“濟(jì)南熱電利用煙氣余熱回收與減排一體化技術(shù)，每年可省煤9000噸左右、減排二氧化碳16800噸左右、減排二氧化硫86.3噸左右。” 濟(jì)南熱電有限公司北郊熱電廠副廠長董玉峰對(duì)記者表示，此技術(shù)采用“空塔順流、平塔叉流+熱泵”工藝，將脫硝、除塵、濕法脫硫后的飽和濕煙氣通過“煙氣降污余熱深度回收系統(tǒng)”進(jìn)行深度凈化，達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。此項(xiàng)目不僅是國內(nèi)，也是世界首例。
濟(jì)南熱電有限公司北郊熱電廠只是當(dāng)前企業(yè)余熱回收實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的縮影。作為“變廢為寶”利器，余熱回收技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越多，特別是在鋼鐵、發(fā)電、水泥等行業(yè)存在著量大面廣的余熱資源，被認(rèn)為是繼煤、石油、天然氣、水力之后的第五大常規(guī)能源。因此，充分利用工業(yè)余熱資源是企業(yè)節(jié)能減排的主要內(nèi)容和手段。
余熱利用成企業(yè)投資熱點(diǎn)
“余熱是沒有回收的‘新能源’，利用新技術(shù)將余熱制備成‘新能源’產(chǎn)品，走出企業(yè)，滿足社會(huì)的日益豐富的能源需求，是余熱利用值得嘗試的新方法，且將成為企業(yè)投資的熱點(diǎn)”。上海寶鋼研究院饒文濤博士說。
饒文濤指出，余熱中以工業(yè)爐窯的廢氣余熱為例，占到能源支出的約15%～35%，這些廢氣凈化處理后是一種輸送和使用方便、燃燒后又無需排渣和除塵、不易造成環(huán)境污染的優(yōu)質(zhì)余熱資源。如果能將余熱作為新能源的一個(gè)生活源來加以挖掘，不僅可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本、減少污染物排放，具備廣泛的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
以江蘇永鋼集團(tuán)為例，永鋼集團(tuán)2#450平米燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)噸礦蒸汽回收量122.31kg/t、噸礦發(fā)電量20.66kwh/t，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
該系統(tǒng)采用了環(huán)冷機(jī)水密封裝置、大煙道余熱鍋爐、環(huán)冷機(jī)雙壓余熱鍋爐、25MW補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)等多項(xiàng)新技術(shù)，在裝備配置方面具有同行無法比擬的優(yōu)勢。
“但2015年，該系統(tǒng)實(shí)際回收蒸汽95kg/t、噸礦發(fā)電量16kwh/t，僅與行業(yè)內(nèi)裝備等級(jí)差的單位平齊，余熱回收量仍存在較大提升空間。”該集團(tuán)負(fù)責(zé)人對(duì)記者表示，通過燒結(jié)余熱攻關(guān)，蒸汽回收量呈明顯的上升趨勢，平均蒸汽回收量超過100kg/t，3月15日~3月17日連續(xù)3天超過110 kg/t，3月16日更是達(dá)到122.31kg/t。
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2016-2021年中國余熱發(fā)電行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，我國大中型企業(yè)噸鋼產(chǎn)生的余熱總量約占噸鋼能耗的37%，余熱資源非常可觀。這為余熱發(fā)電項(xiàng)目的實(shí)施提供了基礎(chǔ)。
“開展鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排工作意義重大。其中余熱余壓的有效回收和利用是主要的節(jié)能降耗手段，市場空間巨大。” 饒文濤表示。
高耗能行業(yè)余壓余熱利用市場廣闊
余熱發(fā)電作為一項(xiàng)通用技術(shù)，不僅是水泥、玻璃生產(chǎn)線可以安裝余熱發(fā)電設(shè)備，其他如鋼鐵、冶金、化工這些高耗能行業(yè)將來都是余熱發(fā)電行業(yè)的目標(biāo)市場。
一家專業(yè)從事余壓余熱回收利用的企業(yè)負(fù)責(zé)人告訴記者，余壓余熱是在一定流程工業(yè)中，沒有被充分利用，而被廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等。
“相比新能源開發(fā)而言，余壓余熱利用節(jié)能技術(shù)的推廣具有經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、投資小、見效快、無二次污染等特點(diǎn)，因此也受到國家的政策鼓勵(lì)。余壓余熱作為最綠色的能源，其價(jià)值正在被逐步挖掘。”一位企業(yè)負(fù)責(zé)人表示。
實(shí)際上，耗能企業(yè)一直嘗試在能源回收利用方面尋求突破。平煤神馬集團(tuán)旗下的首山焦化公司采用國內(nèi)技術(shù)最先進(jìn)、裝機(jī)容量最大的干熄焦余熱發(fā)電項(xiàng)目，采用全新的焦炭降溫工藝，改變了此前采取噴水降溫方式冷卻出爐焦炭的做法，并有效解決了焦粉腐蝕設(shè)備和污染大氣的問題，既實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)發(fā)電，又提升了焦炭產(chǎn)品質(zhì)量。湖南博長控股集團(tuán)有限公司內(nèi)冷鋼動(dòng)力廠11臺(tái)余熱余壓發(fā)電機(jī)組2015年全年共完成發(fā)電量6.0345億千瓦時(shí)，首次突破發(fā)電量年產(chǎn)6億度大關(guān)。這些企業(yè)充分利用余熱余壓等二次能源發(fā)電，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，大力推進(jìn)節(jié)能減排，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
低溫余熱有效利用低
中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)的有關(guān)專家表示，從目前來看，根據(jù)余熱余壓利用技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和減排潛力，鋼鐵企業(yè)在低溫余熱綜合利用方面仍有較大的潛力，應(yīng)該作為企業(yè)提高余熱資源綜合利用水平的主攻方向。
我國工業(yè)企業(yè)，尤其是鋼鐵、水泥、化工等高能耗行業(yè)快速發(fā)展，成為社會(huì)能源直接消耗中的絕對(duì)主力。據(jù)了解，目前除水泥行業(yè)外，其他高耗能行業(yè)還有很多低溫廢氣余熱排放點(diǎn)沒有進(jìn)行有效利用。以鋼鐵企業(yè)為例，600度以下的高爐余熱和煙道廢氣基本都被浪費(fèi)了。
記者從業(yè)內(nèi)人士了解到，由于水泥行業(yè)屬于充分競爭的市場，各企業(yè)對(duì)于成本的關(guān)注度很高，這使得余熱發(fā)電技術(shù)得以在水泥行業(yè)快速鋪開;而鋼鐵、冶金、化工等行業(yè)利潤較為豐厚，應(yīng)用余熱發(fā)電技術(shù)的熱情相對(duì)較低。
近些年來，我國耗能企業(yè)余熱資源的回收利用水平雖然有較大提高，但與國際先進(jìn)水平相比仍有很大差距。國外先進(jìn)鋼鐵企業(yè)的余熱、余能(包括副產(chǎn)煤氣在內(nèi))等余熱資源的回收率一般在90%以上，我國余熱資源的回收利用率不足30%，比國外落后20%。
“究其原因，主要是余熱回收利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)滯后，部分設(shè)備依賴進(jìn)口，缺乏引進(jìn)消化后的自主集成創(chuàng)新，回收的熱能要么貶值，要么不穩(wěn)定，無法滿足用戶對(duì)熱源供應(yīng)的要求，使得大量的低溫?zé)崃颗刹簧嫌脠觥２糠制髽I(yè)規(guī)模小、產(chǎn)能低、裝備落后，進(jìn)口的余熱回收設(shè)備投資大，回收余熱資源得不償失，影響了部分企業(yè)回收余熱的積極性。” 在一次鋼鐵企業(yè)余熱回收新技術(shù)交流會(huì)上,饒文濤說，由于我國用能結(jié)構(gòu)是以煤為主，因此能源利用率低。更為嚴(yán)重的問題是由于我為鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度低，制約不少中小企業(yè)節(jié)能技術(shù)落后，給我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能與余能利用帶來致命問題。因此我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能與余熱利用工作，應(yīng)根據(jù)國情，依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用能結(jié)構(gòu)，應(yīng)用先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，強(qiáng)化節(jié)能管理。
