近年來，國(guó)內(nèi)水泥工業(yè)的建設(shè)規(guī)模和技術(shù)水平都有較大的進(jìn)步，現(xiàn)代新型干法水泥生產(chǎn)線的綜合能耗已有了較大幅度的降低，但由于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，燒成系統(tǒng)仍有大量的低溫廢氣余熱被排放，得不到充分利用。 另一方面，水泥生產(chǎn)時(shí)又要消耗大量的電能，而當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力供應(yīng)緊張，電價(jià)持續(xù)上漲，已嚴(yán)重制約了水泥工業(yè)的發(fā)展。同時(shí)結(jié)合國(guó)家實(shí)施的節(jié)能、環(huán)保等一系列的政策措施，就使得低溫廢氣余熱發(fā)電技術(shù)的研究、開發(fā)、推廣應(yīng)用尤為必要。被排放的低溫廢氣余熱如果用于發(fā)電，余熱的有效利用率究竟有多少，以噸熟料發(fā)電能力來評(píng)價(jià)為何會(huì)出現(xiàn)差異？被排放的低溫廢氣余熱最大發(fā)電能力到底有多大？……這是每位業(yè)主都非常關(guān)心的問題。因此，本文將通過一些有針對(duì)性的定量計(jì)算，來分析余熱的有效利用率及余熱發(fā)電效率。
1　有效發(fā)電功率的計(jì)算
　　鍋爐有效利用的熱量用于產(chǎn)生蒸汽并驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生電能。一定熱量下產(chǎn)生電能的多少，取決于熱力發(fā)電系統(tǒng)的效率。
　　蒸汽動(dòng)力裝置的理想循環(huán)就是朗肯循環(huán)，其動(dòng)力設(shè)備如圖1。根據(jù)焓熵圖以及水蒸氣性質(zhì)表計(jì)算得到朗肯循環(huán)的各點(diǎn)狀態(tài)參數(shù)，計(jì)算方法如圖2。朗肯循環(huán)的T-s圖見圖3。
　　點(diǎn)1：P1=1.7MPa、T1=330℃
　　h1=3 100.70kJ/kg、s1=6.970 1kJ/(kg·K)。
　　點(diǎn)2：P2=0.008MPa、T2=41.53℃
　　h2=2 180.78kJ/kg、s2=6.970 1kJ/(kg·K)。
　　點(diǎn)3：P3=0.008MPa、T3=41.53℃
　　h3=173.87kJ/kg、s3=0.592 5kJ/(kg·K)。
　　點(diǎn)4：P4=1.7MPa、T4=41.59℃
　　h4=175.57kJ/kg、s4=0.592 5kJ/(kg·K)。
　　點(diǎn)2act：P2act=0.008MPa、h2act=2 373.7kJ/kg
　　s2act=7.55kJ/(kg·K)。
　　忽略不計(jì)水泵功，循環(huán)熱效率η的近似計(jì)算公式為：
　　η===31.43%
1.1　鍋爐效率ηgi
　　余熱鍋爐吸收的熱量，考慮2%的鍋爐排污率等熱損失，其余全變成蒸汽去發(fā)電，則此處可認(rèn)為鍋爐效率ηgi=98%。
1.2　管道效率ηgd
　　一般情況下若不計(jì)工質(zhì)損失為99%，考慮到水泥廠純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)相距較遠(yuǎn)，主蒸氣有壓降、溫降，此處取ηgd=98%
1.3　循環(huán)熱效率ηt
　　因朗肯循環(huán)的1點(diǎn)狀態(tài)參數(shù)，溫度影響較大，廢氣溫度在350℃左右，決定了朗肯循環(huán)的1點(diǎn)蒸汽溫度＜330℃，而蒸汽壓力（無論是1.3MPa或2.0MPa）h1變化不大。取ηt=31.43%
1.4　汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率ηoi
　　一般情況下為75%～85%，水泥廠用低溫汽輪機(jī)取ηoi=80%
1.5　汽輪機(jī)的機(jī)械效率ηj
　　一般情況下為96%～99%，此處取ηj=98%
1.6　發(fā)電機(jī)效率ηd
　　與冷卻方式有關(guān)，對(duì)于中小容量的空氣冷卻機(jī)組其效率在97%～98%，一般