淺析余熱發電的類型及其應用

摘 要：如今，隨著科技的不斷進步，經濟的飛速發展，在人們的生產生活中，能源的消耗量巨大，如何在保障經濟發展的同時節約能源，減少內耗，緩解能源短缺以及溫室效應、環境惡化等問題，是發展低碳環保、環境友好型經濟的必然選擇。因此，節能環保的新科技、新技術、新工藝的應用越來越廣泛。我國經濟正處于持續高速發展時期，能源短缺問題嚴重影響著各行業發展，節約能源已成為發展的重要內容。余熱發電即是實現節能減排的一個重要的途徑和方法，本文在國內外相關研究的基礎上，結合我國國情，對余熱發電的概念、類型及其應用進行了簡要的分析，希望借此能夠對相關企業和單位的生產工作有所補益。

關鍵詞：余熱發電；類型；應用

作為推動社會進步和發展動力的能源在工業中發揮著不可替代的作用，是人類賴以生存的重要物質基礎，隨著全球經濟的飛速發展，能源問題得到了人們越來越多的關注，如何在保障經濟發展的同時節約能源，減少內耗，緩解能源短缺以及溫室效應、環境惡化等問題，是發展低碳環保、環境友好型經濟的必然選擇。繼煤炭、石油、天然氣和水電之后的節能新技術的被喻為是“第五種常規能源”，通過對其的運用可以降低熱污染、減輕溫室效應、節約能源、保護環境從而實現可持續發展。本文從余熱發電的概念、意義及其在各個工業生產領域的應用入手，對節能新技術進行討論和分析。

1 余熱發電的概念及意義概述

在現代的工業生產中常常會產生一些多余的熱量，這些余熱大多數并沒有被進行處理就直接排進了大氣中，不但增加了企業生產成本，而且造成了嚴重的浪費和污染。根據國務院《“十二五”節能減排綜合性工作方案》的相關規定，預計到2015年的時候，全國萬元國內生產總值能耗要降到0.869噸標準煤，比2010年的1.034噸標準煤下降16%，比2005年的1.276噸標準煤下降32%。余熱簡單的說就是燃料在燃燒的時候所產生的熱量在經過處理后所剩下的熱量，所謂余熱發電指的是將余熱通過一定的工藝將其轉換成電能的技術。余熱發電相比于傳統的發電形式有著明顯的優勢，不但管理簡單、利用率高，而且能夠節省成本獲得較高的收益，充分的利用能源降低損耗，提高生產效率，減少二氧化碳等溫室氣體和有害氣體的排放，保護生態環境，企業通過其可以節約能源、資源、降低成本。相關數據顯示，廣泛的應用余熱發電可以有效的實現節能減排的目標，建立節能、循環、環保的經濟項目。

2 余熱發電的類型及其應用

2.1 低溫余熱發電

低溫余熱是指200℃以下的工藝生產過程中產生的余熱氣、冷凝水、熱水，300℃以下的氣體以以及400～450℃以下的鍋爐、工業加熱爐的排煙氣等熱量，通過這些低溫下產生的余熱進行的發電技術就是低溫余熱發電，具體的操作方法是通過低品位熱能汽輪機、全流透平、螺桿膨脹機等設備進行操作，將低溫余熱轉化為電能。低溫余熱發電能夠將二氧化碳、一氧化碳等有害氣體回收起來，減少這些氣體的排放量從而降低溫室效應，還能夠緩解大型企業的用電量，節約能源的同時保護環境。利用純低溫余熱發電技術在水泥、鋼鐵、冶金、石化等行業中的利用非常廣泛，通過這一技術可以有效的節約能源消耗。水泥制造業對于能源的消耗量很大，是不折不扣的高能耗產業，在其生產水泥的過程中需要燃燒大量的煤炭，消耗大量的電能，能源消耗量巨大。在很多水泥回轉窯生產線中大量的低溫余熱未被有效的利用，造成了能源的浪費。現在新型干法水泥窯純低溫余熱發電技術已經得到了相關部門的認可，并逐步推廣使用，實現了水泥工業的節能減排，能夠相對的減少二氧化碳排放。據統計近年來我國應用新型干法水泥生產線已經加至1086條，“十二五”前三年預計每年投運200條生產線余熱電站。窯頭余熱鍋爐、純凝式汽輪發電機組、新型干法水泥窯、窯尾余熱鍋爐是低溫余熱發電技術所需要的基本設備，此外還需要一些輔助設備才能夠建立起低溫余熱發電系統。中國石油蘭州石化分公司應用純低溫余熱發電技術每年可回收并外供低溫熱超過1.5×104kcal/h，每年都能夠節省700萬以上的成本費用，還能夠得到超過400萬元的額外利潤。可見低溫余熱發電技術的運用對于企業的發展有著極大的推動作用，值得大力的在鋼鐵企業中推廣使用。

2.2 高溫煙氣余熱發電

高溫煙氣余熱發電指的是利用冶金、化工、建材等企業生產高溫作業中產生大量中等品位的高溫煙氣余熱為熱源進行發電的技術。這些單位在生產過程中不可避免的會產生大量的煙氣、廢氣、灰塵等有害物質，能源利用率低，對于生態環境和大氣環境的污染嚴重。通過高溫煙氣余熱發電技術可以在發電的同時將這些有害物質回收，緩解其碎玉大氣環境的污染程度，降低能源消耗、節約能源。

2.3 廢氣、廢液余熱發電

企業高溫生產過程之中常常會出現廢氣、廢液，這些廢棄物中會產生一定的熱量即是余熱，利用余熱進行發電可以有效的節能減排。在鋼鐵企業的工業生產過程中，一半的熱能都會隨著排出的廢氣流失掉，而且廢氣帶走的熱能占燒結總能耗的比重也很大。所以，相關的鋼鐵行業和企業要重視燒結余熱發電技術，將燒結工序進行時產生的能耗降到最低，提高企業的經濟效益。一般看來說，燒結余熱發電技術的設備主要由廢氣回收輸送系統、廢氣鍋爐、凝汽式汽輪發電機、DCS集散控制系統及輔助設備等組成。據相關統計運用這一技術以后的2010年我國鋼鐵行業在生產中就節省了40萬噸以上的煤炭資源。利用廢氣余熱發電技術進行工業生產，能夠有效的降低甲烷排放量，充分利用資源，降低生產成本，并通過甲烷燃燒產生大量的熱量壓縮活塞，驅動渦輪做功，將其由機械能轉化為電能。

2.4 多余壓差發電

所謂多余壓差發電及即是指將企業生產的時候所產生的多余壓差轉化為機械能后進行發電的技術。在我國的重工業企業中這一技術的應用較為廣泛，可以通過高爐冶煉過程中產生的大量壓力煤氣來獲得多余壓差，在通過煤氣透平機組將煤氣的壓力轉化為機械能后發電，這樣既可以降低企業的成本又可以快速的獲得收益。

總之，從我國余熱發電技術的實際應用情況可以看出，余熱發電技術不僅可以節約能源，而且能夠帶來豐厚的經濟效益，對于保護環境，走可持續發展道路具有重要的意義。

參考文獻

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