工業(yè)余熱利用之“從業(yè)者”系列報(bào)道之三

工業(yè)余熱利用之“從業(yè)者”系列報(bào)道之三

中材節(jié)能股份有限公司總工程師董蘭起：

產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要企業(yè)精耕細(xì)作與政策定向扶持

董蘭起總工程師從產(chǎn)業(yè)利用現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、行業(yè)存在的問(wèn)題3個(gè)層面對(duì)行業(yè)進(jìn)行了系統(tǒng)的立體透視。在分析存在問(wèn)題的同時(shí)，給出了解決的建議。

國(guó)內(nèi)工業(yè)余熱回收利用產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

隨著我國(guó)社會(huì)對(duì)于節(jié)能環(huán)保重視程度的不斷提高，在工業(yè)余熱回收利用領(lǐng)域，近10年來(lái)的發(fā)展速度和成果，已經(jīng)超過(guò)了工業(yè)余熱回收技術(shù)應(yīng)用以來(lái)的前30年之和，可以說(shuō)呈現(xiàn)了爆炸式的發(fā)展，但隨著我國(guó)工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)轉(zhuǎn)型速度進(jìn)一步加快，在水泥工業(yè)余熱回收利用領(lǐng)域，出現(xiàn)了“三少、一高、一不到”的情況。

其中，“三少”主要表現(xiàn)在新建水泥廠數(shù)量較少，新建余熱發(fā)電項(xiàng)目減少，超低品位余熱利用較少；“一高”是指超低品位余熱回收利用的成本在當(dāng)前技術(shù)水平和政策環(huán)境中的成本較高；“一不到”是指目前在水泥行業(yè)中，大部分水泥窯余熱發(fā)電項(xiàng)目技術(shù)水平?jīng)]有完全達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

在國(guó)家“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，產(chǎn)業(yè)規(guī)模控制、企業(yè)重組和技術(shù)升級(jí)是水泥行業(yè)的工作重心。很多水泥企業(yè)經(jīng)歷了資產(chǎn)重組、權(quán)屬變化等調(diào)整，目前華東地區(qū)的部分水泥企業(yè)也開(kāi)始了混合所有制改革，在這一系列的優(yōu)化組合過(guò)程中，產(chǎn)能小、技術(shù)水平落后的企業(yè)淘汰的多了，新建水泥企業(yè)少了，造成了新建余熱回收發(fā)電項(xiàng)目的減少。同時(shí)，國(guó)內(nèi)大部分水泥窯余熱發(fā)電項(xiàng)目都是近十年建設(shè)的，距離使用壽命還有很長(zhǎng)的時(shí)間，因此，國(guó)內(nèi)水泥窯余熱回收技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程減慢，特別是新技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)程要慢于技術(shù)更新升級(jí)的進(jìn)程。

目前，國(guó)內(nèi)工業(yè)余熱回收利用超低品位余熱利用總量較少、范圍小，與國(guó)外先進(jìn)水平相比，在技術(shù)和應(yīng)用方面還有大的進(jìn)步和提升的空間。比如水泥行業(yè)的窯筒體輻射熱等，這部分余熱保有量較低，以5000t/d的水泥窯為例，輻射熱轉(zhuǎn)換為發(fā)電也就150kW左右，如果國(guó)家沒(méi)有相應(yīng)的政策，超低溫余熱的利用將非常艱難。主要影響因素是成本較高：目前，超低品位余熱的利用造價(jià)大約10000元/kW左右，如果是超低溫廢氣利用成本將更高。

除水泥行業(yè)外，工業(yè)余熱回收在鋼鐵行業(yè)中的發(fā)展進(jìn)度較慢，利用率較低。近年來(lái)鋼鐵企業(yè)對(duì)于余熱余壓回收利用主要集中TRT（高爐煤氣余壓透平發(fā)電）項(xiàng)目，在燒結(jié)、熱軋等高溫部位的利用回收效率較低。此外，在鋼鐵行業(yè)中，鋼渣預(yù)熱利用也是將來(lái)余熱利用的途徑。

玻璃行業(yè)受到其市場(chǎng)狀況影響，發(fā)展也不理想，雖然有不少企業(yè)建設(shè)了余熱發(fā)電項(xiàng)目，但是比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及水泥行業(yè)。

余熱利用今后的發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過(guò)近10年突飛猛進(jìn)式的發(fā)展后，國(guó)內(nèi)大規(guī)模投用的工業(yè)余熱再利用技術(shù)使得工業(yè)余熱余壓利用行業(yè)對(duì)于高品位、中品位的余熱回收利用的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得較為充分，這也將促使工業(yè)余熱回收再利用技術(shù)在中、高品位余熱高效利用和低品位、超低品位余熱利用中充分發(fā)展，其中對(duì)于低品位、超低品位的余熱及分散余熱的精細(xì)化、多元化回收利用將是重要方向。

就精細(xì)化方向來(lái)說(shuō)，對(duì)比高、中品位余熱回收再利用的成效，大量的250℃以下的余熱資源的浪費(fèi)就顯得突出了，雖然這部分余熱的溫度不高，但是其總量較大，受限于國(guó)內(nèi)低品位、超低品位余熱回收技術(shù)水平有限，這部分能源浪費(fèi)十分驚人。因此，需要研發(fā)相關(guān)的技術(shù)及裝備，如ORC（有機(jī)物循環(huán)熱機(jī)）技術(shù)，低品位熱-功轉(zhuǎn)換設(shè)備。

具體到余熱回收發(fā)電項(xiàng)目的精細(xì)化發(fā)展來(lái)看，余熱發(fā)電項(xiàng)目用戶對(duì)于發(fā)電裝置的優(yōu)化運(yùn)行認(rèn)識(shí)還存在不足。比如，很多水泥企業(yè)的余熱回收發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)行水平都沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，關(guān)鍵是這些水泥企業(yè)都沒(méi)有對(duì)水泥窯余熱發(fā)電的運(yùn)行予以重視，特別是在水泥窯的工藝參數(shù)對(duì)余熱發(fā)電裝置運(yùn)行有較大影響的情況下，如不對(duì)水泥窯整體的運(yùn)行進(jìn)行精細(xì)化控制，發(fā)電裝置的運(yùn)行水平難以達(dá)到設(shè)計(jì)值。

鋼鐵行業(yè)大部分燒結(jié)機(jī)技術(shù)水平較低，造成余熱回收困難，全國(guó)很多燒結(jié)發(fā)電幾乎沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)水平的，因此對(duì)于燒結(jié)機(jī)的改造，今后應(yīng)該作為主要工作來(lái)做，這和水泥行業(yè)的設(shè)備運(yùn)行水平對(duì)發(fā)電的影響是一個(gè)道理；玻璃行業(yè)余熱發(fā)電還有很大的發(fā)展空間，無(wú)論是技術(shù)上還是市場(chǎng)方面，全國(guó)四百多條生產(chǎn)線還有許多沒(méi)有建設(shè)余熱發(fā)電。

就多元化方向來(lái)講，工業(yè)余熱利用的途徑除發(fā)電以外，今后可以根據(jù)具體的情況，在保證熱能充分利用的前提下，在供熱與制冷、工藝設(shè)備冷卻等領(lǐng)域充分應(yīng)用。

目前行業(yè)存在的問(wèn)題

從目前國(guó)內(nèi)工業(yè)余熱利用行業(yè)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀分析，我們?cè)诠I(yè)余熱回收利用行業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在較大的差距，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是技術(shù)差距，二是意識(shí)差距，三是政策差距。

在技術(shù)差距方面，主要是我國(guó)工業(yè)余熱回收利用的手段與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定差距，如前所言，主要是低品位、超低品位余熱的回收利用和綜合利用方面，比如ORC等技術(shù)還有較大的發(fā)展空間。

在意識(shí)差距方面，主要有兩點(diǎn)，一個(gè)是我國(guó)單位工業(yè)產(chǎn)值能耗還較高，應(yīng)該鼓勵(lì)通過(guò)技術(shù)更新降低工業(yè)生產(chǎn)能耗，如水泥行業(yè)的燒成熱耗與電耗雖然有很大降低，但是全國(guó)的平均水平還是較低，鋼鐵行業(yè)就更低，不應(yīng)該一邊增加生產(chǎn)能耗，一邊建設(shè)余熱利用項(xiàng)目。另一點(diǎn)就是工業(yè)余熱綜合利用的意識(shí)還較為薄弱，主要反映在水泥企業(yè)水泥窯余熱發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)行水平達(dá)不到設(shè)計(jì)值，低品位余熱回收利用水平低下，盡管這些現(xiàn)象的背后有技術(shù)水平的原因，但也反映了我們的工業(yè)企業(yè)對(duì)于能源綜合利用，特別是工業(yè)余熱梯級(jí)綜合利用認(rèn)識(shí)不到位。

在政策差距方面，從工業(yè)余熱回收利用的過(guò)程來(lái)看，余熱品位越低，利用成本越高。然而余熱利用的發(fā)展是要以成本為基礎(chǔ)的，過(guò)于高昂的成本將極大地壓縮低品位工業(yè)余熱回收項(xiàng)目的盈利空間，進(jìn)而抑制低品位工業(yè)余熱回收產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展。就這一點(diǎn)而言，我們行業(yè)的生存和發(fā)展環(huán)境并不樂(lè)觀，從中低品位的余熱回收利用的這段歷史來(lái)看，當(dāng)初這部分余熱回收的產(chǎn)業(yè)、技術(shù)也是隨著項(xiàng)目建設(shè)造價(jià)的降低和國(guó)家相應(yīng)的配套政策發(fā)展起來(lái)的，因此出臺(tái)《工業(yè)余熱梯級(jí)綜合利用導(dǎo)則》，國(guó)家有關(guān)部委在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候出臺(tái)針對(duì)適合低品位、超低品位工業(yè)余熱回收利用產(chǎn)業(yè)、技術(shù)發(fā)展的政策，對(duì)總量較大的低品位、超低品位余熱回收利用實(shí)施定向扶持，對(duì)于我國(guó)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的精細(xì)化發(fā)展是十分必要的。

編者按：工業(yè)余熱利用之“從業(yè)者”系列報(bào)道已經(jīng)進(jìn)行兩期，從讀者反饋來(lái)看，效果是積極正向的。本期（第三期）我們約訪了中材節(jié)能股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱中材節(jié)能）總工程師董蘭起先生。中材節(jié)能是中材集團(tuán)旗下從事余熱、余壓利用的專業(yè)化公司，注冊(cè)資本4.07億元。中材節(jié)能的余熱發(fā)電業(yè)務(wù)，處于行業(yè)領(lǐng)先地位，已為國(guó)內(nèi)外近300條水泥窯生產(chǎn)線設(shè)計(jì)和配套了低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，并在鋼鐵、化工、有色金屬、玻璃及其它建材等行業(yè)的余熱利用方面取得很大成功，已獲得了20余個(gè)項(xiàng)目的業(yè)績(jī)。目前，公司節(jié)能減排系列技術(shù)裝備已大規(guī)模出口海外。無(wú)疑，這樣的一家行業(yè)翹楚公司的觀點(diǎn)是有一定代表性和前瞻性的。