一、水泥生产和低温余热发电

1、水泥生产中的能源消耗和环境影响

水泥生产过程需要消耗大量的能源(煤或油)和天然矿物，而这些资源是不可再生的。如何降低水泥生产过程中原燃料的消耗是保证水泥工业可持续发展的最有效措施。水泥熟料煅烧过程需要较高的煅烧温度，消耗大量的天然能源——煤炭，每生产一吨水泥熟料约消耗120kg标煤／吨熟料，以2008年新型干法水泥熟料76000万吨计，年消耗约9120万吨标煤；每生产一吨水泥熟料约消耗电力80kWh／t。在整个水泥生产成本中电费接近总成本的1／3。

除了能源消耗，在环境污染方面也带来一定的影响。粉尘排放量占我国工业行业粉尘排放总量的30％，C0₂的排放量占我国C0₂排放总量的20％，S0₂排放占全国的2.6％。

2、用余热发电技术降低生产成本和改善环境

水泥生产过程中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排掉的350℃以下废气，其热量约占水泥熟料烧成系统总热耗量的30％以上。而充分利用这部分低温废气进行余热发电改造，已经成为目前国内水泥工业节能降耗的有效途径之一。低温余热发电是指在水泥回转窑的烧成系统，利用窑尾低温锅炉和熟料冷却机锅炉收集低温余热废气，通过汽轮机和发电机组进行发电，其发电成本0.15元／kWh，仅是电网电价的25％。整个发电过程既不增加任何新的燃料消耗，还减少了废气排放，改善了环境，降低了生产成本。

在世界金融危机的背景下，余热发电技术在水泥行业的推广应用不仅降低了生产成本和改善了环境污染，也大大增强了水泥企业的市场竞争能力，为水泥工业在节能减排方面做出了重大贡献，同时还带动了一大批余热发电装备制造产业。

二、国内外水泥行业的余热发电

1、国外纯余热发电应用情况

余热发电技术在发达国家从六十年代末期即开始研制，到七十年代中期，无论是热力系统还是装备都已进入实用阶段，此项技术的应用到八十年代初期达到了高潮，尤其是日本，技术较为成熟，不但在本国所有二十几条预分解窑水泥生产线上全部应用，并且出口到台湾、韩国等一些国家和地区。

2、中国水泥行业余热发电技术和装备情况

1995年日本新能源产业技术开发机构委托日本川崎重工业株式会社向中国宁国水泥厂无偿提供一套技术成熟的中低温纯余热发电技术和设备，用于4000t／d水泥熟料生产线，发电机装机容量6480kW。1998年投入运行，吨水泥熟料发电量达到33kWh／t。2002年，NEDO又向我国广西鱼峰集团柳州水泥厂提供了第二条示范项目，该项目利用3200t／d水泥窑余热建设装机容量为5700kW的低温电站，运行后平均发电功率为5910 kW，吨熟料发电量达到35.6kWh／t。

2005年之前，中国水泥工程技术人员和锅炉行业一直进行低温发电的工艺技术研发和提高装备制造能力，余热发电技术和装备也在国内煤电能源价格急速攀升的背景下日趋完善，其市场也在新型干法水泥产能比重提高到35％情况下初步形成，大型水泥企业从增强市场竞争能力和节能减排的需要，主动积极应用余热发电技术。2005年8月底，我国开始有六座全部国产化技术和装备的水泥窑低温余热发电站投入运行。此后，技术迅速得到企业的大量应用，电站运行后，吨熟料发电量在28～38 kwh，少部分达到38 kwh以上。

具有自主知识产权的中国余热发电技术和装备，无论在产品质量、技术经济指标上都接近国际先进水平，部分已达到国际领先水平，不仅满足了国内需要，成套技术和装备还成功出口国外。2009年中国将帮助国外建设并投入运行30多条水泥生产线的余热发电项目。

目前，国内约有15家专门从事水泥余热发电技术工程设计和装备加工的企业。

三、中国水泥行业余热发电现况

1、水泥的产量、规模

截止2008年末，我国水泥总产量约14亿吨。中国水泥的产量已连续多年占世界水泥总量的50％。这其中先进的新型干法水泥量约8.4亿吨，占总量的60％，其余为落后生产工艺的产量。按照人均年水泥消费量和市场需求预测，中国水泥最高总量约l5亿吨。随着行业结构调整和淘汰落后水泥产能政策的推进，新型干法水泥产量的比重将占到总量的90％以上。中国国家统计局最新数字显示，2008年全国完成水泥投资达1051亿元，增幅高达60.8％，其中，四川省以全年累计89.78亿元的投资额度位列全国水泥投资排名之首，比上年同期增长145％。

2、新型干法水泥生产线和规模分类

余热发电技术只能在新型干法水泥生产线上使用，尤其是日产水泥熟料生产线规模越大，经济效益和环境效益越可观。

  到2008年底，初步统计我国新型干法水泥熟料生产线情况：

日产2000吨以上594条生产线，加上日产2000吨以下337条生产线中的80％的日产1000吨以上的270条，共864条新型干法水泥熟料生产线是可以进行余热发电项目的，涉及的熟料产能达7.33亿吨。