我國能源利用仍然存在著利用效率低等問題,余熱利用是解決我國能源問題的根本途徑?
余熱(余壓)在能源利用設備中沒有被利用的能源,包括高溫廢氣余熱、冷卻介質余熱、廢汽廢水余熱、高溫產品和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱、以及高壓流體余壓等。在玻璃、冶金、冶煉、石化、建材、陶瓷、輕紡等行業(yè)中都具有排煙溫度高于280℃的工業(yè)鍋爐、流化床鍋爐、導熱油爐、冶煉爐、冶金爐、高爐熱風爐、加熱爐,其余熱回收利用空間較大。
當前,我國能源利用仍然存在著利用效率低、經濟效益差,生態(tài)環(huán)境壓力大的主要問題,節(jié)能減排、降低能耗、提高能源綜合利用率作為能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要內容,是解決我國能源問題的根本途徑,處于優(yōu)先發(fā)展的地位。實現節(jié)能減排、提高能源利用率的目標主要依靠工業(yè)領域。
在我國,工業(yè)領域能源消耗量約占全國能源消耗總量的70%,主要工業(yè)產品單位能耗平均比國際先進水平高出30%左右。除了生產工藝相對落后、產業(yè)結構不合理的因素外,工業(yè)余熱利用率低,能源(能量)沒有得到充分綜合利用是造成能耗高的重要原因,我國能源利用率僅為33%左右,比發(fā)達國家低約10%,至少50%的工業(yè)耗能以各種形式的余熱被直接廢棄。
根據濃度、熱值等不同,工業(yè)余熱可分為高、中、低三個品位。目前,前兩者多用于回收發(fā)電,利用效率較高;低品位余熱卻因自身難利用,常被作為“廢熱”排掉。北方地區(qū)電力、鋼鐵、水泥、石化等行業(yè)的余熱資源,均可回收用于供暖,且“成本遠低于燃煤和天然氣供暖,在經濟和技術上均具有較好的可行性”。
鋼鐵工業(yè)是我國重點的耗能大戶,總能耗約占全國總能耗量的15%左右,鋼鐵生產工藝流程長,工序多,且主要以高溫冶煉、加工為主,生產過程中產生大量余熱能源,經上主要來自燒結機煙氣顯熱、紅焦顯熱、轉爐煙氣及加熱爐爐底的余熱回收裝置等,各種余熱資源約占全部生產能耗的68%,說明在目前鋼鐵生產過程中2/3以上的能量是以廢氣、廢渣和產品余熱形式消耗。
隨著余熱回收技術所產生的社會和節(jié)能環(huán)保效益已經得到普遍認可,余熱回收利用技術也得到了國內鋼鐵企業(yè)越來越廣泛的應用。
從能源利用角度原來生產線 24%左右的熱能隨廢氣排放到大氣中,不僅造成能源的浪費,同時產生溫室效應。不利于各方面發(fā)展需求。
除上述余熱資源外,鋼鐵企業(yè)生產過程中煉鋼、軋鋼等工序尚產生大量低壓飽和蒸汽,按產生制度分為間斷蒸汽及相對連續(xù)蒸汽,其相比焦化、燒結工序余熱資源,利用價值相對較低。
間斷蒸汽,這部分主要是指煉鋼工序產生的余熱蒸汽。轉爐在吹煉過程中,產生大量1200攝氏度以上高溫煙氣,為降低煙氣溫度、回收高溫煙氣中的余熱同時為轉爐煙氣除塵機煤氣回收創(chuàng)造條件??梢圆捎每諝庠礋岜脕硖幚?,經濟實惠。
鋼鐵企業(yè)飽和蒸汽產生量大,但利用效率低,特別是在南方大部分冬季不采暖地區(qū)的鋼鐵廠。可以采用空氣源熱泵方案,不就可以供給熱水和升溫,更節(jié)約資源,產生新的效益。
工業(yè)部門排放的低品位余熱不能為其自身所用,但卻可以解決集中供暖熱源緊缺、化石能源消耗過大的問題。我國工業(yè)余熱資源豐富,廣泛存在于工業(yè)各行業(yè)生產過程中,余熱資源約占其燃料消耗總量的17%~67%,其中可回收率達60% ,余熱利用率提升空間大,節(jié)能潛力巨大。
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