工業(yè)余熱利用之“從業(yè)者”系列報道之一

工業(yè)余熱利用之“從業(yè)者”系列報道之一

編者按：當(dāng)前，節(jié)能減排工作正在由宣傳到落實，由落實到實踐，由實踐轉(zhuǎn)換成普遍行為。作為工業(yè)領(lǐng)域落實節(jié)能減排工作的重要措施和優(yōu)先手段——工業(yè)余熱的回收利用正在同步推進(jìn)，并在水泥、鋼鐵、化工等重要領(lǐng)域全面展開，取得巨大成績。在這個過程中，工業(yè)余熱回收利用的從業(yè)者都做了什么？遇到了什么問題？克服了哪些難題？收獲了哪些經(jīng)驗？有哪些建議？回答這些問題，對我們進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗，推進(jìn)工作創(chuàng)造更多更大成就具有重要意義。在中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會發(fā)電分會的鼎力協(xié)助下，我刊選擇企業(yè)典型對企業(yè)和本企業(yè)取得的成績、存在的問題直言其實，同時對一些企業(yè)進(jìn)行了采訪。在此，衷心向戰(zhàn)斗在一線的從事工業(yè)余熱的同志們致

敬！同時，衷心感謝中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會發(fā)電分會對我刊工作的大力支持！

中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會發(fā)電分會秘書長 郭云高：為產(chǎn)業(yè)合理生存發(fā)展環(huán)境而努力

結(jié)合這幾年在工業(yè)余熱回收利用領(lǐng)域開展工作的情況來看，我想用“變廢為寶意義大，點多量大難利用”這樣一句話來表達(dá)對這項工作的看法?！包c多”、“量大”、“意義大”的觀點會有很多專家從不同的角度來闡述。“難利用”，有兩個層面，一是技術(shù)層面，一個是政策層面。

我個人認(rèn)為余熱的定義很簡單，就是“生產(chǎn)和生活用熱不盡而剩余的熱量”。業(yè)內(nèi)專家有兩個觀點，廣義余熱，即凡是用不盡剩余的熱量均為余熱；狹義余熱是指用不盡剩余且能被利用的熱量才是余熱。無論哪種定義，都注定了在技術(shù)層面余熱難利用的特點，因為我們不能從利用的角度來生產(chǎn)相應(yīng)參數(shù)和規(guī)模的余熱，只能是有什么用什么，所以難利用；在實踐中，難以找到匹配的熱負(fù)荷也是余熱難利用的一個重要原因。

余熱利用也會因為政策而變得困難。大家反映比較普遍的余熱發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)難，也有政府不愿為余熱回收利用提供便利導(dǎo)致沒有熱負(fù)荷的問題，還有配套支持政策難落實等問題（如企業(yè)自己運營的余熱發(fā)電機(jī)組難以享受綜合利用機(jī)組及增值稅收優(yōu)惠問題）。

中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會發(fā)電分會的工作方針是“聯(lián)合行業(yè)力量，凝聚行業(yè)智慧，內(nèi)強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競爭力，外爭產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境”，為應(yīng)對余熱回收利用產(chǎn)業(yè)面臨的問題，我們?nèi)虆⑴c并推動了國家電力監(jiān)管委員會出臺《關(guān)于規(guī)范水泥窯低溫余熱發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運營的意見》，現(xiàn)正組織探討“余熱發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)備用費與基本電費重疊應(yīng)予取消”事宜及《工業(yè)余熱梯級綜合利用導(dǎo)則》的編寫工作，其目的就是在解決好產(chǎn)業(yè)自身競爭力問題的基礎(chǔ)上，爭取產(chǎn)業(yè)的合理生存發(fā)展環(huán)境。

中信重工機(jī)械股份有限公司工程設(shè)計院副院長 彭巖：期待產(chǎn)業(yè)發(fā)展更加良好的環(huán)境空間

工業(yè)余熱包括：煙氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、化學(xué)反應(yīng)熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱以及可燃廢氣、廢料余熱。我國工業(yè)余熱資源豐富，余熱資源約占其燃料消耗總能量的17%～67%，其中可回收率達(dá)60%，主要存在于建材、冶金、化工、焦化、有色等領(lǐng)域。余熱余壓利用是國家十大重點節(jié)能工程之一，余熱發(fā)電是目前余熱利用的主要手段，截至目前整個工業(yè)余熱發(fā)電裝機(jī)總量近3000萬千瓦，超越了三峽電站，水泥行業(yè)總裝機(jī)容量超過1000萬千瓦。

成績得之不易

中信重工早在1991年就開始承擔(dān)國家“八五”攻關(guān)項目進(jìn)行余熱余壓利用技術(shù)研究，歷經(jīng)20余年，成功開發(fā)出了多項余熱余壓發(fā)電技術(shù)并產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用，取得了顯著成效。期間還承擔(dān)了洛陽市重大科技攻關(guān)項目、河南省重大科技攻關(guān)項目、國家“863”項目、國家科技支撐計劃項目、國家發(fā)展改革委產(chǎn)業(yè)化項目、國家能源局產(chǎn)業(yè)化項目及河南省重大專項等多項科研課題，從單一系統(tǒng)、主機(jī)裝備、成套工藝系統(tǒng)、工程示范及產(chǎn)業(yè)化推廣等方面逐項研發(fā)一一突破，最終打造了中信重工余熱發(fā)電技術(shù)品牌并在多個行業(yè)推廣應(yīng)用。

2006年遼源金剛項目的一次并網(wǎng)成功發(fā)電，標(biāo)志著我們提出的雙壓余熱發(fā)電路線是可行的、有效的。2004年雙壓余熱發(fā)電路線剛提出時受到行業(yè)眾多質(zhì)疑，各大設(shè)計院的權(quán)威專家都認(rèn)為雙壓無法實現(xiàn)，公司內(nèi)部也有很多反對的聲音，公司先期簽訂的多條示范線合同都因種種原因未立即實施。這給了我們巨大的壓力，經(jīng)過認(rèn)真分析所有反對意見，并組織了多次技術(shù)論證會，最后我們堅定認(rèn)為方案可行，堅定向市場推出這一新技術(shù)。業(yè)內(nèi)關(guān)于雙壓余熱發(fā)電路線的最大疑點是發(fā)電后汽輪機(jī)是否能補(bǔ)進(jìn)汽，經(jīng)過多次分析及理論計算，最終確定可以實現(xiàn)，在金剛項目現(xiàn)場進(jìn)行單機(jī)調(diào)試時，我們擬定了補(bǔ)汽方案，現(xiàn)場指揮工人實施補(bǔ)汽，最終補(bǔ)汽成功。這不僅實現(xiàn)了一次并網(wǎng)發(fā)電成功，還實現(xiàn)了發(fā)電量達(dá)到了7800度的超預(yù)期目標(biāo)（設(shè)計目標(biāo)6500度）。

值得一提的是，余熱利用項目雖然是國家明確鼓勵支持的項目，但余熱發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)電難度很大，因為余熱發(fā)電影響到當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司的利益，其并上網(wǎng)工作總會受到電網(wǎng)公司的有意阻擾。遼源金剛項目定于2006年9月28日召開現(xiàn)場會，各級重要領(lǐng)導(dǎo)和各大企業(yè)負(fù)責(zé)人將現(xiàn)場參觀，但當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司卻故意將并網(wǎng)發(fā)電時間定于9月27日，只留給一天的準(zhǔn)備時間，現(xiàn)場會到底是該余熱發(fā)電項目的慶典還是葬禮，存在諸多變數(shù)。回顧我們公司開展余熱發(fā)電工作歷程，實屬不易。

急需破除的發(fā)展瓶頸

這些成績的取得得益于國家的節(jié)能減排戰(zhàn)略的推進(jìn)與實施，為節(jié)能減排與工業(yè)余熱回收利用創(chuàng)造的良好環(huán)境，但面對大量廢棄的余熱及我國工業(yè)能效水平較低、能源環(huán)境的緊迫形勢而言，目前工業(yè)余熱回收利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境仍有改進(jìn)的空間。

一是余熱發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)難和系統(tǒng)備用費收取的問題。此問題說輕了是企業(yè)利益之爭，說重了是電網(wǎng)企業(yè)將自身利益凌駕于國家戰(zhàn)略利益之上，形成了國家大政策鼓勵支持，電網(wǎng)企業(yè)中梗阻的問題，要想工業(yè)余熱回收利用工作快速順利開展，這些具體問題應(yīng)該得到解決。

二是熱負(fù)荷協(xié)調(diào)統(tǒng)一規(guī)劃問題。很多地方因為政府的不作為，導(dǎo)致很多地方存在大型生產(chǎn)企業(yè)廢棄大量余熱而鄰近熱用戶無熱可用的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)工業(yè)企業(yè)大量余熱廢棄與熱用戶自行重復(fù)建設(shè)供熱設(shè)施并存的現(xiàn)象。

三是支持鼓勵政策具體落地問題。稅收優(yōu)惠政策根據(jù)不同的主體區(qū)別對待問題，人為地設(shè)置了阻礙條件；國家沒有出臺余熱回收利用項目的融資優(yōu)惠問題，使一些有余熱而缺乏資金的企業(yè)回收利用工作無法及時展開。

四是企業(yè)誠信問題。EMC是余熱回收利用采用較多的模式，節(jié)能設(shè)施及效果由專業(yè)服務(wù)公司投資并負(fù)責(zé)，節(jié)能效益由雙方共享，這種非即時結(jié)算的商業(yè)模式，需要雙方尤其是業(yè)主方的誠信作為基礎(chǔ)，否則會嚴(yán)重挫傷專業(yè)服務(wù)商的積極性。

上海寶鋼節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司總工程師 曹先常：產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須依靠技術(shù)與商業(yè)模式的不斷創(chuàng)新

我國工業(yè)用能居高不下，約占總能耗68%左右，工業(yè)能源消耗有很大比例以余熱形式被直接廢棄，導(dǎo)致工業(yè)領(lǐng)域存在大量廢棄余熱。工業(yè)余熱利用空間很大，以余熱利用回收為核心的工業(yè)節(jié)能潛力巨大，并且這種回收副產(chǎn)余熱工作不僅減少了熱污染，還沒有廢棄物排放，既可視為清潔能源還

可視為環(huán)保產(chǎn)業(yè)，應(yīng)該大力支持。以鋼鐵工業(yè)為例，據(jù)統(tǒng)計分析，我國鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過程中伴生余熱約1.2億～1.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，平均回收利用率僅35%左右。如果按鋼鐵行業(yè)占全國總能耗15%、工業(yè)總能耗占全國總能耗70%來簡單推算，工業(yè)領(lǐng)域余熱回收利用率每提高2%，則年增加回收一千多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于一座年產(chǎn)1500萬噸長流程鋼鐵企業(yè)用能總量。

技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新使寶鋼取得佳績

寶鋼重視技術(shù)創(chuàng)新。關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新，寶鋼做了如下工作。

（1）重點關(guān)注余熱回收四個特性、四類技術(shù)。四個特性是指工業(yè)低溫余熱回收與利用。要重點研究熱源的特殊性（不同品位、含不同雜質(zhì)、不同載體、間歇波動等）、回收的高效性、利用的匹配性、終端的經(jīng)濟(jì)性。余熱利用四類技術(shù)包括供熱、發(fā)電、制冷、新工藝應(yīng)用。通過對余熱（特別是低溫余熱）回收與利用共性關(guān)鍵新技術(shù)研究，形成一個余熱回收與利用技術(shù)路線。這些新技術(shù)包括：余熱高效換熱技術(shù)、以有機(jī)工質(zhì)郎肯循環(huán)為代表的低溫余熱發(fā)電技術(shù)、熱電材料技術(shù)、余熱制冷技術(shù)、儲熱技術(shù)、新工藝（例如利用余熱干燥污泥）等。

（2）通過方法化、標(biāo)準(zhǔn)化，形成“一個中心、四個層級”。余熱資源分級規(guī)劃方法，促進(jìn)能源梯級利用基本理論與現(xiàn)場實踐的融合。余熱資源利用要遵循“因地制宜、系統(tǒng)思考、溫度對口、梯級利用”的能源梯級利用規(guī)律。對于具體工業(yè)企業(yè)而言，一定要優(yōu)先考慮因地制宜和系統(tǒng)思考。這些基本理論如何與現(xiàn)場基層管理者工作相互聯(lián)系起來，需要新的方法或標(biāo)準(zhǔn)來推動。我們建議在余熱資源規(guī)劃設(shè)計時要結(jié)合“設(shè)備”、“系統(tǒng)”、“區(qū)域”、“社會”四類范圍，并按“回用”、“替代”、“提質(zhì)”、“轉(zhuǎn)換”四個層級進(jìn)行綜合規(guī)劃，最終實現(xiàn)能源領(lǐng)域效率最大化。

（3）寶鋼結(jié)合商業(yè)模式創(chuàng)新，加大推進(jìn)余熱回收與利用工作。近三年來，采用合同能源管理模式（EMC）有力推動了硅鋼連退機(jī)組余熱回收、熱軋加熱爐煙氣余熱回收、沖渣水余熱回收利用等余熱回收項目開展和實施，也取得了明顯的節(jié)能效果。

結(jié)合系統(tǒng)安排、商業(yè)模式創(chuàng)新，寶鋼某單一制造區(qū)域全廠累計年新增余熱回收約9萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，全廠余熱回收率提高了2.5%，余熱回收率處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

面臨的技術(shù)難題

在取得進(jìn)步的同時，我們也意識到工業(yè)余熱回收利用在充分利用和高效利用方面仍然面臨著一系列的技術(shù)問題。主要有以下三個方面。

（1）工業(yè)余熱品位與分類缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。所謂品位是指在同樣熱量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，不同余熱資源因溫度、壓力、載體等因素影響，其傳遞給同種工質(zhì)后工質(zhì)最大做功能力或工質(zhì)。余熱可以按載體或品位分類，按品位分類可結(jié)合不同的載體類型，綜合考慮溫度高低、技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行品位劃分（蒸汽作為一種能源，單獨考慮，不屬于上述余熱資源范疇）。見表1。

（2）余熱梯級利用基本理論與現(xiàn)場實踐存在巨大鴻溝，導(dǎo)致余熱回收缺少系統(tǒng)思考。例如石化行業(yè)余熱點多、溫度差異大，如果缺少系統(tǒng)思考易出現(xiàn)中高溫余熱已回收、低溫余熱浪費的現(xiàn)象，而低溫余熱往往規(guī)模巨大。

（3）部分未被回收余熱資源本身品位低、量小、分散，投資回報差。例如大量200℃左右的爐窯煙氣余熱、冷凝水余熱等。

（4）部分未被回收余熱資源盡管品質(zhì)高，但回收技術(shù)還不成熟，尚待研究。例如焦?fàn)t荒煤氣顯熱、燒結(jié)冷卻機(jī)漏風(fēng)、爐渣顯熱、鋼坯顯熱等世界性難題，節(jié)能潛力巨大。