各行業(yè)余熱利用概況

  (一)水泥行業(yè)：余熱發(fā)電

 

  1、現狀  目前水泥行業(yè)主要是針對新型干法熟料生產(chǎn)水泥過(guò)程中窯頭熟料冷卻機和窯尾預熱器排掉的廢氣，此部分廢熱熱量約占水泥熟料燒成系統總熱耗量的30%以上，溫度在350℃以下，屬于中低溫余熱。根據網(wǎng)上搜集的若干項目統計，目前回收這部分余熱主要用于發(fā)電，其應用和相關(guān)技術(shù)相對成熟。據統計，2009年底，新型干法熟料生產(chǎn)線(xiàn)余熱電站配套建設率為46%①。此外，經(jīng)大連易世達新能源發(fā)展股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“易世達”）經(jīng)驗測算，項目發(fā)電綜合成本約為0.15元/每千瓦時(shí)，僅是電網(wǎng)電價(jià)的25%左右②。

 

  2、主流技術(shù)及設備

 

  1)主流技術(shù)：新型干法水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)2)機組設備：余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機

 

  (二)玻璃行業(yè)：余熱發(fā)電、工藝用汽或生活采暖

 

  目前主要是針對浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)上熔窯煙氣余熱的回收，這部分煙氣溫度在500℃以上，屬于中溫余熱回收。據網(wǎng)上搜集的玻璃行業(yè)余熱回收項目統計，以余熱鍋爐為主要利用方式，產(chǎn)生的蒸汽用于發(fā)電、生產(chǎn)和采暖用或兩者兼有。

 

  根據中國建筑玻璃與工業(yè)玻璃協(xié)會(huì )統計，截至2010年6月全國有浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)216條，已有超過(guò)50條浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)已建或在建配套余熱電站，余熱電站建設率為23%③。

 

  玻璃行業(yè)中，廢熱量大但尚未被利用的資源包括：

 

  1）熔窯本體散熱，采用熔窯全保溫技術(shù)后，其表面溫度仍在150℃以上，屬于低溫余熱資源；

 

  2）錫槽本體散熱，錫槽的槽底鋼板溫度為180~250℃，經(jīng)槽底冷卻風(fēng)系統冷卻后降至120℃以下，屬于低溫余熱資源；

 

  3）退火窯排風(fēng)余熱，溫度在280-500℃，屬中低溫余熱；

 

  4）循環(huán)水系統的余熱，低于100℃，可利用溴化鋰機組或熱泵系統。

 

  (三)鋼鐵行業(yè)：供工藝用汽、發(fā)電

 

  由于鋼鐵聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)通常包括采礦、燒結、煉焦、煉鐵、轉爐煉鋼、電爐煉鋼、鑄錠、連軋等多個(gè)環(huán)節，各環(huán)節可利用的廢氣余熱資源豐富，包括燒結機廢氣余熱、熱風(fēng)爐煙氣余熱、干熄焦煙氣余熱等共計十多種，據統計，鋼鐵企業(yè)的余熱資源占企業(yè)總用能的37%。

 

  下表為2005年我國大中型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)1噸鋼產(chǎn)生的余熱資源及其利用情況據。2005年我國大中型鋼鐵企業(yè)的余熱回收率約為26%，其中：高溫余熱占總余熱的40%，余熱回收率為44%；中溫余熱資源占比26%，回收利用率為30%；低溫余熱占總余熱資源的34%， 但回收利用率僅為0.7%。且低溫余熱集中于廢（煙）氣顯熱和冷卻水顯熱。

 

  目前鋼鐵行業(yè)余熱回收利用主要體現在高爐煤氣余壓透平發(fā)電（TRT）、干熄焦（CDQ）和燒結余熱回收等方面。據大連易世達公司根據內部項目統計，燒結機余熱發(fā)電技術(shù)，典型項目（年發(fā)電量1.4億千瓦時(shí)）投資金額為1.7 億元；如干熄焦余熱利用技術(shù)，典型項目（干熄焦能力為125 噸/小時(shí)，年發(fā)電量1.1 億千瓦時(shí)）投資金額約2 億元。

 

  (四)冶金行業(yè)  對于冶金行業(yè)，鐵合金、有色冶金的火法和電冶金方法的工藝過(guò)程伴隨產(chǎn)生余熱資源?；鸱ㄒ苯鹩酂豳Y源主要有排煙顯熱和待冷卻高溫物料。電冶金的余熱資源主要是電爐的爐氣（煙氣或煤氣）。鐵合金、冶金行業(yè)根據其工藝的要求需將煙氣冷

 

  卻下來(lái)回收金屬粉塵、同時(shí)降低進(jìn)入袋式除塵器的溫度防止燒布袋，因此其工藝技術(shù)要求較高，余熱鍋爐及相關(guān)工藝需要特殊設計以適應其特點(diǎn)。  雖然冶金行業(yè)的余熱利用市場(chǎng)很大，但因為冶金行業(yè)通常具有微金屬粉塵多、除塵要求高的特點(diǎn)，目前余熱的回收利用尚處于成長(cháng)階段，杭鍋股份、大連易世達、天壕節能均將冶金行業(yè)作為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)。

 

  (五)化工行業(yè)  對于化工行業(yè)，由于化工涉及領(lǐng)域較廣、范圍也較寬，每個(gè)具體細分領(lǐng)域的余熱資源特點(diǎn)均不完全相同，需要根據具體余熱資源特性研發(fā)相應余熱發(fā)電技術(shù)及其熱力系統。以黃磷化工為例，其普遍采用電爐法生產(chǎn)，黃磷尾氣中含多種形態(tài)的硫化物、磷化物、氟化物及砷化物等雜質(zhì)，余熱鍋爐面臨嚴重腐蝕問(wèn)題，因此黃磷化工余熱發(fā)電需要研發(fā)設計特殊余熱鍋爐以解決尾氣腐蝕等問(wèn)題。目前化工行業(yè)的余熱回收也處于初步利用階段，設備及相關(guān)技術(shù)尚處于研發(fā)和試用階段。

 

  三 個(gè)人看法  余熱鍋爐目前是余熱利用的主流方向且未來(lái)還有很大發(fā)展空間，原因是，各行業(yè)還存在很多煙氣、廢氣余熱資源尚未得到利用；其蒸汽用于發(fā)電，在水泥等行業(yè)的成熟運行已證明其經(jīng)濟性。溴化鋰吸收式制冷機組及熱泵與余熱鍋爐因為在利用的余熱資源溫度上、余熱資源形態(tài)上以及應用上都不一樣，不具有明顯的競爭關(guān)系。螺桿膨脹機屬于余熱余壓回收利用新產(chǎn)品，在余壓利用上已得到推廣應用，具有很大的成長(cháng)性；其次，在螺桿膨脹機余熱回收方面，因目前案例不多，缺乏完整的項目資料，無(wú)法與余熱鍋爐發(fā)電進(jìn)行投資成本、運行效果、運營(yíng)成本的比較，需要進(jìn)一步調查。