多因素推動(dòng)下，水泥余熱發(fā)電興起
國(guó)內(nèi)水泥熟料生產(chǎn)線平均規(guī)模從2016年的3337t/d提升至3424t/d，同時(shí)，新型干法生產(chǎn)線與其他窯型相比在熱耗方面有顯著的降低，但新型干法水泥生產(chǎn)對(duì)電能的消耗和依賴依然強(qiáng)勁，因此，新型干法水泥總量的增長(zhǎng)對(duì)水泥工業(yè)用電總量的增長(zhǎng)起到了推動(dòng)作用，一定程度上加劇了電能的供應(yīng)緊張局面。水泥企業(yè)利用余熱發(fā)電，在一定程度上減輕能耗。
目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的新型干法水泥熟料生產(chǎn)線采用余熱發(fā)電技術(shù)來(lái)節(jié)能降耗的企業(yè)極少，而雖然我國(guó)一開(kāi)始向清潔能源發(fā)電邁進(jìn)，但火電、煤電仍是發(fā)電主力，在環(huán)境、資源上均不具有可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。因此在水泥業(yè)發(fā)展余熱發(fā)電項(xiàng)目是行業(yè)及國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然。此外，為了提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)大產(chǎn)品的盈利空間，國(guó)內(nèi)的許多水泥生產(chǎn)企業(yè)在建設(shè)熟料生產(chǎn)線的同時(shí)，也紛紛規(guī)劃實(shí)施余熱發(fā)電項(xiàng)目。
圖1：我國(guó)水泥余熱發(fā)電興起因素概要
水泥行業(yè)去產(chǎn)能，余熱發(fā)電資源存量有所下降
水泥余熱發(fā)電即直接對(duì)水泥窯在熟料煅燒過(guò)程中窯頭窯尾排放的余熱廢氣進(jìn)行回收，通過(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。此前，由于水泥產(chǎn)能過(guò)剩已嚴(yán)重阻礙了行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，隨著市場(chǎng)需求的下降、“十三五”規(guī)劃的實(shí)施，水泥行業(yè)去產(chǎn)能工作中去熟料產(chǎn)能，遏制新增產(chǎn)能、淘汰落后產(chǎn)能等重點(diǎn)內(nèi)容實(shí)施較好。
2017年，我國(guó)新點(diǎn)火水泥熟料生產(chǎn)線共有13條，合計(jì)年度新點(diǎn)火熟料產(chǎn)能2046萬(wàn)噸，較2016年減少512萬(wàn)噸，降幅為20%;水泥行業(yè)新點(diǎn)火熟料產(chǎn)能已連續(xù)五年遞減。2017年上半年，全國(guó)共水泥企業(yè)3465家，其中熟料生產(chǎn)企業(yè)46家，含熟料的水泥生產(chǎn)企業(yè)1234家，全國(guó)實(shí)際熟料產(chǎn)能20.2億噸。
圖2：2014年-2017年我國(guó)水泥新點(diǎn)火熟料產(chǎn)能(單位：萬(wàn)噸)
雖然水泥去產(chǎn)能化在一定程度上限制了水泥新建項(xiàng)目，使得水泥余熱發(fā)電量將會(huì)有所減少或者增長(zhǎng)緩慢，但目前，國(guó)內(nèi)全部余熱發(fā)電項(xiàng)目中，仍有2/3集中在水泥行業(yè)。水泥余熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展仍是我國(guó)余熱發(fā)電行業(yè)的一大推動(dòng)力。
圖3：目前我國(guó)余熱發(fā)電行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域占比(單位：%)
水泥余熱發(fā)電技術(shù)革新
隨著世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、新型節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，充分利用有限的資源和發(fā)展水泥窯余熱發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)成為水泥業(yè)發(fā)展的一種趨勢(shì)，也完全符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。在國(guó)內(nèi)的許多水泥生產(chǎn)企業(yè)紛紛規(guī)劃實(shí)施余熱發(fā)電項(xiàng)目之時(shí)，針對(duì)水泥余熱發(fā)電的節(jié)能技術(shù)，必將成為熱點(diǎn)。
2017年，水泥余熱發(fā)電節(jié)能技術(shù)革新有了新的進(jìn)展。RCCS列管式強(qiáng)化換熱系統(tǒng)以“強(qiáng)化換熱+在線除垢“兩大核心專利技術(shù)，可使發(fā)電量增加2%-7%，并延長(zhǎng)水泥余熱發(fā)電設(shè)備使用壽命至10年。祁連山水泥集團(tuán)、中聯(lián)集團(tuán)、冀東水泥等領(lǐng)軍、地方企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施RCCS列管式強(qiáng)化換熱系統(tǒng)。葛洲壩石門(mén)水泥、重慶南桐特種水泥、云南東山水泥等企業(yè)，也開(kāi)始嘗試使用。
圖4：我國(guó)已使用RCCS系統(tǒng)進(jìn)行水泥余熱發(fā)電的企業(yè)概覽
水泥余熱發(fā)電市場(chǎng)尚存
水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)從2005年起就被看作是一項(xiàng)十分有效的節(jié)能技術(shù)，而被列入我國(guó)十大節(jié)能工程的行列。在政策上，國(guó)家已經(jīng)給予其大力的支持，2017年，工信部加快實(shí)施綠色制造工程，利用綠色制造財(cái)政專項(xiàng)資金支持了225個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，并加強(qiáng)鋼鐵、電解鋁、水泥、平板玻璃、合成氨等重點(diǎn)高耗能行業(yè)節(jié)能監(jiān)察，積極推行清潔生產(chǎn)。
雖然在過(guò)去的幾年中，水泥去產(chǎn)能工作成果顯著，但值得注意的是仍有大量熟料產(chǎn)能存在。在2018年初公布的2017年水泥熟料產(chǎn)能十強(qiáng)排行中，中國(guó)建材以37556.5萬(wàn)噸/年的產(chǎn)能水平位居第一，海螺、金隅冀東分別以20109.7萬(wàn)噸/年、10118.4萬(wàn)噸/年位列第三;前十名熟料產(chǎn)能總計(jì)超10億萬(wàn)噸/年，行業(yè)集中度也較為明顯。由此，隨著水泥行業(yè)規(guī)模化、集中化，水泥余熱發(fā)電也將漸漸趨于集中在這些龍頭企業(yè)中發(fā)展;水泥余熱發(fā)電市場(chǎng)尚有空間。
圖5：2017年水泥熟料產(chǎn)能十強(qiáng)(單位：萬(wàn)噸/年)
