水泥制造是一個(gè)高耗能產(chǎn)業(yè)，其生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量CO2。水泥生產(chǎn)過程中的燃煤成本占其生產(chǎn)成本比例很高，近年來，隨著能源危機(jī)的不斷加劇和環(huán)保力度的不斷加大，水泥制造業(yè)的節(jié)能減排工作顯得尤為重要。傳統(tǒng)的水泥廠普遍存在能耗大、效率低、經(jīng)濟(jì)效益低等情況。水泥廠生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，這些余熱直接排放不僅浪費(fèi)能量還會(huì)污染環(huán)境。水泥廠的余熱回收主要利用“余熱鍋爐+汽輪機(jī)”系統(tǒng)用于發(fā)電，分為補(bǔ)燃型和低溫余熱發(fā)電兩種。補(bǔ)燃型余熱發(fā)電存在煤耗高、污染重等缺點(diǎn)，已被停止項(xiàng)目審批。
　　大量學(xué)者針對(duì)水泥廠低溫余熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了研究和探討。絕大多數(shù)水泥廠低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)存在發(fā)電量不足的問題。對(duì)比蒸汽循環(huán)和有機(jī)朗肯循環(huán)在水泥廠低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中的效率，結(jié)果表明煙溫高于310℃時(shí)蒸汽循環(huán)具有比有機(jī)朗肯循環(huán)更高的效率。但是，低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的排煙溫度仍比較高，特別是窯尾余熱鍋爐的排煙溫度，深度回收這部分能量對(duì)于水泥廠的節(jié)能減排意義重大。

　　水泥廠低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的余熱回收主要分為兩部分：①窯頭冷卻機(jī)出口的煙氣余熱；②窯尾預(yù)熱器出口的煙氣余熱。一般地，窯頭高溫?zé)煔馔ㄟ^設(shè)置篦冷機(jī)（Air quenching cooler，AQC）余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收；窯尾高溫?zé)煔馔ㄟ^設(shè)置懸浮預(yù)熱器（Suspension preheater，SP）余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收。AQC和SP余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽經(jīng)匯合，作為主蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)進(jìn)行做功，做功后的乏汽經(jīng)冷凝器冷凝成水，凝結(jié)水經(jīng)凝水泵進(jìn)入除氧器，除氧后經(jīng)鍋爐給水泵進(jìn)入AQC和SP余熱鍋爐，形成完整的熱力循環(huán)系統(tǒng)。

　　AQC和SP余熱鍋爐共用一臺(tái)汽輪機(jī)。SP余熱鍋爐的排煙余熱是生料磨的烘干熱源，生料磨入口要求煙溫不低于180℃，生料磨關(guān)時(shí)這部分煙氣經(jīng)增濕除塵后排放。一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)SP余熱鍋爐的高溫排氣用于生料磨烘干的時(shí)間占總運(yùn)行時(shí)間的比例為85%（生料磨開狀態(tài)），剩余15%的時(shí)間熱量直接浪費(fèi)。

　　低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，AQC和SP余熱鍋爐還存在排煙溫度較高的問題。SP余熱鍋爐的排煙溫度為219℃，遠(yuǎn)大于生料磨所需溫度（180℃）存在余熱回收利用空間。AQC余熱鍋爐排煙溫度為115℃，考慮到AQC余熱鍋爐的煙氣為純空氣，其排煙仍存在余熱回收利用空間。