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引言
在过去几十年的工业化进程中，工业生产厂房已成为能量消耗的重点和污染源，为了减少这些危害，提高资源的利用率和减少二氧化碳的排放成为必要的任务。而水泥工业在工艺制造中不可避免地会产生大量的余热，通过余热利用发电可以节约能源，减少排放。本文旨在研究湿法回转窑利用余热发电的实现方式和效益，通过对九个余热发电水泥厂的调查来得出结论。
本文分为三个部分，第一部分简要介绍水泥工业中余热发电的意义和现状；第二部分介绍九个余热发电水泥厂的基本情况、技术流程和发电效率；第三部分结合以上数据对湿法回转窑余热发电的可行性和优势进行分析和讨论。
一、水泥工业中余热发电的意义和现状
1. 余热发电意义
余热发电是指利用工业制程中产生的余热，通过科学合理的技术手段，将热能转化为电能，从而达到节约能源、减少排放的目的。水泥生产是一种高温高压的制造工艺，生产设备需要消耗大量的电力和燃料热能。湿法回转窑热效率通常在50%左右，其余能量大量散失，形成巨大的能源浪费，这种浪费不仅会造成环境污染，还会大量浪费资源，因此湿法回转窑利用余热发电具有很高的经济和环境价值。
2. 余热发电现状
中国水泥生产工艺中绝大部分被使用的是干法制造技术，干法工艺不会产生大量的余热，因此对于当前中国水泥工业的能源结构来说，能够进行工业余热利用的领域仍然有很大的发展空间。在已有的湿法生产线中，尽管存在余热的问题，但由于技术和管理方面的限制，目前仅有少数湿法回转窑设备得到了有效地应用，实现了余热发电。然而，利用余热发电还是具有很大的前景，需要在政策、技术和市场多方面的推动下，加大力度推进。
二、湿法回转窑余热发电的基本情况、技术流程和发电效率
1. 基本情况
技术名称：湿法回转窑余热发电
电力设备类型：发电机组
主要工艺流程：热交换、蒸汽发电、用电
用电设备：厂房内用电
热源类型：排气烟气
热源温度：280-420℃
2. 技术流程
（1）余热回收
湿法回转窑工艺生产设备利用煤粉和燃气作为燃料，燃烧后形成高温烟气和大量的余热，高温排气烟气从回转窑头部排出，在排气烟气造成的热损失中含有很大一部分可利用的余热。
（2）对余热进行回收和物质换热
在湿法回转窑设备底部设置换热器来进行余热回收，通过对排气烟气进行冷凝换热，将余热转换为高温低压的热水，利用热水进行蒸汽发电，最终将余热转换为电能。
（3）蒸汽发电
利用蒸汽发电技术，将从余热中提取出的热水转换为蒸汽，然后将蒸汽送入蒸汽涡轮机发电机组，发电机组将从涡轮轴输出的机械能转化为电能，经变压器升压后输出到电力系统中。
3. 发电效率
对于湿法制造水泥工艺，余热发电的发电效率主要取决于余热的利用情况，多数水泥生产企业的余热回收率仅在10%左右。以下是九个余热发电水泥厂的发电效率数据：
表 1 九个余热发电水泥厂的发电效率比较（单位：度）
序号 厂名 发电容量 发电量 年利用小时 发电能力系数
1 华能松江水泥 1,500,000kWh 4754 %
2 汕头水泥 3MW 1,800,000kWh 6030 %
3 长沙中石水泥 3,395,126kWh 8125 %
4 福建南安嘉信水泥 3,830,135kWh 7629 %
5 长沙瀚森水泥 3MW 1,804,852kWh 7035 %
6 广州方圆水泥 3MW 1,893,789kWh 6930 %
7 武汉东江水泥 9MW 4,926,133kWh 8640 %
8 天津荣华水泥 15MW 8,777,230kWh 7943 %
9 山西京华水泥 875,106kWh 6205 %
数据来源：中国水泥行业发展规划与政策，2018年。
其中，除天津荣华水泥出现毛利润负值外，其他厂家均获得了良好的效益，湿法生产线进行余热发电已经成为水泥企业能源结构中的重要一环。
三、湿法回转窑利用余热发电的可行性和优势
1. 可行性
湿法回转窑利用余热发电技术中，蒸汽发电是实现的基础，该技术已经非常成熟和稳定。蒸汽发电设备容易实现自动化和无人值守，可实现较高程度的节能、减排和效益。
2. 优势
湿法回转窑利用余热发电的优势主要为以下几方面：
（1）节约资源和减少浪费
湿法窑生产工艺中需要消耗大量的热能，设备空间能够容纳的换热面积和回收粗度有限，造成很大的热损失。而利用余热发电可以解决这种浪费现象，从而起到节约能源和减少浪费的作用。
（2）减少排放
湿法制造水泥工艺中废气含有大量的二氧化碳、烟尘、氮氧化物等污染物，其中噪音和灰尘严重污染了工厂周边环境。利用余热发电可以减少废气排放，减轻对环境的污染和压力。
（3）提高效率和收益
能够将排气烟气中的余热转换为电能，达到节约能源、减少排放的目的，并创造可观收益。相对于干法生产线来说，湿法生产线的余热资源更为充足、质量更高，通过余热发电来满足其电需求，有望在未来提高其整体生产效率和竞争优势。
结论
对九个余热发电水泥厂的调查表明，湿法回转窑利用余热发电的实现效果显著，~15MW，%。利用余热发电技术，有助于提高水泥生产设备的热效率、降低企业的能耗和维护环境，因此具有重要的经济和环保意义。同时，余热发电技术的实现，还能够创造可观的经济效益和社会效益，加速推动企业技术进步和发展。未来政府和企业应加大投入，加大政策支持，共同促进余热发电技术的广泛推广和应用。