1 概述
　　

近年來，國內水泥工業的建設規模和技術水平都有較大的進步，尤其是帶預分解窯的新型干法窯得到了快速發展，水泥熟料熱耗從帶四級預熱器的3768 kJ/kg.cl[1]降低到帶有五級預熱器的3011kJ/kg.cl。在熱耗下降的同時，仍然有大量的中低溫余熱沒有被充分利用，純低溫余熱發電技術可以合理利用水泥生產過程中排放的大量中、低溫余熱資源。目前在新型干法線純低溫余熱發電項目中，有的在帶四級預熱器的干法窯上建設，噸熟料發電量達到33.07 kW.h/t.cl [2]；有的在帶五級預熱器的干法窯建設，噸熟料發電量28 kW.h/t.cl。帶四級預熱器的比帶五級預熱器的干法窯噸熟料純低溫余熱發電量多，因此，有人認為應建設帶四級預熱器的干法窯并配套純低溫余熱發電系統，甚至提出把五級預熱器改為四級預熱器以提高噸熟料發電量。水泥廠純低溫余熱發電是為了單純增加發電量還是為了充分利用廢氣余熱？如何評價不同水泥廠純低溫余熱發電系統？又如何結合水泥煅燒技術和發電技術以提高能源利用率？……本文通過對帶四級預熱器和帶五級預熱器干法窯的純低溫余熱發電分析，提出了作者自己的觀點，供水泥廠純低溫余熱發電關注者參考。

3 余熱發電量分析

3.1余熱發電量計算
　　

由于烘干原料的需要，余熱發電利用后的窯尾預熱器煙氣的排放溫度假定為230℃。四級預熱器與五級預熱器干法水泥窯窯頭廢氣發電量基本相同，在此只比較窯尾預熱器余熱發電量。
四級預熱器， 根據煙氣溫度、煙氣成分以及擬排放的煙氣溫度計算出煙氣焓：375℃煙氣焓為H375、230℃煙氣焓為H230 。
　　

則375℃的廢煙氣通過SP余熱鍋爐排放出230℃煙氣,可以利用的煙氣熱量為：ΔH4= Q4 (H375-H230)＝8205×104 kJ/h
　　

由于四級預熱器排煙溫度高于五級預熱器，根據純低溫余熱發電熱量利用效率的計算，不難計算出SP余熱鍋爐吸收的熱量轉換為電能的效率約為η4=23％[5]，則窯尾廢氣可利用余熱純低溫發電量為：P4=ΔH4η4/3600＝5242 kw
　　

五級預熱器　 根據煙氣溫度與煙氣成分以及擬排放的煙氣溫度計算出煙氣焓：350℃煙氣焓H350和230℃煙氣焓H230 。則可以利用的煙氣熱量為：

ΔH5= Q5 (H350-H230) ＝6880×104 kJ/h　
　　

根據純低溫余熱發電熱量利用效率的計算，不難計算出SP余熱鍋爐吸收的熱量轉換為電能的效率約為η5=21％[5]，則窯尾廢氣可利用余熱純低溫發電量為： P5=ΔH5η5/3600＝4013 kw

3.2 四級預熱器和五級預熱器的煤耗
　　

根據四級預熱器熱耗3768 kJ/kg.cl 折算成煤耗 b4=129 kg標煤/t.cl。
　　

即：b4×5000/24＝26875kg標準煤/h
　　

根據五級預熱器熱耗為3011 kJ/kg.cl 折算成煤耗 b5=103 kg標煤/t.cl。
　　

即：b5×5000/24＝21458kg標準煤/h
　　

計算出的具體數據見表2。

煤/kwh ，遠遠大于國家公布的火電標準煤耗：356g標準煤/kwh 。
　　

由此可以看出，四級預熱器窯雖然增加了發電量，但同時也增加了煤耗，增加煤耗量與增加發電量之比遠遠大于國家公布的火電標準煤耗表明，四級預熱器窯的能源利用效率比五級預熱器窯低。五級預熱器窯投資雖然有所增加，發電量減少；但煤耗量的減少更為明顯，其運行時的經濟效益和環境效益明顯大于四級預熱器窯。
　　

不同的純低溫余熱發電技術、熱力參數的熱力系統，SP余熱鍋爐吸收的熱量轉換為電能的效率可能多少有些差別，一般來說，排放的廢氣溫度越高，SP鍋爐產生的蒸汽溫度越高，轉換為電能的效率也越高，但對應水泥窯熱耗也大幅增加，本文所選效率數值不失一般性，即使某項目效率數值與此有差異，但只要是和本文同樣的可比條件，所得結論仍然相同。

4 結論
　　

1 水泥窯純低溫余熱發電應重點考查其能量利用效率而不是噸熟料發電量。
　　

2五級預熱器窯在純低溫余熱發電方面比四級預熱器窯更能提高能源利用率、降低能耗。
　　

3 不能為了單純增加發電量而減少預熱器級數，把五級預熱器窯改為四級預熱器窯更是得不償失，應把水泥煅燒技術與純低溫余熱發電技術結合起來，降低水泥窯能耗，減少排煙損失，提高能源利用率。