一條日產(chǎn)熟料5000噸的新型干法窯生產(chǎn)線，按目前國內(nèi)外的先進(jìn)水平來衡量，年產(chǎn)熟料為160萬~170萬噸，水泥則達(dá)到190萬~200萬噸；熟料單位熱耗為750×4.18kJ/㎏，水泥電耗為90kWh/t,其中熟料電耗約為55kWh/t.在這樣的前提條件下，如果利用這種水泥窯系統(tǒng)的各種余熱來發(fā)電，能夠達(dá)到噸熟料凈回收電能≥55kWh,實(shí)現(xiàn)水泥熟料生產(chǎn)對外界電能的零消耗。

　　到2008年年底，我國已投產(chǎn)的裝備有純低溫余熱發(fā)電裝置的新型干法窯共有260余條，發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)1660MW,全國水泥窯余熱發(fā)電的噸熟料發(fā)電量平均為33kWh.然而其中將近半數(shù)以上的日產(chǎn)5000噸級水泥窯的余熱發(fā)電量已達(dá)到噸熟料40kWh左右。這是自上世紀(jì)80年代中期天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院組建余熱發(fā)電室，開拓水泥窯余熱發(fā)電“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目以來，在全國各兄弟單位和有關(guān)企業(yè)的共同努力和創(chuàng)新下，走過約25年曲折艱辛歷程，堅(jiān)持自主創(chuàng)新的豐碩成果。

　　那么，下一步我國水泥窯余熱發(fā)電的目標(biāo)與技術(shù)路線、發(fā)展方向?qū)⒆骱慰紤]？根據(jù)國內(nèi)外在這一領(lǐng)域中的現(xiàn)實(shí)水平及其發(fā)展趨勢，筆者提出如下看法與水泥行業(yè)同仁商討。

　　目標(biāo)：我國水泥熟料生產(chǎn)在2020年要實(shí)現(xiàn)對外界電能的零消耗，即水泥窯余熱發(fā)電的噸熟料回收電能，在熟料單位熱耗不大于750×4.18kJ/㎏的前提下，達(dá)到55kWh以上。根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的技術(shù)條件及有關(guān)科技進(jìn)步趨勢預(yù)測，筆者認(rèn)為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)是比較有把握的。

　　技術(shù)路線：鼓勵(lì)多元化的技術(shù)路線，充分發(fā)掘利用新型干法水泥窯系統(tǒng)的各種余熱、廢熱的回收發(fā)電方式和途徑，不要過早地排斥任何一種理念或途徑，要相互取長補(bǔ)短，共同尋求最佳方案，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，長期工業(yè)實(shí)踐的結(jié)果是最具有說服力的。

　　我國要進(jìn)一步提高水泥窯余熱發(fā)電效率，就要走增加噸熟料發(fā)電量的技術(shù)發(fā)展路線。目前，一些水泥窯余熱發(fā)電循環(huán)系統(tǒng)的新技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，這對我國水泥工業(yè)余熱發(fā)電方面的研發(fā)應(yīng)用將具有促進(jìn)作用。

　　近來，某種余熱發(fā)電新技術(shù)在有的媒體上被說成是噸熟料發(fā)電可達(dá)83kWh.然而實(shí)際上，這項(xiàng)技術(shù)在全世界除在鋼鐵、化工行業(yè)有四五家小規(guī)模企業(yè)應(yīng)用以外，在水泥窯上的應(yīng)用實(shí)例至今尚未見報(bào)道。在水泥領(lǐng)域中的應(yīng)用恐怕還有待我國水泥工業(yè)來首先付諸現(xiàn)實(shí)，屆時(shí)它真正能發(fā)多少電尚需事實(shí)來說話。所以，即使應(yīng)用這種新技術(shù)，我們?nèi)匀挥泻芏嗥D難的工作要做，必須實(shí)事求是。

　　現(xiàn)在由上海電氣總包的北京琉璃河水泥廠日產(chǎn)2500噸窯余熱發(fā)電系統(tǒng)，是基于從3次風(fēng)取熱的所謂能級重組出發(fā)的一種理念。這套余熱發(fā)電裝置已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)了一年半，在余熱條件充足的情況下，這條日產(chǎn)2500噸水泥窯的余熱發(fā)電功率達(dá)到了6000kW,甚至達(dá)到6300kW.但不知當(dāng)時(shí)水泥窯的具體產(chǎn)量及單位熟料的熱耗幾何。為此，筆者非常希望能夠了解到琉璃河水泥廠長期的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。筆者認(rèn)為，對于各種理念、方式或途徑，我們都應(yīng)抱著歡迎支持的態(tài)度，同時(shí)在科研開發(fā)和試驗(yàn)的過程中難免會(huì)有不同的觀點(diǎn)和評價(jià)，所以需要我們不懈地努力。如果琉璃河水泥廠的這條日產(chǎn)2500噸窯，在熟料產(chǎn)量為104t/h、熟料熱耗為750×4.18kJ/kg的條件下，余熱發(fā)電長期平均達(dá)到6000kW,即噸熟料發(fā)電量達(dá)到了57.6kWh,這的確是一個(gè)重大的突破，應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真的科學(xué)鑒定，加以推廣應(yīng)用。

　　此外，有人曾試驗(yàn)從水泥窯胴體的表面熱損失中吸收一部分熱量用于發(fā)電，因?yàn)檫@些熱損失本身約占熟料單位熱耗的8%左右，這種想法在理論上是符合能量平衡原理的，但是在實(shí)踐中技術(shù)難度較大，試驗(yàn)至今仍在繼續(xù)探求中。

　　或許還有一些其他的提取利用水泥窯系統(tǒng)余熱廢熱的理念和方式，筆者認(rèn)為，應(yīng)鼓勵(lì)大家“異想天開”,酌情試驗(yàn)，多元化探索。

　　最后應(yīng)該指出，實(shí)現(xiàn)熟料生產(chǎn)對外界電能的零消耗，需要進(jìn)行兩方面的共同努力。除了上述提高余熱發(fā)電量以外，另一個(gè)就是降低熟料單位電耗，尤其是生料粉磨電耗、窯尾高溫風(fēng)機(jī)電耗、熟料蓖冷機(jī)電耗及廣泛采用的調(diào)頻電機(jī)電耗等，均具有一定的節(jié)能空間。2020年，我國實(shí)現(xiàn)把熟料電耗降到50kWh/t以下的目標(biāo)是很有可能的，筆者對我國熟料生產(chǎn)在2020年實(shí)現(xiàn)對外界電能的零消耗充滿信心，因?yàn)檫@是有一定科學(xué)依據(jù)的。
來源：中國科技報(bào)