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余熱利用
各行業(yè)余熱利用概況
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-11-04 15:49:11瀏覽次數(shù):2138
1、現(xiàn)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(tǒng)總熱耗量的30%以上,溫度在350℃以下,屬于中低溫余熱。根據(jù)網(wǎng)上搜集的若干項目統(tǒng)計,目前回收這部分余熱主要用于發(fā)電,其應用和相關技術相對成熟。據(jù)統(tǒng)計,2009年底,新型干法熟料生產(chǎn)線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(以下簡稱“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,僅是電網(wǎng)電價的25%左右②。
2、主流技術及設備
(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(jù)網(wǎng)上搜集的玻璃行業(yè)余熱回收項目統(tǒng)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(jù)中國建筑玻璃與工業(yè)玻璃協(xié)會統(tǒng)計,截至2010年6月全國有浮法玻璃生產(chǎn)線216條,已有超過50條浮法玻璃生產(chǎn)線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:
3)退火窯排風余熱,溫度在280-500℃,屬中低溫余熱;
4)循環(huán)水系統(tǒng)的余熱,低于100℃,可利用溴化鋰機組或熱泵系統(tǒng)。
(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、連軋等多個環(huán)節(jié),各環(huán)節(jié)可利用的廢氣余熱資源豐富,包括燒結機廢氣余熱、熱風爐煙氣余熱、干熄焦煙氣余熱等共計十多種,據(jù)統(tǒng)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(jù)。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(xiàn)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(jù)大連易世達公司根據(jù)內(nèi)部項目統(tǒng)計,燒結機余熱發(fā)電技術,典型項目(年發(fā)電量1.4億千瓦時)投資金額為1.7 億元;如干熄焦余熱利用技術,典型項目(干熄焦能力為125 噸/小時,年發(fā)電量1.1 億千瓦時)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程伴隨產(chǎn)生余熱資源。火法冶金余熱資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(jù)其工藝的要求需將煙氣冷
卻下來回收金屬粉塵、同時降低進入袋式除塵器的溫度防止燒布袋,因此其工藝技術要求較高,余熱鍋爐及相關工藝需要特殊設計以適應其特點。 雖然冶金行業(yè)的余熱利用市場很大,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,目前余熱的回收利用尚處于成長階段,杭鍋股份、大連易世達、天壕節(jié)能均將冶金行業(yè)作為重點開發(fā)市場。
(五)化工行業(yè) 對于化工行業(yè),由于化工涉及領域較廣、范圍也較寬,每個具體細分領域的余熱資源特點均不完全相同,需要根據(jù)具體余熱資源特性研發(fā)相應余熱發(fā)電技術及其熱力系統(tǒng)。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,設備及相關技術尚處于研發(fā)和試用階段。
三 個人看法 余熱鍋爐目前是余熱利用的主流方向且未來還有很大發(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,無法與余熱鍋爐發(fā)電進行投資成本、運行效果、運營成本的比較,需要進一步調(diào)查。
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