中材節(jié)能：

　　創(chuàng)新技術，助力節(jié)能減排

       建材行業(yè)是我國傳統(tǒng)的高耗能產(chǎn)業(yè)，作為僅次于冶金、化工的第三大耗能大戶，占全國總能耗的7%左右，而水泥企業(yè)耗能達到了建材行業(yè)耗能的75%。在國家節(jié)能環(huán)保政策日益趨嚴的形勢下，提高余熱回收利用成為了水泥等行業(yè)節(jié)能減排的重要手段。在全球工業(yè)制造智能化發(fā)展的今天，中材節(jié)能秉承“善用資源、服務建設”的核心理念，不斷讓“智能”“創(chuàng)新”成為余熱發(fā)電技術的新標簽。
 

　　從先行者到領導者

　　
       上世紀80年代，高耗能、高排放產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，排放的廢氣既污染環(huán)境又浪費資源。在這種形勢下，以水泥余熱發(fā)電為拳頭業(yè)務的中材節(jié)能應運而生。

       余熱發(fā)電技術是指在水泥、鋼鐵、焦化、炭素、工業(yè)硅、燃機等工業(yè)生產(chǎn)過程中,將生產(chǎn)排出的大量廢氣余熱通過余熱鍋爐加以回收，并用余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動汽輪機做功帶動發(fā)電機發(fā)電的技術。
從承擔國家“八五”科技攻關計劃開始，中材節(jié)能始終致力于研究水泥工廠余熱發(fā)電技術，伴隨著水泥生產(chǎn)技術從立窯、中空窯、濕法回轉(zhuǎn)窯到干法回轉(zhuǎn)窯的歷史變革，水泥余熱發(fā)電技術也經(jīng)歷了從高溫、帶補燃至純低溫的發(fā)展過程。

       近幾年，伴隨著可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)能減排及低碳經(jīng)濟的提出,中材節(jié)能余熱發(fā)電領域的版圖不斷延展，行業(yè)領先地位日益凸顯。經(jīng)國家發(fā)改委、財政部備案,中材節(jié)能成為國家級節(jié)能服務企業(yè)。作為高新技術企業(yè)，中材節(jié)能擁有著國家級企業(yè)技術中心和國家工程實驗室，獲得過國家科技進步二等獎，主編和參與了數(shù)十項標準的編制，具有咨詢、設計、工程總承包等多項資質(zhì)。

      經(jīng)過20多年的創(chuàng)新發(fā)展，中材節(jié)能在余熱發(fā)電領域取得了多項具有完整自主知識產(chǎn)權的專利和專有技術，其中水泥、鋼鐵、化工等領域的純低溫余熱發(fā)電技術，已達到國際先進水平。期間，中材節(jié)能先后承擔了“十一五”國家科技支撐計劃、“十二五”國家科技支撐計劃、天津市科技創(chuàng)新專項資金（市長基金）、天津市“殺手锏”產(chǎn)品等多項國家及省部級科技項目，始終引領水泥窯余熱發(fā)電最先進技術。

       在國內(nèi)市場，中材節(jié)能已為國內(nèi)外400余條水泥窯生產(chǎn)線設計和配套了低溫余熱發(fā)電系統(tǒng),國內(nèi)市場占有率22.95%，獨占鰲頭；在國際市場上,中材節(jié)能始終積極踐行“走出去”和“一帶一路”倡議，是國內(nèi)同行業(yè)中最早進入國際市場的企業(yè)之一，是境外水泥余熱發(fā)電市場的龍頭服務商。中材節(jié)能已經(jīng)成為全球水泥窯余熱發(fā)電領域當之無愧的先行者和領導者。
 

　　創(chuàng)新技術賦能余熱發(fā)電

　　
       化被動，為主動，“融”合發(fā)展。在余熱發(fā)電科技創(chuàng)新、技術進步方面，中材節(jié)能始終走在最前沿。之前的余熱發(fā)電作為水泥生產(chǎn)線的附屬產(chǎn)品，屬于被動工程。在最新一代水泥窯余熱發(fā)電的研究中，中材節(jié)能打破傳統(tǒng)觀念的束縛，化被動為主動，首次提出余熱發(fā)電與水泥工藝融合設計新理念，將余熱鍋爐作為水泥生產(chǎn)線的一部分，是在改進鍋爐布置形式、提升設備性能所做的大膽嘗試。

       最新一代水泥窯余熱發(fā)電技術，將余熱發(fā)電與熟料生產(chǎn)線工藝有機融合，取消了傳統(tǒng)水泥工藝中的空氣冷卻器，使AQC余熱鍋爐與生產(chǎn)線串聯(lián)運行，可以充分利用廢氣余熱，并保證后續(xù)收塵等設備的安全運行。在布置上，AQC余熱鍋爐與生產(chǎn)線共用基礎和平臺，鍋爐采用下部進風，直接布置在篦冷機上方與其中部相連，進風管道短，溫度和壓力損失小，系統(tǒng)運行非常順暢。另外，由于鍋爐采用下進風，煙氣中的灰受重力作用直接回落至篦冷機，從而可以取消灰斗、下料器、拉鏈機等卸灰設備。

       窯頭鍋爐取風管道采取有力措施保證在非正常窯況時快速降低鍋爐入口煙溫，以保護鍋爐煙道及爐體不因高溫而受損。另外，鍋爐內(nèi)部多處設置均流板、防磨罩等，可進一步阻擋煙氣中夾帶的大顆粒熟料粉塵進入爐體，從而減緩受熱面的磨損并保證傳熱效果。

       窯尾余熱鍋爐取風自預熱器C1出風口，與窯系統(tǒng)串聯(lián)運行。廢氣自上而下通過窯尾余熱鍋爐進行換熱后排入高溫風機，旁通風管布置在鍋爐外側(cè)。窯尾廢氣處理取消了噴水冷卻系統(tǒng)，考慮到生料磨烘干等尾部用熱要求，窯尾SP鍋爐采用雙壓系統(tǒng)，設計排煙溫度≥180℃，且具備可調(diào)節(jié)性。

       提效率，保運行，“穩(wěn)”中取勝。隨著二代水泥熟料煅燒技術的推廣，配套中置輥破的四代篦冷機和六級預熱器逐漸成為新型水泥廠的常規(guī)配置。針對水泥工藝及裝備的升級，中材節(jié)能積極探索余熱發(fā)電新技術并開發(fā)與之匹配的節(jié)能新裝備，比如針對六級預熱器C1出口溫度低的情況，新一代余熱發(fā)電技術采用聯(lián)合過熱系統(tǒng)，利用窯頭熱風加熱窯尾鍋爐產(chǎn)生的低品質(zhì)蒸汽，從而實現(xiàn)余熱資源的梯級利用并有效提高電站的熱力循環(huán)效率；為了減少汽輪機啟停時的工質(zhì)損失，并保障在汽輪機故障時維持汽水循環(huán)系統(tǒng)及余熱鍋爐正常運轉(zhuǎn)，新一代余熱發(fā)電技術引入100%汽輪機大旁路系統(tǒng)，從而實現(xiàn)停機不停爐并保障水泥生產(chǎn)不受影響；為了維持凝汽器真空，新一代余熱發(fā)電技術采用中材節(jié)能自主研發(fā)的全自動液環(huán)抽真空裝置，配套高效真空泵及冷凝系統(tǒng)，通過PLC控制并與DCS建立通訊，從而實現(xiàn)自動運行并達到節(jié)能、節(jié)水的目的。所有這些措施為提高機組整體效率并保障電站安全穩(wěn)定運行奠定了堅實的基礎。

       節(jié)人力，增效益，“智”造升級。隨著高質(zhì)量發(fā)展要求的提出，中材節(jié)能與時俱進，積極探索余熱電站高自動化和智能化新技術，新一代余熱發(fā)電系統(tǒng)采用先進的無線通訊技術對電站運行數(shù)據(jù)進行采集，實現(xiàn)遠程大數(shù)據(jù)分析與管理，通過設置大量攝像頭對整個余熱電站的全方位監(jiān)控，從而可以實時關注電站狀態(tài)，及時給予運行及維護指導。新一代余熱發(fā)電技術設置大量電動或氣動汽水閥門，并引入鍋爐爐水、凝結(jié)水及給水等在線取樣系統(tǒng)和鍋爐汽包自動加藥裝置，從而達到減員增效的目的。通過優(yōu)化電站調(diào)節(jié)回路及DEH系統(tǒng)，實現(xiàn)機組沖轉(zhuǎn)、升速、暖機、并網(wǎng)、負荷調(diào)節(jié)、正常停機等過程的自動控制。以上多種措施并舉有助于實現(xiàn)分系統(tǒng)一鍵啟動及準無人值守，大大提高了余熱電站的自動化和智能化水平。
 

　　精品工程提升品牌價值

　　
       憑借最硬核的技術和最先進的理念，中材節(jié)能打造了多個標桿水泥余熱發(fā)電工程項目。

       湖州槐坎余熱發(fā)電項目是在國家實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和執(zhí)行資源綜合利用政策下，規(guī)劃建設的一條7500t/d水泥熟料生產(chǎn)線配套純低溫余熱電站，裝機容量為13MW汽輪機配套15MW發(fā)電機。該項目是迄今為止中材節(jié)能打造的工期最短、自動化程序最高、綜合指標業(yè)內(nèi)領先的余熱發(fā)電項目。

       湖州槐砍項目于2019年年底進行的試運行以來，主體運行良好，在單位熟料熱耗638.82kcal/kg及熟料綜合電耗40.31kWh/t.cl的前提下，實現(xiàn)噸熟料發(fā)電量大于29kWh/t.cl，優(yōu)于考核指標，在配置六級預熱器的水泥熟料生產(chǎn)線中，達到行業(yè)最優(yōu)秀水平。該項目利用先進的自動化設備代替了人工，大大降低人力的使用，工作效率顯著提升；設備采用國內(nèi)一流的設備，保證了工程質(zhì)量，最大限度的回收余熱，降低能耗，提升了發(fā)電量。站用電比例也維持在較低水平，完美地詮釋了中材節(jié)能“低耗能 高產(chǎn)出”的服務宗旨。

       銅川堯柏余熱發(fā)電項目是配套西部地區(qū)首條智能化水泥萬噸示范生產(chǎn)線建設的一套純低溫余熱電站，裝機容量為15MW。作為堯柏發(fā)展史上技術最為先進、環(huán)保水平最高、建設標準最高的水泥生產(chǎn)線，中材節(jié)能承建的余熱發(fā)電系統(tǒng)作為重要組成部分之一，采用最新一代發(fā)電技術，將余熱鍋爐與水泥生產(chǎn)線有機融合，在窯尾六級預熱器運行的前提下，實現(xiàn)噸熟料發(fā)電量大于28kWh/t.cl，充分展現(xiàn)了以智能、綠色、節(jié)能為核心的全球水泥余熱發(fā)電最前沿技術。
 

　　節(jié)能減排助力綠色發(fā)展

　　
       中材節(jié)能作為中國建材集團旗下?lián)碛泄?jié)能減排專業(yè)化技術服務業(yè)務的上市公司平臺，之前投產(chǎn)的余熱發(fā)電項目年發(fā)電量已達260億度，二氧化碳年排放量可以減少約 2000萬噸，折合節(jié)約標煤約760萬噸。在能源轉(zhuǎn)型的關鍵時刻，中材節(jié)能余熱發(fā)電大有可為。

       在“雙碳”目標的驅(qū)動下，中材節(jié)能大力投入低碳新技術、綠色新材料及環(huán)保新裝備的開發(fā)，積極探索和構(gòu)建源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補新模式，包括清潔能源新技術研發(fā)，工業(yè)儲熱和儲電的復合儲能技術開發(fā)，二氧化碳捕集、利用及儲存技術推廣，新型綠色墻體材料-硅酸鈣板生產(chǎn)工藝創(chuàng)新，高效光熱設備開發(fā)與制造等。

       力爭實現(xiàn)水泥熟料燒成系統(tǒng)外購電“零”的突破是中材節(jié)能一直奮斗的目標。對此，中材節(jié)能加大研發(fā)力度，研究低品位廢熱的回收利用，以最大限度的提高全廠余熱資源利用率，同時根據(jù)水泥熟料燒成車間的結(jié)構(gòu)特點，引進5G大數(shù)據(jù)應用技術及太陽能、風能、地熱能、儲能等多項綠色低碳新技術，進一步提升綜合電站的智能化水平并降低燒成系統(tǒng)對電網(wǎng)供電的依賴，從而向著水泥熟料燒成系統(tǒng)“電中和”的目標邁進，最終達到節(jié)能減碳的目的。