水泥工業(yè)余熱發(fā)電是一項非常有效的節(jié)能減排途徑，2005年也已被列入我國十大節(jié)能工程之一。國家已經(jīng)給予政策上的大力支持，但在并網(wǎng)運行實際工作中業(yè)界還有許多概念不清及糊里糊涂的問題，造成了不應(yīng)有的極具“中國特色的”所謂并網(wǎng)難的尷尬局面，需要重新認識與探討。本文力求本著實事求是的態(tài)度，通過當前水泥工業(yè)配套余熱發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行難的客觀現(xiàn)狀，從技術(shù)層面分析清楚水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行的技術(shù)特點，站在科學發(fā)展觀的立場，進行了系統(tǒng)思考，提出了建議與對策，供同行參考。
引言
改革開放三十年來，我國水泥工業(yè)取得了舉世矚目的成績。新型干法水泥技術(shù)裝備進入世界先進行列；水泥結(jié)構(gòu)調(diào)整成績斐然，截止2009年底，全國已有1113條新型干法水泥生產(chǎn)線在運行；與此同時，“十一五”是我國全面加速現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵時期,今年又是“十一五”的最后一年，能源對經(jīng)濟發(fā)展的約束越來越明顯和重要，科學發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新、節(jié)能減排成為水泥工業(yè)全行業(yè)的實際行動，在這期間水泥純低溫余熱發(fā)電，亦實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，截止2009年已有498條新型干法熟料生產(chǎn)線配套裝有余熱利用發(fā)電系統(tǒng)，裝機總?cè)萘砍^3316MW。余熱利用發(fā)電系統(tǒng)絕大多數(shù)采取了所謂的“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的并網(wǎng)運行方式，本著實事求是的態(tài)度，筆者針對該并網(wǎng)運行方式從技術(shù)層面上科學分析其特點，不僅具有理論價值，而且更具有現(xiàn)實意義
水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行難的客觀現(xiàn)狀
雖然被列為中國十大節(jié)能工程之一，利用水泥窯原本排放到大氣中的余熱來發(fā)電的項目非常符合世界“低碳經(jīng)濟”潮流與節(jié)能減排的要求，但由于涉及水泥和電力兩個行業(yè)的利益之爭，水泥余熱發(fā)電項目并網(wǎng)仍是老大難問題，水泥行業(yè)往往受到當?shù)仉娏π袠I(yè)的嚴重不公平待遇和刁難，甚至“敲詐”，只要并網(wǎng)，有許多地區(qū)的電力行業(yè)（電網(wǎng)企業(yè)）還要按余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的多少收取極不合理的“上網(wǎng)費、并網(wǎng)費或管理費”“系統(tǒng)備用費”等，余熱發(fā)電機組機組的啟、停機還要受到電網(wǎng)企業(yè)電力系統(tǒng)調(diào)度部門的嚴格控制，絕大多數(shù)水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)接入方案均是由當?shù)仉娏Σ块T的設(shè)計院進行設(shè)計的，個別省市的水泥廠余熱發(fā)電并網(wǎng)仍然是老大難問題，余熱發(fā)電系統(tǒng)具備發(fā)電條件后往往確因并網(wǎng)問題得不到合理解決而遲遲不能正常發(fā)電運行，有的能拖半年之久，有的水泥企業(yè)甚至將并網(wǎng)問題反映到省長那里，依然得不到合理公平解決，也有的企業(yè)被逼無奈只好偷偷私自并網(wǎng)（在目前的情況下雖然感覺有點不合法但也合情合理）。該問題基本上可以定性為中國普遍存在的問題，大大侵蝕了中國水泥企業(yè)的利潤空間，一定程度上也影響了新上水泥余熱發(fā)電項目的積極性，阻礙了國家節(jié)能減排計劃的有效實施，據(jù)《每日經(jīng)濟新聞》調(diào)查了解，在遼寧、山東等地，類似余熱發(fā)電項目建成后卻無法及時公平并網(wǎng)發(fā)電的水泥企業(yè)不在少數(shù)，由此帶來的經(jīng)濟損失應(yīng)引起人們更大關(guān)注。
水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行的技術(shù)含義
余熱發(fā)電系統(tǒng)的基本原理是將工業(yè)生產(chǎn)中排出的大量廢氣通過余熱回收裝置——余熱鍋爐將廢熱進行熱交換回收，產(chǎn)生過熱蒸汽推動汽輪機實現(xiàn)熱能向機械能的轉(zhuǎn)換，從而帶動發(fā)電機進行發(fā)電。在水泥熟料生產(chǎn)過程中，水泥窯的窯頭和窯尾產(chǎn)生大量廢氣(廢熱)，在廢氣排出的地方安裝余熱鍋爐，分別稱為AQC鍋爐(窯頭爐)和SP鍋爐(窯尾爐)。在余熱鍋爐內(nèi)，廢氣與水進行熱交換，使水產(chǎn)生一定溫度和壓力的過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪發(fā)電機組進行發(fā)電。主要設(shè)備有凝汽式汽輪機、發(fā)電機、SP余熱鍋爐和AQC余熱鍋爐，目前，我國水泥工業(yè)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的核心內(nèi)容是熱力循環(huán)系統(tǒng)，熱力循環(huán)方式主要有單壓系統(tǒng)、閃蒸系統(tǒng)、雙壓系統(tǒng)三種基本模式，以及由此衍生的復合系統(tǒng)構(gòu)成。理論和實踐表明，以上三種熱力系統(tǒng)的選擇，應(yīng)依據(jù)企業(yè)的具體情況來選擇合適的系統(tǒng)，采用哪種熱力循環(huán)方式最合理，應(yīng)依據(jù)熱平衡計算、生產(chǎn)線規(guī)模、企業(yè)管理水平、投資高低等實際情況，進行綜合比較分析論證。而且無論何種模式的余熱利用發(fā)電系統(tǒng)相對于外部常規(guī)供配電網(wǎng)絕大多數(shù)采取“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的并網(wǎng)運行方式，一般意義上的所謂并網(wǎng)運行是指發(fā)電機組在正常運行狀態(tài)下，與外部常規(guī)配電網(wǎng)在主回路上存在電氣連接，連接點一般稱為“公共連接點”(簡稱PCC)．電氣連接包括電纜直接連接、經(jīng)過變壓器連接、經(jīng)過逆變器連接等方式．在我國，目前并網(wǎng)運行按照電能功率交換方式可分為普通并網(wǎng)和并網(wǎng)不上網(wǎng)2種．前者發(fā)電機組可以向外部電網(wǎng)輸送多余電能功率，而后者則嚴格禁止發(fā)電機組的電能功率外送，即PCC處功率流向只能是從外部電網(wǎng)流向電力用戶 ，而水泥余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的“并網(wǎng)不上網(wǎng)” 實質(zhì)上是一種“內(nèi)部并網(wǎng)”，純粹技術(shù)上的并網(wǎng)連接點（PCC）也都在水泥企業(yè)的內(nèi)部供配電網(wǎng)線路上通過電纜直接連接，與外部電網(wǎng)（電力部門的）都有空間上的一定距離,技術(shù)上的“外部常規(guī)供配電網(wǎng)”實際上就是水泥企業(yè)的內(nèi)部常規(guī)供配電網(wǎng)，其所發(fā)電量由水泥工廠全部自用，即所發(fā)電能并不傳輸?shù)诫娏Σ块T管理的外部電網(wǎng)使用，并且水泥行業(yè)一般地處城市偏遠地區(qū)，其配套余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機組均是布置在水泥工廠內(nèi)部，發(fā)電機組容量占水泥工廠全廠總變壓器容量的比例一般不超過25%，說明其內(nèi)部并網(wǎng)對外部電網(wǎng)的影響是很小的，理論上和實踐上也都充分證明了這一點。通俗一點講，“并網(wǎng)”也可理解為技術(shù)方面，一般指的是“設(shè)備”，是發(fā)電機及發(fā)電設(shè)備與電力系統(tǒng)間存在物理連接。“上網(wǎng)”則是市場交易方面，一般指的是“電”，是電能，電量要通過電力系統(tǒng)向用戶傳送及銷售。
【作者：張金營】