,減少氮氧化物排放約4.5萬噸,可使噸水泥熟料成本降低15元,具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。
我國是水泥生產(chǎn)和消費大國,目前國內(nèi)最先進的水泥生產(chǎn)線,仍然有大量350℃以下的低溫余熱不能完全利用。截止2005年末,全國日產(chǎn)1000噸以上的新型干法水泥生產(chǎn)線有580條。但在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量低溫有害氣體,因利用難度較大,多作排空處理,既浪費能源,又對環(huán)境造成污染。隨著國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和建設(shè)環(huán)境友好型社會戰(zhàn)略的實施,以及煤價、電價持續(xù)上漲帶來的利潤急劇下滑,如何將這部分廢氣有效利用起來,成為水泥行業(yè)亟待解決的難題。
“南汽輪”緊緊抓住國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的大好機遇,主動適應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)政策,著眼于發(fā)展,著眼于未來,選擇與北京全四維動力科技有限公司合作,共同研制開發(fā)具有國際先進水平的各類電站汽輪機,并在研制開發(fā)過程中,吸取總結(jié)了我國在葉輪機械氣動熱力學(xué)取得的科研成果,在已成功應(yīng)用于我國汽輪機行業(yè)老產(chǎn)品改造、新產(chǎn)品開發(fā)的全三維技術(shù)基礎(chǔ)上,努力開拓進取,不斷技術(shù)創(chuàng)新,開發(fā)出更為先進具有當(dāng)代國際領(lǐng)先水平的準(zhǔn)四維/全四維技術(shù),并把這一頂尖技術(shù)進一步應(yīng)用于汽輪機老產(chǎn)品改造和新產(chǎn)品的開發(fā)中去,組織開發(fā)了多種余熱利用發(fā)電設(shè)備,其中水泥生產(chǎn)余熱發(fā)電用汽輪機是近幾年重點開發(fā)具有國內(nèi)先進水平的產(chǎn)品。2005年6月,“南汽輪”同海螺水泥集團簽訂了11套低溫低壓汽輪發(fā)電機組供貨合同,總裝機容量21萬千瓦,功率等級分別為9MW、18MW、30MW,分別用于8家水泥廠的11條生產(chǎn)線。廣東海螺英德龍山水泥基地余熱發(fā)電廠的3條日產(chǎn)5000噸熟料生產(chǎn)線,使用“南汽輪”提供的這種發(fā)電機組后,可將排放的廢氣余熱全部回收,能源利用率提高到95%以上,每噸熟料排放的廢氣余熱可發(fā)電近40度,年發(fā)電量超過2億度。海螺寧國水泥廠使用“南汽輪”提供的9000kW汽輪發(fā)電機組后,機組出力達到了9100kW,而此前國內(nèi)同類生產(chǎn)線余熱發(fā)電功率只能達到6000kW。由于“南汽輪”機組以運行良好,滿發(fā)、超發(fā)的業(yè)績,顯著的經(jīng)濟、環(huán)保和社會效益,受到了全國水泥行業(yè)的普遍關(guān)注和用戶的晴睞。今年3月“南汽輪”又同海螺川崎工程有限公司簽訂20套低溫余熱汽輪發(fā)電機組的供貨合同,其中包括1套出口泰國的9MW機組,這表明了“南汽輪”生產(chǎn)的低溫余熱汽輪發(fā)電機組在同類產(chǎn)品中技術(shù)水平處于領(lǐng)先地位,已在水泥行業(yè)中樹立起了良好的形象,為市場的進一步開發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。
“南汽輪”開發(fā)成功的余熱發(fā)電技術(shù),將使水泥生產(chǎn)“余熱”不再“多余”,為我國水泥行業(yè)綜合利用能源開辟了一條有效途徑。
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