3月27日，第五屆純低溫余熱發電國際峰會上海隆重召開。中國水泥屆資深專家、中國水泥網高級顧問高長明先生在會上就“全面實現我國水泥熟料生產對電能的零消耗”的問題作了精彩的報告。

　　努力創新 全面實現我國水泥熟料生產對電能的零消耗

各位領導、各位嘉賓，各位代表：

　　上午好！

　　我今天演講的題目是“努力創新，全面實現我國水泥熟料生產對電能的零消耗”。要如何實現“零消耗”呢？例如，我們水泥企業在日常生產中，一般5000t/d生產線的噸熟料電耗大約在55度左右，條件好的企業，可能會達到57-58度左右。如果利用水泥窯系統的余熱進行發電，發電量達到60度，那么我們就可以實現熟料生產對電能的零消耗。

　　這個想法是我“四零一負”觀點中的一個“零”。（注：“四零一負”主要是指：水泥工業和生態環境和諧共處，水泥企業對其周圍生態環境完全實現零污染；創新水泥工藝和余熱回收技術，降低熟料（或水泥）單位電耗，提高單位熟料余熱發電量，實現熟料（或水泥）企業對外界電能的零消耗；水泥企業完全實現廢料、廢渣、廢水的零排放；降低熟料單位熱耗，開發利用各種替代燃料，實現熟料生產對天然礦物燃料（煤、油、天然氣）的零消耗；節約資源，擴大利廢功能，消納各種廢棄物，減輕環境負荷，為全社會的各種工業廢渣、廢料以及城市垃圾的增長做出應有的貢獻。）這是我在天津院新設備新工藝開發時，也就是在八十年代初期就提出，我們水泥工業一方面要發展新型干法，一方面應利用新型干法工藝的特點發展余熱利用。天津院當時特地招了一些學熱工機械、鍋爐、發電專業的應屆畢業生，并成立余熱發電設計研究室進行研究。當時我和這些剛到天津院參加工作的年輕大學生說：“希望你們退休的時候，噸熟料發電能達到40度。”因為當時大家都覺得這是很遙遠的事情。但是現在看起來，我覺得特別高興——從85年開始到現在只有25、26年的時間，我們中國的水泥工業如今在噸熟料熱耗750大卡的條件下，水泥窯余熱發電確實實現了噸熟料發電33度的全國平均水平，有的企業甚至已經達到了40多度。這是一個很大的成績。

　　經過我國水泥行業以及其他兄弟行業、部門20多年的共同努力，水泥純低溫余熱發電項目目前已經可以達到噸熟料發電40度的水平。當年這些只有20多歲的同志，現在估計也就50歲左右，已經超額完成了任務。這些同志退休還有10年的時間，我們還有很大的機會。

　　我們國家余熱發電技術已經走上正軌，下一步我們該如何做？在過去的5、6年里，我一直在想這個問題。期間我有機會接觸到了一些余熱發電技術“如何可以更上一個新臺階”、“如何使熟料生產——甚至水泥生產達到電能零消耗”的新方法。1999年在德國的巴伐利亞州（現拜恩州）海德堡水泥公司所屬的Lengfurt水泥廠的一條3200t/d生產線投產，該生產線冷卻機上采用了以色列ORMAT公司余熱發電系統——使用有機工質戊烷來發電。2000年時我去參觀過一次，2002年時再次去的時候，我看到了這個廠的情況和報告。一直到這條線正常運轉了8年之后，Lengfurt水泥廠做了一個很詳細的發言總結報告，里面就講到，因為當時這是一條公益性實驗性的生產線，用到的是冷卻機的余熱。但是就是這個冷卻機的余熱，噸熟料就能發20度電，是比較成功的，假如他要把窯的余熱也一起利用進來，按照冷卻機余熱系統運用的效率來說，應該可以發到50度電/噸熟料。

　　這可能是繼我們目前散蒸、單壓、雙壓技術現有水平并獲得認證之下，我們是否能取得進一步的成績的一個比較有效的技術路線和方向。

　　2005年我在美國第47屆美國電子電氣工程師學會和美國波特蘭水泥協會召開的水泥工業會議上，接觸到了卡琳娜新技術的發明者——亞歷山大·卡琳娜，他向我介紹了他的系統。當時亞歷山大·卡琳娜講的理論上的東西比較多，聽著確實還是不錯的。后來在2007年，我建議他在理論的基礎上，還應該有一個技術經濟的實際案例。例如，在水泥廠應用這個系統之后，能產生多少的經濟效益？適用性究竟如何？聽了我這個建議之后，亞歷山大·卡琳娜在當年英國的一個雜志上，又發表了一篇文章。文章以3000t/d水泥生產線為例，從技術經濟的角度作了比較詳細地介紹。

　　按照歐洲的電價計算，卡琳娜系統在水泥生產線上究竟能有多少的經濟效益，他們算了之后，他們的投資回收期在4年左右，加入貸款利息需要5-6年才能整個回收。相對水泥80-90美元/噸的價格，美國的電價（歐美電價基本在4-5美分/度左右）是很低的。而我們中國電價是0.5元RMB/度，相對于每噸水泥300元，我們的電價貴得多，所以在我們中國應用余熱發電，效益要好得多。

　　但是，當時3000t/d水泥生產線硬件投資大約需要1000萬美元左右，如果從我們國內引進則還需要更多的資金——在1000萬美元的硬件投資資金外，還需要許可證等軟件、專家費用等，預計總共需要1500萬美元，這是比較龐大的數字，但是能保證噸熟料發電60度。

　　而在2007年初，我們國家第二代、第三代余熱發電技術已經興起，大部分余熱發電設計單位、工程承包單位設計建設的項目基本能達到噸熟料發電30度電左右水平，采用自己裝備技術的投資要比1500萬美元便宜很多，因此我在當時并沒有大力推薦。

　　而如今，第二代、第三代余熱發電技術得到了很好地發展，我們下一步應該怎么做？在我們現有的條件下，我們需要找出一個技術發展的方向和路線。

　　我一直在跟蹤觀察了解德國Lengfurt水泥廠采用的以色列ORMAT公司余熱發電系統和卡琳娜循環系統。但是如果要在我們中國水泥工業認真地推出這個兩項技術和方向，我仍感到有一些困惑，有幾個問題我回答不了。那就是，假如說ORMAT系統或者是卡琳娜循環系統——尤其是ORMAT系統已經在德國Lengfurt水泥廠穩定運行那么7、8年了，為什么在7、8年之內并沒有得到進一步推廣？就算是從廠內部來說，在冷卻機上應用地很好，為什么沒有擴展到窯系統上應用？而卡琳娜系統已經在化工、鋼鐵等領域得到了應用，但是在水泥廠里面也沒有得到應用過。既然這個系統在理論上、技術上、運用上都沒有問題，而且效益上花4-5年時間就可以回收，效益應該也可以說不錯，為什么卻一點都沒有得到推廣？我覺得我應該先把這些問題搞清楚再來做推廣的事情。因此在最近這兩三年的時間之內，我一直就在尋找問題的答案。我今天與大家分享一下最近兩年找到這個答案。當然這個答案也許不一定對，我只是提出來給大家交流商討。

　　第一個理由，90年代后期之后，這些國家——尤其是德國和日本的水泥工業一直很不景氣，一直在走下坡路，產量和需求每年都在下滑。日本的水泥工業余熱發電系統在70-80年代時期，就已經發展得很好了，相當于我們國內第一代、第二代的技術水平。80年代初他們的水泥余熱發電系統噸熟料發電量就已能到30度左右。但是之后水泥工業逐漸處于不景氣之中，每年在增加新產能的同時，停掉很多條水泥生產線，全國原有80多條生產線，每年平均停2條左右。德國也是如此。在整個水泥行業不太景氣的大環境下，推廣余熱發電新技術受到了很大的阻礙。

　　04、05、06年三年內，美國水泥工業裝備大幅度更新，總的產量在9000多萬噸，在三年之內全部更新了5000萬噸產能的生產線，一半以上的舊產能停掉以后建新線，但是為什么在建新線的時候一點都沒有考慮采用卡琳娜循環技術的余熱發電系統呢？我認為主要是因為美國水泥需求量在逐步減少，處在不景氣的情況下，所以新技術推廣受到了影響。

　　第二個理由，在2000年以來這段時間之內，全世界的水泥工業受“要求減少環境污染，實現環境保護”的壓力越來越大。一方面水泥的需求量在逐步降低，另一方面政府要求污染必須減少，達到周圍生態環境的零污染，這點要求的壓力非常大。因此水泥企業將很大的精力花在治理環境、實現零污染的工作中，尤其是德國。德國水泥企業家發現，相比有色、鋼鐵、煤炭等重化工業，水泥工業要達到對周圍環境的零污染是比較容易的——其他的重化工業除了粉塵污染，還有很多有害物質的污染，而水泥主要是粉塵污染，因此將會首先達到對周圍環境的零污染。因此德國在這些方面繼續花了較大的精力。

　　2004年，德國的環境保護部門、科技部和德國水泥協會向全世界通報了一個消息：德國水泥工業在眾多重化工業中，率先達到了對周圍環境的零污染。正是因為如此，水泥工業的形象在05年之后，在德國乃至歐洲都得到了很大的提升。由于將大量的精力花在了“零污染”工作中，也可能分散了他們的注意力，沒有精力再來發展余熱發電技術。

　　第三個理由，去年年底世界金融危機蔓延，我想到了一個社會因素，而不是科學技術的因素。在目前資本主義極端高度發達的現狀下，國家對于涉及國防、軍事工業，將大力保持其發展優勢，對于輿論關注特別高的行業，例如IT、信息工程、生物工程、金融等可以花最少的勞動力得到最大的經濟利益的行業也比較關心。除此之外，對傳統的重化工業、關系到民間公眾的行業，都不怎么關心——尤其是在重化工領域的技術創新的激情在衰退，對于已經成熟的新技術的推廣熱情也在衰退。

　　剛改革開放的時候，我們在國外的水泥公司、水泥制造商中看到，那些剛畢業的大學生的敬業精神、專研精神都非常高。但是現在再去那些企業，剛畢業公司的這些大學生和30年前比，就是不一樣，這點他們自己也承認。所以，正是因為這種激情的衰退，讓ORMAT系統和卡琳娜系統就一直被冷落這么多年。

　　相對地，對我們中國這些新興國家來說，我們遇到了一個很好的機遇——我們正好可以抓住這樣一個后發的優勢，更好地利用先進技術，發展自己，實現跨越式的發展。當然我們首先要解決的是這項技術是否真的有經濟價值，是否真的是一個發展的方向，然后我們才能慎重地向國內余熱發電行業推廣——我覺得我們下一步的方向應該是這么走的。

　　在我來參加第五屆純低溫余熱發電國際峰會的前一天，張人為會長特地找我談了關于上海盛合新能源公司在北京琉璃河水泥廠余熱發電項目示范工程的問題，這個工程和技術讓我對中國水泥工業余熱發電技術的發展很有信心。因此我今天認真地、慎重地推薦我們余熱發電今后發展的技術方向，應該是以卡琳娜系統方向為主，卡琳娜循環系統甚至相比ORMAT系統要更好一些。剛才說到那幫10年后將要退休的同志，等這幫人退休時，我很有信心我們中國的水泥工業應該可以實現水泥熟料生產對電能的零消耗，也就是噸熟料可以達到發電60度以上的水平，甚至發展地更好！

　　謝謝！