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【摘 要】 在水泥廠中进行能源发电的利用是提高企业经济效益的重要方式，文章从水泥厂中低温纯余热发电技术的应用实际为出发点，分析其优势与不足，探讨各种中低温纯余热发电技术的技术特点，以实际应用效率为基础，对中低温纯余热发电技术进行评估，以深化此类技术在水泥厂中的研究应用，提升企业的成本控制能力，增强企业竞争力。
【关键词】 水泥厂；低温纯余热；发电技术；应用
引言：
随着经济的快速发展，建筑业蓬勃发展，作为其中主要的材料供应行业，水泥厂的作用非常重要。但在传统的水泥厂运行情况来看，能耗大、效率低、经济效益的提升空间有待很大提高的情况非常普遍。而且水泥厂的工业生产中产生的大量的高温、中低温余热的排除对环境造成了巨大的影响，严重污染周边的生态环境。如何充分利用生产时产生的热量，对于保护环境、节约能源、提升经济效益有很大的现实意义，此外，还能有效降低污染治理的成本预算。
一、国内外水泥厂低温余热利用应用比较分析
1、国内外余热利用的发展
从1965年开始，在日本政府的投资下，以环保为主建起了垃圾发电厂并投入使用，但其锅炉出口蒸汽参数还处于初期阶段。美国以垃圾发电平均效率为22%占据世界榜首，其垃圾发电厂占焚烧装置总数的78%，因为没有政府给予补贴，其发电站的创建除了以环保为主外，更加注重经济效益；德国的垃圾发电平均效率为17%，而且基本上垃圾发电厂占焚烧装置的100%。在他们的发电厂中，绝大多数都采用高温高压蒸汽运行条件，籍此来创造出更高的效率。
从国外的发展情况来看，提高发电效率的现如今社会余热利用的发展趋势，而由于我国焚烧发电技术起点低、起步晚，与其他国家相比还有一段差距，综合国外的经验，我国可以考虑将发电和垃圾焚化相结合，在注重社会效益的同时也应注意经济效益。
2、余热利用技术发展制约因素
上文已经提到垃圾发电效率低下的主要原因是蒸汽参数低，因此，要想提高垃圾焚烧发电厂的热能效率，就必须对蒸汽参数低这一问题做出改善，当然也不全靠提高主蒸汽参数。我国垃圾焚烧发电厂余热锅炉主蒸汽参数温度、压强主要处于中温400℃、中亚4.0Mpa。
我国的垃圾分类收集规划程度差，垃圾组分也相当复杂，通常会有塑料、厨余杂物、橡胶等一些富含硫、氮的物质，另外还包括一些低熔点混合物及与腐蚀相关的重金属，这对垃圾发电厂的过热器的腐蚀程度远远高于一般燃煤锅炉。对于垃圾焚烧厂来说，高温的瓶颈。但随着近些年垃圾焚烧技术的研究深入，焚烧装置的革新，使得蒸汽温度有所提升，进而在很大程度上改善了热效率低的问题。
二、中低温纯余热发电技术的特点
和中空窑余热发电技术有很大区别，中低温纯余热的发电技术的特点和技术流程主要表现在以下几个方面：
1、由于中低温余热的排除稳定并不高，其余热的品质较低，一般温度范围分布在350℃左右；
2、中低温纯余热发电技术发电的来源完全依赖于其余热排出，没有其他的发电能量的提供，和中空窑余热发电技术要很大的区别；
3、可以串联多个余热排出口，即进行纯余热收集，针对多余热源的废气利用，有很大的实用性；4、由于中低温纯余热的温度低，品质并不高，其系统的压力也相对控制在低区位；
5、以余热未能源转换的源头，即实现余热和电能的转换，其配套的系统设施较为复杂；
6、由于是以废气的形式来发电，要实现低品质的余热发电，每产出单位电量所需要的设备供应的体积比较大，其质量也会同步上升，对于成本控制是一个很大的考验。
三、低温余热发电规模的确定分析
对于中低温纯余热发电工程的建设必须以实际余热的规模大小来确定，进行预先的工程评估，避免工程过大出现浪费，或产能不足发电效果不佳的现象。纯余热发电技术还要根据发电设备的类型和工艺操作流程、规范等因素来确定具体的发电方式。在常见的中低温纯余热发电系统中首先要对排出的热量进行收集工作，其来源有两类，一是生产中排出的余热量，另外一种是余热发电过程中系统中的余热。一般的余热发电只是在中高温余热出排气口之后将之作为热源，其余的部分则经过简单的处理之后排出出去。而没有考虑到多余部分的废气余热还可以与系统设备综合起来利用，如可以将多余废气供应到余热锅炉，余热锅炉中的工业用水经过加热升温，产生水蒸气，水蒸气又可以作为纯余热的方式供应到原料磨，这样循环综合利用的生产方式，可以提高余热的利用效率，既减少浪费现象，又能提升能源的利用率，增强经济效益。
余热锅炉的排烟温度与多个因素相关，其中包含生料磨的排气温度和入生料磨的废气温度，并且生料磨的废气温度可以达到90℃以上，但在运行过程中的实际温度受两个因素的影响：其一，生料磨的风量因素；其二是入生料磨的给水因素。因而，锅炉的具体温度可以依据这二者的情况来加以评估，主要是以热平衡理论为依据，并且参考其他的影响因素，如系统对余热的回收效率、系统的热传导性能、排烟温度等，来确定窑尾锅炉的余热量。
从具体的应用分析来看，中部抽气式的系统简单，能够回收比较高的废气温度，并且可以根据实际生产的需要，提升蒸汽的压力与温度；余风直接式的系统也相对简单，但由于回收的废气压力和温度都比较低，对设备的好用材料与体积都比中部抽气式的要大，回收的成本相应会上升；带回热循环式的余热利用效率是最高的，但其限制条件是设备的复杂性高、专业性很强、实际的投入运营成本也是最高的，因而，要综合考虑水泥厂中低温纯余热发电的规模、余热的品质和含量等因素来评估，具体使用哪种方式还要经过审慎的论证，以保证余热回收发电的质量和经济效益的平衡。
四、水泥厂低温纯余热发电技术应用探究
1、纯余热发电
纯余热发电的方式比较简单，其设备的结构相对简易，运行成本低，并且运行的可靠性较高，和常规的发电技术不同，其主要依据朗肯循环的原理来实现发电，具体的媒介是水或水蒸气，但由于废气排出时，废气的余热品质和含量都具有很大的波动性，纯余热发电的来源不够稳定，直接导致发电的产能难以稳定运行，对电能的控制提出了较高的要求。 2、有機朗肯循环余热发电
朗肯循环的发电对废气的余热温度有一定的要求，当废气温度低于360℃时，其发电的效率会有很大的降低，尤其影响余热的回收效率。针对中低温余热的温度不足的问题，提出了有机朗肯循环余热发电技术，其主要的机理是通过低沸点的有机媒介来吸收温度较低的废气余热，有机媒介吸收热量之后进入汽轮机做功，能实现气态与液态的转换，进而实现了废气低温发电效率低的问题。有机朗肯循环余热发电技术的优点主要表现在几个方面：
2.1有机媒介对废气温度的几乎没有特殊的要求，余热吸收的效率高，便于各温度区间的余热进行发电运行；
2.2有机媒介的声速小，在系统低速运行时就可以很好的工作，间接减少了机器运行的成本，并且保证汽轮机在较高的效率小发电；
2.3由于有机媒介是实行膨胀做功，能够降低湿蒸汽的腐蚀作用，对汽轮机的不见起到良好的保护性作用，减少更换零件的频率。
3、混合工质余热发电
针对中低温余热发电，由于排出的废气温度区间比较多样，如果仅仅依靠一种工质进行余热回收，其效率难以保证最优，并且工质在吸热或热量的转换过程中也会损失一部分热量，所以，针对此类现象，提出混合工质余热发电技术，其好处是可以对中低温废气中的各种温度余热进行合理充分的回收，提高效率，而且在热量损失方面也可以减少，具有提高发电效益的优势。
五、结束语
建筑行业的兴旺对水泥材料的需求逐年递增，水泥厂每年在生产过程中产生的高温、中低温余热规模非常庞大，这些余热直接排出到环境中将会造成重大的污染。将其利用起来，实现从热能到电能的转换，即减少了污染治理的成本，也提高了能源的再生利用效率，随着当今社会对低碳、环保的发展要求逐渐强化时，中低温纯余热发电技术既符合企业提高经济效益的要求，也能保持企业强劲的竞争力。因而，深入中低温纯余热发电技术的研究与应用，是企业发展所需，也对社会的持续发展具有深远的意义。
参考文献：
[1]徐水泉.我国水泥窑余热发电技术的现状发展趋势及存在的问题[J].水泥，2010（11）：117-119.
[2]杨萍.浅谈水泥厂设备安装技术标准规范的实施[J].装备制造技术，2010（17）：59-61.
[3]朱文.水泥厂纯低温余热发电系统及经济性简析[J].中国招标.2012（03）：89.
本文所有参考文献：全部来源于中国知网及龙源期刊网。
【关键词】 水泥厂；低温纯余热；发电技术；应用
引言：
随着经济的快速发展，建筑业蓬勃发展，作为其中主要的材料供应行业，水泥厂的作用非常重要。但在传统的水泥厂运行情况来看，能耗大、效率低、经济效益的提升空间有待很大提高的情况非常普遍。而且水泥厂的工业生产中产生的大量的高温、中低温余热的排除对环境造成了巨大的影响，严重污染周边的生态环境。如何充分利用生产时产生的热量，对于保护环境、节约能源、提升经济效益有很大的现实意义，此外，还能有效降低污染治理的成本预算。
一、国内外水泥厂低温余热利用应用比较分析
1、国内外余热利用的发展
从1965年开始，在日本政府的投资下，以环保为主建起了垃圾发电厂并投入使用，但其锅炉出口蒸汽参数还处于初期阶段。美国以垃圾发电平均效率为22%占据世界榜首，其垃圾发电厂占焚烧装置总数的78%，因为没有政府给予补贴，其发电站的创建除了以环保为主外，更加注重经济效益；德国的垃圾发电平均效率为17%，而且基本上垃圾发电厂占焚烧装置的100%。在他们的发电厂中，绝大多数都采用高温高压蒸汽运行条件，籍此来创造出更高的效率。
从国外的发展情况来看，提高发电效率的现如今社会余热利用的发展趋势，而由于我国焚烧发电技术起点低、起步晚，与其他国家相比还有一段差距，综合国外的经验，我国可以考虑将发电和垃圾焚化相结合，在注重社会效益的同时也应注意经济效益。
2、余热利用技术发展制约因素
上文已经提到垃圾发电效率低下的主要原因是蒸汽参数低，因此，要想提高垃圾焚烧发电厂的热能效率，就必须对蒸汽参数低这一问题做出改善，当然也不全靠提高主蒸汽参数。我国垃圾焚烧发电厂余热锅炉主蒸汽参数温度、压强主要处于中温400℃、中亚4.0Mpa。
我国的垃圾分类收集规划程度差，垃圾组分也相当复杂，通常会有塑料、厨余杂物、橡胶等一些富含硫、氮的物质，另外还包括一些低熔点混合物及与腐蚀相关的重金属，这对垃圾发电厂的过热器的腐蚀程度远远高于一般燃煤锅炉。对于垃圾焚烧厂来说，高温的瓶颈。但随着近些年垃圾焚烧技术的研究深入，焚烧装置的革新，使得蒸汽温度有所提升，进而在很大程度上改善了热效率低的问题。
二、中低温纯余热发电技术的特点
和中空窑余热发电技术有很大区别，中低温纯余热的发电技术的特点和技术流程主要表现在以下几个方面：
1、由于中低温余热的排除稳定并不高，其余热的品质较低，一般温度范围分布在350℃左右；
2、中低温纯余热发电技术发电的来源完全依赖于其余热排出，没有其他的发电能量的提供，和中空窑余热发电技术要很大的区别；
3、可以串联多个余热排出口，即进行纯余热收集，针对多余热源的废气利用，有很大的实用性；4、由于中低温纯余热的温度低，品质并不高，其系统的压力也相对控制在低区位；
5、以余热未能源转换的源头，即实现余热和电能的转换，其配套的系统设施较为复杂；
6、由于是以废气的形式来发电，要实现低品质的余热发电，每产出单位电量所需要的设备供应的体积比较大，其质量也会同步上升，对于成本控制是一个很大的考验。
三、低温余热发电规模的确定分析
对于中低温纯余热发电工程的建设必须以实际余热的规模大小来确定，进行预先的工程评估，避免工程过大出现浪费，或产能不足发电效果不佳的现象。纯余热发电技术还要根据发电设备的类型和工艺操作流程、规范等因素来确定具体的发电方式。在常见的中低温纯余热发电系统中首先要对排出的热量进行收集工作，其来源有两类，一是生产中排出的余热量，另外一种是余热发电过程中系统中的余热。一般的余热发电只是在中高温余热出排气口之后将之作为热源，其余的部分则经过简单的处理之后排出出去。而没有考虑到多余部分的废气余热还可以与系统设备综合起来利用，如可以将多余废气供应到余热锅炉，余热锅炉中的工业用水经过加热升温，产生水蒸气，水蒸气又可以作为纯余热的方式供应到原料磨，这样循环综合利用的生产方式，可以提高余热的利用效率，既减少浪费现象，又能提升能源的利用率，增强经济效益。
余热锅炉的排烟温度与多个因素相关，其中包含生料磨的排气温度和入生料磨的废气温度，并且生料磨的废气温度可以达到90℃以上，但在运行过程中的实际温度受两个因素的影响：其一，生料磨的风量因素；其二是入生料磨的给水因素。因而，锅炉的具体温度可以依据这二者的情况来加以评估，主要是以热平衡理论为依据，并且参考其他的影响因素，如系统对余热的回收效率、系统的热传导性能、排烟温度等，来确定窑尾锅炉的余热量。
从具体的应用分析来看，中部抽气式的系统简单，能够回收比较高的废气温度，并且可以根据实际生产的需要，提升蒸汽的压力与温度；余风直接式的系统也相对简单，但由于回收的废气压力和温度都比较低，对设备的好用材料与体积都比中部抽气式的要大，回收的成本相应会上升；带回热循环式的余热利用效率是最高的，但其限制条件是设备的复杂性高、专业性很强、实际的投入运营成本也是最高的，因而，要综合考虑水泥厂中低温纯余热发电的规模、余热的品质和含量等因素来评估，具体使用哪种方式还要经过审慎的论证，以保证余热回收发电的质量和经济效益的平衡。
四、水泥厂低温纯余热发电技术应用探究
1、纯余热发电
纯余热发电的方式比较简单，其设备的结构相对简易，运行成本低，并且运行的可靠性较高，和常规的发电技术不同，其主要依据朗肯循环的原理来实现发电，具体的媒介是水或水蒸气，但由于废气排出时，废气的余热品质和含量都具有很大的波动性，纯余热发电的来源不够稳定，直接导致发电的产能难以稳定运行，对电能的控制提出了较高的要求。 2、有機朗肯循环余热发电
朗肯循环的发电对废气的余热温度有一定的要求，当废气温度低于360℃时，其发电的效率会有很大的降低，尤其影响余热的回收效率。针对中低温余热的温度不足的问题，提出了有机朗肯循环余热发电技术，其主要的机理是通过低沸点的有机媒介来吸收温度较低的废气余热，有机媒介吸收热量之后进入汽轮机做功，能实现气态与液态的转换，进而实现了废气低温发电效率低的问题。有机朗肯循环余热发电技术的优点主要表现在几个方面：
2.1有机媒介对废气温度的几乎没有特殊的要求，余热吸收的效率高，便于各温度区间的余热进行发电运行；
2.2有机媒介的声速小，在系统低速运行时就可以很好的工作，间接减少了机器运行的成本，并且保证汽轮机在较高的效率小发电；
2.3由于有机媒介是实行膨胀做功，能够降低湿蒸汽的腐蚀作用，对汽轮机的不见起到良好的保护性作用，减少更换零件的频率。
3、混合工质余热发电
针对中低温余热发电，由于排出的废气温度区间比较多样，如果仅仅依靠一种工质进行余热回收，其效率难以保证最优，并且工质在吸热或热量的转换过程中也会损失一部分热量，所以，针对此类现象，提出混合工质余热发电技术，其好处是可以对中低温废气中的各种温度余热进行合理充分的回收，提高效率，而且在热量损失方面也可以减少，具有提高发电效益的优势。
五、结束语
建筑行业的兴旺对水泥材料的需求逐年递增，水泥厂每年在生产过程中产生的高温、中低温余热规模非常庞大，这些余热直接排出到环境中将会造成重大的污染。将其利用起来，实现从热能到电能的转换，即减少了污染治理的成本，也提高了能源的再生利用效率，随着当今社会对低碳、环保的发展要求逐渐强化时，中低温纯余热发电技术既符合企业提高经济效益的要求，也能保持企业强劲的竞争力。因而，深入中低温纯余热发电技术的研究与应用，是企业发展所需，也对社会的持续发展具有深远的意义。
参考文献：
[1]徐水泉.我国水泥窑余热发电技术的现状发展趋势及存在的问题[J].水泥，2010（11）：117-119.
[2]杨萍.浅谈水泥厂设备安装技术标准规范的实施[J].装备制造技术，2010（17）：59-61.
[3]朱文.水泥厂纯低温余热发电系统及经济性简析[J].中国招标.2012（03）：89.
本文所有参考文献：全部来源于中国知网及龙源期刊网。