煤矸石隧道窑的余热发电技术分析示范文本
探析利用污泥、淤泥、轻污染土协同处置煤矸石烧结砖余热发电技术
探析利用污泥、淤泥、轻污染土协同处置煤矸石烧结砖余热发电技术摘要：本技术把隧道窑辐射换热式余热发电技术与其跨界集成创新，开发出利用隧道窑烧结砖生产线和生活污泥、河道淤泥及轻污染土协同处置技术，实现了污泥、淤泥、轻污染土的规模化、资源化利用和无害化的目标，可把固态废弃物、隧道窑余热与余热发电有机结合，形成资源综合利用、循环发展的低碳经济产业链，该技术工艺目前处于国内领先地位。
关键词：煤矸石烧结砖、余热发电、协同处置前言：能源为人类的生产和生活提供各种能力和动力的物质资源，是国民经济的重要物质基础，未来国家命运取决于能源的掌控。
能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志，节约并充分利用能源亦是当前经济发展的一个十分重要的课题。
随着我国工业化发展的不断提高，能源总量不断增长。
为了更好地节约和合理地利用能源、降低能源消耗、降低生产成本、提高经济效益，因此本文章就利用污泥、淤泥、轻污染土协同处置煤矸石烧结砖余热发电技术展开分析。
1、项目介绍项目名称：徐州振丰新型墙体材料有限公司利用污泥、淤泥、轻污染土固废协同处置年产2.4亿块煤矸石烧结砖技改项目建设单位：徐州振丰新型墙体材料有限公司EPC总包方：中机国能电力工程有限公司项目厂址：江苏省徐州市丰县顺河镇建材产业园。
本项目利用煤矸石、生活污水处理污泥、清淤河道淤泥、轻污染土为原材料生产烧结砖，充分利用制砖过程中产生的余热，同步建设4套余热锅炉、2台6MW抽凝式汽轮发电机组，配套建设相关的配电系统、水处理系统、循环水系统、控制系统等辅助生产及附属建筑物。
自发自用，余电上网。
2、项目工艺流程本项目共4条隧道窑、4条干燥窑，隧道窑分为预热段、烧成段、冷却段；干燥窑分为高温干燥室、低温干燥室。
每条隧道窑设置2台余热锅炉，分别为烧成带余热锅炉（3.82MPa.g，450℃，中温、中压，8.8t/h）、冷却带余热锅炉（3.82MPa.g，450℃，中温、中压，7.2t/h），余热锅炉采用立式单锅筒自然循环，半露天布置，顶部设防雨棚。
煤矸石烧结砖隧道窑余热发电及余热回收方案探讨
煤矸石烧结砖隧道窑余热发电及余热回收方案探讨[摘要]落实煤矸石烧结砖隧道窑余热发电及余热回收，就是在生产中落实节能减排任务，实现可持续发展，在煤矸石烧结砖隧道窑中进行余热的回收及发电，提升余热利用率和转化率有着十分重要的社会意义，有必要在企业中大力应用与推广。
【关键词】煤矸石；余热发电；余热回收为进一步相应国家号召，在生产中落实节能减排任务，落实可持续发展战略，在煤矸石烧结砖隧道窑中进行余热的回收及发电，提升余热利用率和转化率有着十分重要的意义。
一、烧结砖隧道窑余热发电与回收的意义完全利用隧道窑余热作为热源的余热发电工程，整个热力系统不需要燃烧任何一次性的新能源，在大量回收对空气排放造成环境热污染的废气余热的同时，所建得充分利用余热进行发电的工程不会对环境造成任何污染，不会燃烧任何可燃性资源、这对于减少大气中的二氧化碳的排放量，减少全球的温室效应，保护我们所举止的生态环境起着十分重要的推动作用。
根据目前我国煤矸石烧结砖隧道窑余热与废气的排放工艺流程和可排放废气参数标准，利用余热发电工程的实施，还可有效地降低企业在煤矸石燃烧中的生产成本、进一步提升企业产品的市场竞争力，为企业产生良好的经济与社会效益。
目前，我国电力供应相对紧张，根据目前现状专家预测，电力相对紧张的局面至少要三至五年才可能缓解。
因此，国家出台各项政策法规，鼓励企业利用工业的生产过程中所产生的余热、余压在企业内部建立、建设余热发电项目，以帮助缓解电力供应紧张的局面，增加企业运行利润，降低企业利润能耗损失。
煤矸石烧结砖隧道窑余热发电项目由于能将隧道窑中的热能利用各种发电设施转化成为电能，可有效的减少砖块生产过程中的能源消耗，能够达到的节能、减排的效果。
同时，通过热到电的转化，进一步降低了排放的热量，减轻砖块生产过程中对环境的热污染，起到良好的环保效果。
因此，这种既有良好的经济效益，又具有良好的社会效益的项目，具有很好的推广价值和良好的应用前景。
隧道窑余热利用的理论分析
4.3.1受热面积灰对于本余热利用装置来说，受热面积灰指的是水冷壁管的积灰，有可能包括松散性积灰和低温黏结性积灰两种。
松散性积灰是烟气携带飞灰流经受热面时，部分灰粒沉积在受热面上形成的；低温黏结性积灰是烟气中的硫酸蒸汽在低温受热面上凝结，将灰黏聚而形成的。
低温黏结灰不易清除，而且和低温腐蚀相互促进，危害更大。
受热面积灰时，由于灰的传热系数很小，使受热面的热阻增大，吸热量减少，以致排烟温度升高，排烟热损失增加，热效率降低。
积灰严重而堵塞部分通道时，将使流动阻力增大，导致引风机电耗增大甚至出力不足，造成出力降低或被迫停工清灰。
由于积灰使烟气温度升高，还合影响以后受热面的安全运行。
积灰的影响因素包括：(1)烟气流速。
烟气流速对积灰程度影响很大。
烟气流速越高，灰粒的动能越大，灰粒冲击作用也就越强，积灰程度越轻；反之则积灰越多(2)飞灰颗粒度。
烟气中粗灰多细灰少时，冲刷作用大，积灰减少；反之则积灰增多。
(3)管束结构特件。
错列布置管束比顺列布置管束的积灰轻。
因为错列布置的管束不仅迎风面受到冲刷，而且背风面也较容易受到冲刷，故积灰较轻。
而顺列布置的管束从第二排起，管子不仅背风面受到冲刷少，而且迎风面也不能直接受冲刷，所以积灰较严重。
随着管束的纵向相对节距s/d的增大，错列管束的灰层厚度也越厚，而顺列管束的积灰则越轻。
4.3.2受热面磨损受热面磨损是一种常发生的现象。
当携带大量固态飞灰的烟气以一定速度流过受热面时，灰粒撞击受热面。
在冲击力的作用下会削去管壁微小金属屑而造成磨损。
磨损使受热圆管壁逐渐减薄，强度降低，最终将导致泄漏或爆管事故，直接威胁安全运行。
烟气对管子表面的冲击有垂直冲击和斜向冲击两种。
垂直冲击引起的磨损叫冲击磨损。
垂直冲击时，灰粒对管子作用力的方向是管子表面的法线方向，因此，其现象是在正对气流方向管子表面有明显的麻点。
斜向冲击时，灰粒对管子的作用力可分解为切向分力和法向分力。
法向分力产生冲击磨损，切向分力对管壁起切削作用，称为切削磨损。
隧道窑余热锅炉技术
隧道窑余热锅炉技术随着煤矸石烧结砖厂的快速建设,大量的烧结窑炉排放的烟气余热如何利用的问题也逐渐得到了重视。
综合利用煤矸石烧结砖厂窑炉烟气余热,进行低温余热利用是贯彻落实科学发展观,推进企业节能减排,发展循环经济的迫切需求和可持续发展的必由之路。
煤矸石制砖隧道窑余热锅炉系统随着煤矸石烧结砖厂的快速建设，大量的烧结窑炉排放的烟气余热如何利用的问题也逐渐得到了重视。
综合利用煤矸石烧结砖厂窑炉烟气余热，进行低温余热利用是贯彻落实科学发展观，推进企业节能减排，发展循环经济的迫切需求和可持续发展的必由之路。
由于国内对隧道窑余热利用技术的研究起步较晚，目前国内煤矸石制砖企业的余热利用，主要是将隧道窑产品冷却产生的热风，通过引风机送到砖坯干燥窑，对砖坯进行干燥，以减少干燥窑一次能源消耗量，使建材企业获得一定的经济效益。
由于砖坯的干燥主要是蒸发原料中的水分，利用隧道窑100℃～200℃的余热足够干燥砖坯所需热量，所以，在干燥之前还要通入冷风将干燥风温降到140℃左右；若直接利用隧道窑冷却带余热（产品冷却温度200℃～800℃）用于干燥，则会导致干燥窑热量过剩，不仅影响制砖质量，同时能源损失量大，切大大地降低余热的利用价值。
2 隧道窑余热利用锅炉系统建造内容在保证煤矸石制砖窑炉烧结砖工艺的前提下，充分开发利用多余的窑炉烟气热量，是煤矸石砖厂余热锅炉开发与应用研究项目的重点。
其核心内容就是应用当前先进的低温余热锅炉技术，通过项目前期对现场相关参数的测试，将烧结窑炉排放的烟气余热，进行有效收集通过低温余热锅炉转化为中低压蒸汽，在保证隧道窑正常焙烧制砖的前提下，最大限度的收集转化利用窑炉余热，将蒸汽送往企业生产、生活场所，用于驱动设备做功（发电）及矿区职工洗浴、家属区和办公楼的集中供暖，使煤矸石热量得到充分的利用。
具体建设内容有：2.1 制砖隧道窑预热带及冷却带烟道的改造施工主要有隧道窑预热带和冷却带主烟道和分烟道的改造施工、阀门的制作加工、烟道内部的防腐施工以及仪表的安装等工作。
科技成果——烧结砖隧道窑辐射换热式余热利用技术
科技成果——烧结砖隧道窑辐射换热式余热利用技术适用范围建材行业烧结砖瓦隧道窑生产线行业现状目前隧道窑生产线消耗的一次能源（煤），除窑体散热、砖坯水分蒸发、烧结等必须消耗的能量外，约40%-45%的能量是随排烟热损失和产品冷却而浪费。
在这些浪费的热量（简称余热）中，采用余热干燥砖坯的方式，可利用余热的15%，另有25%-30%左右的余热还没有得到充分利用，采用制砖隧道窑辐射换热式余热利用技术，废弃的余热被用于发电或供汽。
砖瓦企业每生产一万块（折标）的用电量平均为350-500kWh，采用隧道窑余热利用（发电）技术后，每生产一万匹标砖可以下降到100kWh以下，节约二次能源；采用隧道窑余热产生蒸汽供热，每生产一万匹标砖可节约标煤390-500kg；降低企业的生产成本，减少二氧化碳气体排放。
目前该技术可实现节能量2万tce/a，减排约5万tCO2/a。
成果简介1、技术原理将隧道窑950-200℃砖坯余热通过辐射换热式余热锅炉产生2.45MPa、400℃蒸汽，余热锅炉利用后的200℃以下的低温烟气余热再用于砖坯干燥，在不影响原生产工艺、不增加燃料消耗和不影响砖坯质量的前提下，实现隧道窑余热的梯级利用。
产生的蒸汽直接用于生产、生活或推动汽轮机发电。
2、关键技术（1）隧道式窑炉余热发电装置技术；（2）隧道式窑炉余热锅炉；（3)超内燃烧结砖隧道窑余热锅炉；（4）满足隧道窑生产工艺需要的分段换热技术。
3、工艺流程烧结砖隧道窑辐射换热式余热利用技术流程图主要技术指标1、隧道窑余热利用率：＞20%；2、每万匹标砖产汽量：4-5t蒸汽（参数2.45MPa、400℃）；3、每万匹标砖发电量：680-860kW（凝汽式汽轮发电机组）；4、单位节能量：供汽时每万标砖390-500kgce，发电时每万标砖210-300kgce。
技术水平项目技术已于2011年5月由农业部和联合国工业发展组织（UNIDO）组织工信部、国家发改委、中国砖瓦工业协会和西安墙体材料设计研究院等单位现场鉴定、验收。
砖瓦行业隧道窑余热发电
砖瓦行业煤矸石隧道窑余热发电发布日期：2011-05-24浏览次数：186导言：近年来，一方面，“限电停产”在一些省市和地区渐成常态，拉闸限电现象的加剧致使一些工厂陷入危机。
而对于今年，有关专家认为有可能是自2004年大缺电以来最困难的一年，目前煤炭涨价与电网建设滞后加剧“电荒困局”；另一方面，余热发电技术在水泥等建材行业发展迅猛，余热发电所产生的效益对企业的影响日益明显。
余热发电在砖瓦行业的应用发展虽然相对缓慢，但目前也取得了不错的成绩。
资料显示，“隧道窑余热发电装置”技术对煤矸石等原料热值较高的砖厂尤其适用，可有效地换取高温带多余的热量，对砖瓦企业提高产量有明显效果。
由于各企业的生产情况千差万别，若选用余热全部用于发电的方案，可满足砖厂70～100%的用电量。
煤矸石与隧道窑我国每年煤矸石的排放量相当于当年煤炭产量的10%-15%，煤矸石年产量已达到3亿多吨。
截止到2010年底，我国煤炭系统共有煤矸石砖厂近2000家。
除现已投产的煤矸石生产线以外，四川、山西、山东、河北等地还将陆续新建一批煤矸石空心砖生产线，新建的制砖厂规模比较大，在6000万块-16000万块之间，普遍采用了隧道窑生产技术。
隧道窑烧结制砖工艺以产量大、能耗低、自动化程度高、产量质量稳定、窑炉烧成参数可控等特点，已成为当今国际上最先进的制砖工艺之一。
世界各国对隧道窑余热利用技术的研究和应用主要是把少量余热用于砖坯干燥、加热空气用于助燃或加热成80℃左右热水供砖瓦企业内部冬季供暖和职工洗浴等用途，余热利用效率较低。
余热发电大背景最近十多年，政府加大了淘汰落后产能的力度，在钢铁、电力、冶金、化工、化肥、水泥等行业大规模的推广先进工艺和技术，淘汰中小规模的生产企业，使这些行业的能耗或经济指标达到或领先国际先进水平。
2010年，政府又把砖瓦行业淘汰落后产能工作提上了日程，将淘汰中小型轮窑等能耗高、自动化程度低的烧结砖生产企业，在全国范围内推广大中型隧道窑制砖生产技术，推动砖瓦行业的节能减排工作，提高砖瓦行业的技术水平。
隧道窑辐射换热式余热利用(发电)技术在砖瓦行业的应用前景
瓦协会统计 ， 目前 国内有制砖生产企业 近 ７ 万户 ， 已建成 ２ ０ 多条隧道窑制砖生产线 ， 中年产量在 ００ 其 ６ ０ 万 标砖 ／ ００ 年及 以上 的隧道窑制砖生产线 近千 条 。如果保持现有的 １０ ０ （ ００ 亿 折标砖 ） 产量 ， 则需 １００ ５０ 条年产量达 ６ ０ 万标砖 ／ ００ 年以上的隧道窑制 砖生产线 ； 如果全面推广辐射换热式余热发 电技术 ，
简 易 的常 压 锅 炉 ， 生低 压 饱 和蒸 汽 ， 于 职工 洗 产 用 浴或 供 暖 。
（） ３ 山西长治某公司安装对流换热式余热锅炉 ，
产生 １ ７ ａ 和蒸汽 ， ． ＭＰ 饱 ２ 通过 膨胀 螺杆机 发 电 。 （） 北 中节 能 新 型 材料 有 限公 司 安装 辐 射 换 ４河
助 燃 或 加 热 水 供 砖 瓦 企业 内部 冬 季 供 暖 和 职 工 洗
４ 亿 ｋ ， 当于节约 １８ ｔ ０ ｗｈ 相 ３ 万 标准煤 ， 相应减 排
二 氧化 碳 ３２万 ｔ 右 。 ７ 左 ２ 制砖 隧道 窑余 热利 用技 术现状
目前国内隧道窑余热利用的主要方式有 以下 ４
种：
瓦隧道窑生产线上推广辐射换热式余热发电技术 ，
发 电装机 总容 量也 将达 到 ８０ Ｗ ， ０ Ｍ 年发 电量 将达 到
代之的是大中型现代化隧道窑制砖生产线。 １ 制砖 隧道 窑 余热 利用 的现 状与 节 能潜 力 世界各 国对隧道窑余热利用技 术 的研究和应 用主要是把少量余热用于砖 坯干燥 、 加热空气用于
化程度 高 、 产量质量稳定 、 窑炉烧成参数可控等特 点， 已成为 当今 国际上最先进 的制砖工艺之～。随 着 国家淘汰 ２ ４门以下轮窑生产线等政策和劳动力
隧道窑余热发电环评
项目基本情况
建设项目环境影响报告表
(试行)
项目名称：XXX隧道窑余热发电工程
建设单位（盖章）：XXX
编制日期：2010年10月
国家环境保护总局制
《建设项目环境影响报告表》编制说明《建设项目环境影响报告表》由具有从事环境影响评价工作资质的单位编制。
1．项目名称——指项目立项批复时的名称，应不超过30个字(两个英文字段作一个汉字)。
2．建设地点——指项目所在地详细地址，公路、铁路应填写起止地点。
3．行业类别——按国标填写。
4．总投资——指项目投资总额。
5．主要环境保护目标——指项目区周围一定范围内集中居民住宅区、学校、医院、保护文物、风景名胜区、水源地和生态敏感点等，应尽可能给出保护目标、性质、规模和距厂界距离等。
6．结论与建议——给出本项目清洁生产、达标排放和总量控制的分析结论，确定污染防治措施的有效性，说明本项目对环境造成的影响，给出建设项目环境可行性的明确结论。
同时提出减少环境影响的其他建议。
7．预审意见——由行业主管部门填写答复意见，无主管部门项目，可不填。
8．审批意见——由负责审批该项目的环境保护行政主管部门批复。
石制砖余热发电研究
煤矸石制砖余热发电研究AcademicRoundtable学术圆桌煤矸石制砖余热发电研究●张迪/中国人民大学环境学院刘昕宋玲玲/北京能环科技发展中心丁伟东周炫/西安墙体材料研究设计院丁挺/天津经济技术开发区环境保护局煤矸石是煤炭开采及加工过程中排出的主要固体废弃物,其组成为多种岩石的混合物.煤矸石的生产与煤炭产量分布具有密切联系,中国的煤矸石产生量相当于煤炭产量的1O%～15%,2007年中国共生产原煤25.2亿吨,同期煤矸石产量约为5亿吨,煤矸石已经是中国目前排放量最大的工业固体废弃物之一目前煤矸石除部分得到综合利用外,其会大部分自然堆放.煤矸石堆放对环境影响很大:煤矸石山往往占用大量土地,破坏地质地貌景观,据统计,到2007年底,全国已累计堆放煤矸石50多亿吨,占地约6670多公顷;煤矸石中所含有可燃物经氧化积蓄大量热量容易形成自燃,向空气中排放大量粉尘,二氧化硫,氮氧化物,烟尘等污染物,影响当地空气质量;现有的煤矸石山有将近1/发生过自燃,到现在全国还有几百座煤矸石山的内部在缓慢燃烧;长期堆放的煤矸石经过风化作用变为粉尘随风进入空气,成为矿区空气中粉尘及可吸入自”八’五”以来,煤矸石综合利用有了较大发展,特别是从”九’五”以后,煤矸石综合利用已由”无害化”逐步走向”资源化”,利用途径不断扩大,技术水平不断提高.从1985年到2005年,已累计利用煤矸石15亿多吨,特别是从2000年到2005年”十?五”期间,重点国有煤矿的煤矸石利用率从5.6%提高到67.5%,取得较大进展(表1).表1中国重点国有煤矿煤矸石产量及利用量数据来源:中国环境统计年鉴.颗粒物的重要来源;煤矸石中含有铜,铬,铅等重金属,经雨水冲刷,这些重金属将会进入地表及地下水系,造成水体污染.煤矸石利用现状及余热发电潜力分析煤矸石制砖产业发展煤矸石是一种重要的可利用资源,具有广泛用途和重要的利用价值.根据成分不同,煤矸石可以用于回填,筑路,发电,生产复合肥料等,以及生产水泥,制砖,煤矸砂混凝土,硅酸铝耐火材料,高档玻化砖等新型建材.开展煤矸石资源的综合利用是实施资源节约与环境保护的重要途径,也是煤炭企业发展循环经济,增强竞争力的重要措施.86煤矸石资源在建材工业具有广泛应用前景.其中,部分低位发热量在2.09～6.27兆焦/千克,含碳量在6%～2O%的煤矸石适宜于遗砖,水泥和其他建筑材料.与其他利用方式相比,煤矸石制砖具有资源利用量大,连续生产,无二次污染的优点.目前全国的制砖行业每年消耗近10亿吨粘土和约7000万吨标煤, 所排放的二氧化碳和二氧化硫总量约占建材工业的5O%,行业环境贞荷较重.发展煤矸石制砖可利用煤研石自身的热能,做到烧砖不用煤或少用煤,能够节约大量能源,而且有助于解决煤矸石堆存占用良田和污染环境等问题,对提高资源利用效率和改善生态环境具有重要意义.同时,煤矸石空心砖的性能除与粘土砖性能相当外,且重量较轻,保温隔热性能好,有利于脚鹏¨剧∞一建筑节能,是一种优质的绿色建材,具有良好发展前景.煤矸石制砖产业近年来呈现快速增长状态.2006年,煤矸石制砖总数达到了历史性的14.22亿块,j年累计增幅达到69o/0.据不完全统计,截止到2006年底,全国共有煤矸石砖企业1200多家,主要分布在四川,山东,河南,北京,辽宁,吉林等地.在市场竞争的压力驱动下,近几年一些规模较大的煤矸石制砖企业纷纷加大了枝术改造力度,—以建和在建的煤矸石砖生产线规模都比较大,约在6000～16000万块之问,这些企业产品多数以承重和非承重空心砖为主,产品性能优良,其市场发展也相对成熟,大部分生产工序都实现了机械化和自动化,初步实现产业升级和规模化经营.利用煤矸石制砖具有较好的经济及社会环境综合效益.经测算,建设一座年产1亿块烧结煤矸石空心砖生产线,投资约3000万元,每年可利用煤矸石约2O万吨,减少煤矸石堆放占地2万平方米(堆高25米),节约制砖粘土用地2_2万平方米,综合节约土地4.2万平方米,节约烧砖用原煤约6000吨,可减少二氧化碳排放约1.1448万吨;另外可以安置约12O～15O人就业,实现年利润约800 万元人民币.同时,在应对全球气候变化的背景下,”低威经济”,“低碳技术”日益受到世界各国的关注.中国作为发展中国家,可根据《京都议定书》等国际协议,将节能减排所替代的二氧化碳排放量向欧盟等国际市场出售(即CDM机制).根据目前1o欧元/ 吨的国内二氧化碳交易价格,这一项目若能够在国家发改委及联合国成功注册,每年还可得到约100万元人民币的”额外”收益.目前国内煤矿历年堆存了约50亿吨煤矸石,其中至少有j0多亿吨可用于制砖,能够生产煤矸石砖12000亿块,节约土地100万亩,节约标煤1.2亿吨,相当于5～6个大型矿区的产量.煤矸石制砖佘热发电技术目前我国煤矸石制砖企业能源利用效率普遍不高,余热余能利用潜力巨大.在砖坯煅烧过程中,有大量会热余能随风机排出窑外,主要是烟气余热和产品冷却余热.经测算,这些余热约占其燃料消耗总量的5o%～60%,其中40%左右可回收利用.一个年产标砖5000万块的隧道窑每小时产生约600万立方米废气,其高温段烟气温度达400.c,平均温度为200.C左右这部分热量目前除掺入部分冷风降温到125C左右用来烘干砖坯外,基本上未得到有效利用.这些热风直接排空不仅造成巨大的能源浪费,同时也污染大气环境.目前对此类热能回收利用的有效途径是采用纯低温余热发电技术VO1.4220095B强睨杯耵纯低温余热发电是利用;350.C左右的烟气余热产生低压过热蒸汽,以椎动蒸汽轮机做功发电.该系统的特点是结构简单,便于管理,已实现完全利用余热,无需外加热源发电.经过十几年发展,中国的低温余热发电技术已成熟可靠,以水泥窑余热发电技术为代表,除汽轮机本体效率比日本略低外,总体技术水平已经赶上国际先进水平.目前已在国内的石油化工,建材,水泥,制糖等行业中普遍推广,具有较为成熟可靠的技术工艺方案,并有一批成功的企业案例.建议在煤矸石及其他制砖企业采用烧结砖废气余热发电枝术回收这些烟气余热余能,选配500kW~1000kW的余热发电系统.一个年产标砖5000万块的制砖企业全年可发电600万度电,实现增收;300万～400万元(含cDM额外收益).相关政策分析煤矸石综合利用,煤矸石制砖及低温余热发电是国家重点支持的节能及资源利用措施.国家在一系列政策法规中明文规定企业应综合利用煤矸石资源,并规定了相应责任.《循环经济促进法》第三十条规定:”企业应当按照国家规定,对生产过程中产生的粉煤灰,煤矸石,尾矿,废石,废料,废气等工业废物进行综合利用”;在《关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定》,《国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用的意见》,《煤矸石综合利用枝术政策要点》,《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》以及《煤炭产业政策》等政策法规也都要求或积极鼓励企业利用煤矸石资源.国家还在《”十一五”资源综合利用指导意见》和《煤炭工业发展”十一五”规划》等中长期规划中明确要求,到2O10年,煤矸石综合利用量5.9亿吨以上,利用率达到7O%以上,其中煤矸石制砖利用达到0.9亿吨.为推动煤矸石等资源综合利用,国家给予项目,技术,资金及税收等多项优惠措施.《国家资源综合利用优秀实用技术》(第一批)目录就包括煤矸石混合燃烧发电,煤矸石发电联产空心砖,水泥和煤矸石烧结砖等技术,并支持这些项目优先立项;原国家环保总局曾会同财政部联合发文,对于企业综合利用煤矸石,炉渣,粉煤灰等资源再生项目,规定在所得税及增值税分别给予免征,减半等优惠,并减免1O%技术转让所得税.为推动煤矸石制砖等绿色建材发展,国务院关于《进一步加快墙体材料革新和推广建筑节能的意见》及发改环资《关于公布第二批限时禁止使用实心粘土砖城市名单的通知》拓宽了87AcademicRoundtable学术圆桌煤矸石制砖等绿色建材产业的发展空间.在低温余热发电利用方面,国家先后在《节能中长期专项规划》,《促进产业结构调整暂行规定》,《关于加快水泥工业结构调整的若干意见》,《水泥工业产业发展政策》等一系列政策中,以及2006年底的国务院发展循环经济电视电话会议,都要求在水泥等相关行业大力推广低温余热发电.这些政策连同国家节能减排,促进产业技术升级的相关政策,共同构成煤矸石制砖余热发电的有利政策环境.这些政策的全面贯彻实施,将有力推动此枝术的推广.煤矸石制砖余热发电存在的障碍虽然煤矸石余热发电具有良好的社会及经济效益,但也存在许多现实障碍.在技术方面,同常规发电相比,由于余热发电项目装机容量较小,其技术难点在于余热能源的回收与转换,关键设备是余热锅炉;此外,饱和蒸汽发电对汽轮机也有特殊要求;同时,因余热温度低需要增加换热面积,而高浓度含尘废气会降低传热性能,加快设备磨损,致使设备维护周期较短;此外,利用余热发电还应兼顾用热风干燥砖坯的基本生产需求,须做到废气余热的合理利用.这些都需要设计单位给与特别重视,需要选择富有经验的有知名设计单位来承担工程设计任务.在财务方面,一个年产6000万块砖的煤矸石制砖厂,建设投资约为5000万元,但配套的余热利用发电工程建设投资约1000万元,这对于相对规模较小的煤矸石制砖企业是个不小的经济负担同时,其固定投资成本略高于一般发电企业,由于规模较小,煤矸石余热发电的单位工程造价均在6000元人民币/度以上,而传统火力发电项目的造价则均在5000元人民币/度以下.但运行成本要低于常规发电企业,如果自发自用,效益将更加明显国家以及地方如果能给予优惠或支持,余热发电项目投资回收期预期可控制在4年之内.并且随着技术的完善和设备的逐渐成熟,其投资费用预期可在先期的基础之上有所下降.在经营管理方面,与传统余热发电工艺相比,煤矸石余热发电在工艺系统,设备都有特殊要求,对装备的运行管理要求较高,增加企业管理的难度.此外,由于煤矸石制砖厂的窑炉为连续产生,全天余热发电量相对平稳,而制砖企业的制砖机,破碎机等主要耗能设备则为间断运行,而且大多数集中在白天生产,造成电能利用量白天多晚上少,需要开发晚上电能利用途径,或者实行发电上网.在市场结构方面,煤矸石制砖余热发电依存于其制砖主业,煤矸石制砖的市场环.直接决定其余热发电的发展空间.由于监管不严, 一些地方还存在黑砖窑现象,造成粘土砖的泛滥,严重侵蚀煤矸石制砖等新型环保建材企业的利润空间,影响到企业的基本生存与发展. 若企业将多余的电力上网销售,由于煤矸石制砖企业发电规模过小,难以竞价到优惠上网电价,若再扣除上网,管理及回购费用,企业发电上网将很难获利.虽然国家有各种优惠政策,但在实际执行中能否落实到位,还有赖于当地政府的支持,以及区域电网公司的配合.在现有的”发电一上网一购电一自用”运行模式下,煤矸石制砖余热发电企业与大型电网公司的博弈话语权非常有限,企业的生存还需要更多的外部力量支持.对策与建议目前煤矸石制砖余热发电尚处于前期开发阶段,其市场潜力虽然巨大,但仍有大量问题需要解决,需要各方面给与重视和支持.在技术方面,应加强对此技术的攻关,集中解决其技术难题,稳定生产工艺,提高自控水平,并为此技术的推广与示范提供信息支持.项目示范,由于缺乏现实的示范或样板企业可供借鉴,企业投资顾虑较多.建议有关部门加强与投资方,特别是大型煤炭企业开展联合,利用大型煤炭企业用电量大,运行稳定的特点降低项目的实施风险,争取在UNID0等国际机构支持下,建立1～2个示范项目,为后续的大规模推广积累经验.加强行业管理,充分发挥行业协会,政府主管部门的服务职能,提供信息,枝术,政策及管理支持,以降低项目实施门槛,消除投资方的顾虑,促进行业发展.政策保障,落实,协调各种优惠政策,包括上网电价优惠,利用CDM机制,优先立项,优惠信贷等相关支持,为企业进行投资决策创造条件.规范市场秩序,发展绿色建材,加强对粘土砖的取缔,监管力度,整顿市场,综合运用各种措施,包括政府采购,项目/技术推介目录等手段,为煤矸石制砖等新型环保建材拓宽市场空间.《皿} (基金项目:联合国工业发展组织UNID016001667,国家自然科学基金70671102及国家社科基金项目06~JY047)88。
煤矸石制砖窑余热制气锅炉研究与应用
煤矸石制砖窑余热制气锅炉研究与应用【摘要】目前，砖厂制砖窑炉的余热利用属于空白。
现在国内窑炉余热利用，采用安装制气锅炉以及发电等手段。
制砖窑的余热利用考虑安装制气锅炉，该项目完成后，可创造年产值600余万元，利润500余万元，有效降低职工工作场所的温度，改善职工工作环境。
可使企业制砖产品降低成本，有效占领产品市场。
使产品出窑时的温度有效降低，提高卸砖速度，增加产量。
为企业长远发展，起到良好的推动作用。
课题属国家发改委产业政策支持，初步论证年可节约11000吨煤，可降低窑尾温度，该项目可申请国家政策节约奖励300余万元。
【关键词】余热利用；制气锅炉；技术；产业支持；研究1.制砖窑产生的余热由于国内对隧道窑余热利用技术的研究起步较晚，余热利用率较低，除少量余热利用砖坯干燥外，隧道窑大部分产品冷却热量直接废弃，从而造成大量的能源浪费和热源污染。
针对焙烧窑发热量高，高温带分布过长等具体情况，通过余热锅炉将窑内多余的热量吸收，用于矿区职工洗浴，冬季生活供暖，为窑炉温度控制、提高产量创造有利条件；同时可以大幅度减少热源污染的程度，充分发挥窑炉余热的最大经济效益、社会效益。
随着国家对经济增长方式的调整，即不以牺牲环境为代价来发展经济，走清洁生产、可持续发展的道路，国家对环境保护和节能工作的重视程度不断增加，对工矿企业节能情况、能源消耗情况更加关注的情况下，清洁生产的开展，节能降耗成为一个企业发展、壮大并走向成功的必经之路。
砖厂每天生产过程中废弃的热量对厂区工作环境、生活造成了一定的影响，已不能满足保护环境、清洁生产和节能的国家产业发展要求，给企业的持续发展带来了非常大的压力。
隧道窑余热制汽项目是国家重点支持的技改项目，是企业发展循环经济的重要手段，对降低企业的生产成本、提高企业的市场竞争力、提升企业的形象具有重要的作用。
2.余热制气锅炉2.1余热制气锅炉技术研究为了对焙烧窑尾部的余热加以利用，6.9米宽的两条制砖窑可上马两台低压余热蒸汽锅炉，产生的蒸汽供矿区职工洗浴使用。
煤矸石制砖窑余热利用技术的研究与应用
率 高 ， 决 了管道 磨 损 、 灰 等 问题 ；）采 用 交 叉 布置 解 积 ｂ 吸热管 ， 加单 位 长度锅 炉 受热 面 ； 理控 制锅 炉 集箱 增 合
长度 ， 掌控 窑车 温度 降低 的幅度 ；）在不 影 响隧 道窑 烧 ｃ 结 段 正 常工作 的前提 下 ，将冷 却段 物 料燃 烧 放 出 的热
安装 余热 锅炉
年 运 行 时 间 产 生 低 压 蒸 汽
消耗 水 消 耗 电
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Ｇ５ ０ ８ ０ ２５ ０７ ０ ／０ － ．—
总投 资
能 和高 温物 料所 具有 的热 能 充分 利用 ，既利 于 物料 的 燃尽 ， 利于 物料 的冷却 ；）在 不影 响隧 道窑 正常 生产 又 ｄ 的基础 上 ， 不改 变 隧道 窑 的整体 结构 ， 理设 计 锅 炉及 合 蒸 汽 收集 管 道 的安装 位 置 ；）解决 从 余 热锅 炉 出 口出 ｅ
温度很高 ， 给职 工 的 生产 、 作 环境 带 来 严 重 影 响 ， 工 过 高 的温 度又 会 大大降 低窑 炉 的使 用 寿命 。
２ 余 热 利 用 技 术 的研 究
由 于 国 内对 隧 道 窑 余 热 利 用 技 术 的 研 究 起 步 较 晚， 余热利用率较低 ， 除少量余热利用砖 坯干燥外 ， 隧 道窑大部分产品冷却热量直接废弃 ， 从而造成大量的
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（ｉ ｔ ｏ ｌ ｎ ｆ ｉａＰｎ ｄｎ ｓ ａ ｏ ｐ Ｐｎ ｄｎ ｓ ａ ６ ０ ，ｅ ａ ， ｉ ） Ｆｒ ａ Ｍｉｅｏ ｎ ｉ ｉｇ ｈ ｎＧｒｕ ， ｉ ｉｇ ｈ ｎ４ ７ １ Ｈ ｎ ｎＣｈｎ ｓＣ Ｃｈ ｇ ｇ １ ａ
煤矸石隧道窑的余热发电技术分析
煤矸石隧道窑的余热发电技术分析煤矸石是指在煤炭开采、选煤等过程中所产生的废弃物，通常含有较高的燃烧能量。
煤矸石隧道窑通过控制煤矸石的燃烧过程，将其转化为热能，并利用煤矸石燃烧后产生的高温烟气进行余热发电。
1.烟气余热回收技术：煤矸石燃烧形成的高温烟气中含有大量的热能，传统的余热回收技术主要包括烟气余热锅炉和烟气余热换热器两种。
烟气余热锅炉利用烟气中的热能产生蒸汽，然后通过蒸汽轮机发电；烟气余热换热器则是通过将烟气中的热能传递给工艺流体（如水或油），然后利用工艺流体产生蒸汽或热水发电。
2.烟气净化技术：煤矸石的燃烧过程会产生大量的烟尘、二氧化硫等有害气体，对环境会产生一定的污染。
因此，在余热发电过程中，需要采用烟气净化技术，对烟气进行处理，去除其中的有害物质，降低对环境的影响。
3.热能储存技术：由于煤矸石隧道窑的燃烧过程不稳定，热能的产生和消耗不断变化，因此需要采用热能储存技术，将余热进行储存，以便在需要的时候利用。
目前常用的热能储存技术有蓄热式热能储存和相变式热能储存两种。
4.发电系统：余热发电需要建立一套完善的发电系统，包括蒸汽轮机、发电机组、控制系统等。
其中，蒸汽轮机是将热能转化为机械能的关键设备，发电机组则将机械能转化为电能。
5.综合能源利用技术：在煤矸石隧道窑的余热发电过程中，可以采用综合能源利用技术，同时回收其他能源。
例如，可以利用产生的热水进行供暖，或将余热用于工艺流程中的热处理等。
总之，煤矸石隧道窑的余热发电技术虽然存在一定的技术难题，但其具有较高的能源回收率和环境友好性。
随着技术的不断发展，相信煤矸石隧道窑的余热发电技术将会得到进一步改进和应用。
煤矸石制砖余热发电及实例
１ 我 国煤矸石 资源 及利 用
２ 煤矸石 制砖 的余 热锅 炉利 用
（１）我 国煤矸 石 资源
目前 ，煤矸石烧结 多孔砖 隧道窑余热利用在生
目前 我 国 累 计 煤 矸 石 山 １５００多 座 （其 中一 半 产 过程 中得 到广 泛应 用 ，其 利用 方 式 主要 有 以下 几
以上 发热 量大 于 ２５００ｋＪ／ｋｇ，直 到现在 没 有利 用 ），约 个 方面 ：
吉林等地都拥有一批大型骨干企业 ，市场发展也相
③ 井 下工人 工作 服烘 干
．
对成熟 ，近几年新建 的生产线普遍提高了机械化和
由于矸石砖厂一般靠近煤矿 ，有 的砖厂 引抽余
自动化程度 ，提 高了生产线 的技术含量 ，产 品以承 热管道一组制作成散热器 ，烘烤井下工人工作服。
重 和 非 承重 空 心砖 为 主 ，实现 了产 业 升 级 和规 模经
４５０亿 ｔ，占地 ２Ｏ余万亩 ，而且每年 以 ２亿 ｔ的速度
（１）余 热利 用现状
递 增 ，形 成新 增 占地 约 ６０００亩 。我 国有 ２３７座煤 矸
①余 热 干燥
石 山曾发生过 自燃 ，目前仍有 １３４座煤矸石山在不
余 热 干 燥 是 利 用 风 机 从 焙 烧 窑 冷 却 段 抽 取 热
①扰乱风路 ，影响生产 以上几种余热利用方式 的共 同点就是从焙烧 窑冷却带 以气流 的方式抽取多余的热量 ，此种方式 势必 会 对 窑 内气 流造 成 影 响 ，形 成 湍 流 ，增 大 阻 力 ， 影响制 品的烧成质量。同时，若送热风机抽力增加 时也会造成气体回流，影响烧成 。 ②受设备限制 ，很难达到预期 设置换热器的 目的是合理利用焙烧窑余热 ，同 时调节窑 内烧成温度曲线。但进入换热器热风的 车位 温度会随原料发热量、窑内进车速度改变而改 变 ，而换热器进 口最高温度是 固定的，这便造 成 由 于温度过高换热器无法使用或温度过低 而无 法达 到换热 目的。另外 ，还存在夏季经换热产生 的热水 没有 利用 渠道 而浪费 的 问题 。 ⑨传输损耗大 经 过换 热 器 换 热 的热 水 在 输 送 过 程 中 的损 失 大 ，饱 和 热 水 的动 力 黏 度 系数 为 １４９．８ＭＰａ·ｓ，当 热 水 在 冬 季 到达 目的地 后温 度 要 下降 很 多 ，往 往 还需 二次加热 ，利用率明显降低。 ２ 余 热 利用 的 发展 方 向—— 采 用低 压 余热 蒸 汽锅
隧道窑余热发电环评
隧道窑余热发电环评隧道窑是指在地下开挖的隧道中，利用窑洞和窑洞壁之间的空气流动来加热和干燥物品的一种工艺。
由于隧道窑在工作过程中会产生大量的余热，这些余热如果有效利用，不仅可以减少能源的浪费，还可以发电，减少对环境的影响。
因此，进行隧道窑余热发电项目的环境评价工作是非常必要的。
首先，对于隧道窑余热发电项目的环境评价应该包括项目的背景和前提条件，如项目所在地的地理环境和气候条件等。
隧道窑余热发电项目通常选择在山区或地下矿井等地下空间进行，这些地区的地质结构和地下水资源情况都会对项目的实施和环境影响产生一定的影响。
因此，在环境评价中需要充分考虑这些因素，并进行相应的预测和评估。
其次，需要对隧道窑余热发电项目的环境影响进行全面的评估。
包括评估项目对环境中空气、水和土壤等要素的影响，以及对生态系统的影响和对人类健康的影响等。
隧道窑余热发电项目在运行过程中会产生一定的噪音和振动，这些对周边的自然和人类环境都会产生一定的影响，需要进行合理的控制和管理。
此外，项目可能会对周边的水资源和土壤质量产生一定的污染影响，需要评估和采取相应的防治措施。
再次，需要对隧道窑余热发电项目的环境风险进行评估。
隧道窑余热发电项目涉及到能源的转化和利用过程，如果控制不当或操作不当，可能会对环境产生一定的不可逆转的风险和损害。
因此，在环境评价中需要对项目的安全管理、应急预案和环境风险控制等方面进行评估和规划，确保项目在运行过程中对环境的影响最小化。
最后，需要对隧道窑余热发电项目的环境效益进行评估。
隧道窑余热发电项目的主要目的是利用余热产生电能，减少对传统能源的依赖，从而减少温室气体的排放和环境污染。
因此，在环境评价中需要对项目的环境效益进行评估和分析，包括减排量、节能效果和环境成本等方面的指标，以及项目对经济和社会可持续发展的贡献等。
总之，隧道窑余热发电项目的环境评价是一个复杂而重要的工作，需要从项目的背景和前提条件出发，全面评估项目对环境的影响和风险，并评估项目的环境效益。
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煤矸石隧道窑的余热发电技术分析示范文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
煤矸石隧道窑的余热发电技术分析示范
文本
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煤矸石页岩砖在隧道窑煅烧过程中，产生大量热量。
隧道窑建材企业的余热利用除砖坯干燥（利用隧道窑
100℃～200℃的余热足够干燥蒸发原料中的水分所需热
量；若直接利用隧道窑高品位余热——排烟温度450℃～
800℃和产品冷却温度450℃～1050℃用于干燥，会导致
干燥窑热量过剩，降低余热的利用价值，使隧道窑的能源
浪费转移到干燥窑，干燥窑能源损失量大）以外，其他方
式的余热利用量很小，利用价值很低（如加热浴室用热水
等），传统的节能利用是将冷却带的热风引到烘干区对湿
砖坯进行烘干，这样利用了一部分富余的热量，对企业的
节能减排起到一定的作用。
但是在传统的节能利用方式中，大部分高品质的热能未能有效利用，特别是隧道窑中高品质的辐射能未能利用，随着国家节能政策越来越完善，社会对节能要求越来越高的情况下，传统的余热利用已经不能充分满足要求，迫切需要更全面的余热利用方案。
这样，在不影响隧道窑煅烧，不影响烘干的情况下，对隧道窑的富余热量进行利用发电，不但解决了窑炉的能源浪费，还能产生电能，为企业进行增效，这将是隧道窑节能的最佳选择：截止到20xx年底，我国煤炭系统共有煤矸石砖厂近12000家。
除现已投产的煤矸石生产线以外，各地还将陆续新建一批煤矸石空心砖生产线，新建的制砖厂规模比较大，年产在6000万块—16000万块之间，普遍采用了隧道窑生产技术一最近十多年，政府加大了淘汰落后产能的力度，在钢铁、电力、冶金、化工、化肥、水泥等行业大规模的推广先进工'艺和技术，淘汰中小规模的生产企业，
使这些行业的能耗或经济指标达到或领先国际先进水平。
现在，政府又把砖瓦行业淘汰落后产能工作提上了日程，将淘汰中小型轮窑等能耗高、自动化程度低的烧结砖生产企业，在全国范围内推广大中型隧道窑制砖生产技术，推动砖瓦行业的节能减排工作，提高砖瓦行业的技术水平。
大中型隧道窑的集中建成，将给余热发电带来可能。
随着其他行业余热发电政策及技术的成功推广，在砖瓦隧道窑余热利用方面，我国政府相应的扶持政策必将会出台，同时相应的技术法规必将会向余热发电技术方面调整，如可能将余热发电列入烧结砖瓦厂设计规范和烧结砖瓦厂节能设计规范。
余热发电技术在全球制砖行业是比较超前的，这一技术的应用必然会带动全球制砖行业的节能减排，对全球环境和减排做出贡献。
余热发电的技术运用
隧道窑余热发电技术正是依据高品位余热开发的高效
节能技术，其基本原理和设计思路：
在急冷段安装换热装置，主要吸收450℃以上的高品位热量，而对450℃以下的热量则用于砖坯干燥，这样既不影响生产现状，也可避免高品位能量的降级利用问题。
安装余热锅炉换热装置后，冷却段将形成一个比较稳定的温度场，其温度的高低主要取决于锅炉压力和砖行进速度，并沿砖行进方向形成一个稳定的温降曲线。
此外，采用抽风冷却还会把高品位的能量降低等级后才能通过风机送到干燥窑利用，不利于余热的高效利用。
通过余热锅炉把高品位热量用来生产高效益的电能，而对450℃以下较低品位的热量再用于砖坯预热、十燥，实现余热的梯级利用，有效地利用好余热。
再经余热锅炉产生1.3MPa～2.5MPa、300℃～400℃过热蒸汽后再通过汽轮机带动发电机发电。
选用凝汽式或低温余热汽轮发电机组，汽轮机排出的乏汽进入冷凝器转化为凝结水，通过
凝结水泵返回锅炉循环使用。
发电机组输出电压为400V或10kV.并入厂区内部400V或10kV电网运行。
系统内分别设置温度、压力、水位、流量等热工仪表，以及高限和低限声光报警和自动控制调节设备，对设备运行信息进行收集。
并将信号传输至集控中心（人机界面）处理，实现控制中心对余热发电装置的远程监视控制。
请在此位置输入品牌名/标语/slogan
Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion。