淺析加快發(fā)展工業(yè)余能回收利用產(chǎn)業(yè)對空氣污染治理的影響

尹鳳亭

摘要：分析了工業(yè)余能種類與空氣污染治理之間的關(guān)系，由我國工業(yè)余能回收利用現(xiàn)狀、存在的問題與國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，推斷出了加快工業(yè)余能回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展是加快我國空氣污染防治工作的有效途徑。指出了工業(yè)余能回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊。

關(guān)鍵詞：空氣污染治理；工業(yè)余能回收利用；節(jié)能減排

中圖分類號：X51文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）02017802

1引言

隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，空氣污染問題日益突出。長周期、大范圍、爆表級別的霧霾天氣不僅給人民群眾的身體健康帶來極大損害，還對人民群眾的日常生活和生產(chǎn)作業(yè)造成極大影響。目前加快我國空氣污染治理的壓力不斷加大，并早已引起社會各階層的廣泛關(guān)注。加快工業(yè)余能回收利用產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，提升工業(yè)能源利用效率，減少工業(yè)污染物質(zhì)排放，是我國空氣污染治理工作的主要內(nèi)容之一。

2工業(yè)余能與空氣污染治理的關(guān)系

2.1工業(yè)余能分類

三高工業(yè)（高耗能、高排放、高污染）生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的各類余能，包括高溫煙氣余熱、廢汽廢水余熱、化學反應(yīng)余熱、高壓流體余壓、瓦斯與煤氣等多種。按余能載體不同，工業(yè)余能可分為載熱性余能（比如水泥窯余熱、鍋爐煙氣余熱、循環(huán)冷卻水余熱等）、可燃性余能（比如煤礦瓦斯、焦爐煤氣等）和載壓性余能（比如高爐煤氣余壓、加氫裂化裝置中的熱高分油余壓等）。理論上也有專家將可燃性余能、載壓性余能作為載熱性余能的，即將工業(yè)伴生性可燃性氣體與工業(yè)余壓等余能換算為工業(yè)余熱。工業(yè)余熱按品位又可分為中高品位余熱和低品位余熱，低品位余熱一般指300℃以下，用傳統(tǒng)設(shè)備無法有效回收的余熱，包括低濃度燃氣。

2.2工業(yè)余能回收利用與空氣污染治理的關(guān)系

治理空氣污染的措施有多種，減少工業(yè)污染物質(zhì)的排放是最重要的措施之一。加快工業(yè)余能回收利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不僅可以減少一次能源使用量，減少大氣污染物質(zhì)的排放總量，還可以減少煤礦瓦斯、焦爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、氮氧化物等溫室氣體的排放，極大改善空氣質(zhì)量，從而達到空氣污染防治的目的。

3我國工業(yè)余能回收利用現(xiàn)狀

3.1世界最大的工業(yè)余能產(chǎn)生國家

煤炭是大氣污染物質(zhì)排放量最高的一次能源，其CO2、PM2.5的產(chǎn)生量遠高于石油與天然氣，但由于我國“富煤、貧油、少氣”的化石能源儲備結(jié)構(gòu)特點，決定了煤炭在過去及未來相當長的一段時間內(nèi)作為我國主導(dǎo)能源的地位不會改變。“十五”以來，我國經(jīng)濟的持續(xù)高速增長主要是以固定資產(chǎn)投資驅(qū)動的，而固定資產(chǎn)投資的高速增長又是以高耗能工業(yè)（煤基工業(yè)）快速擴張為基礎(chǔ)。目前我國已有近40余個大宗工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量居全球第一，其代價是產(chǎn)生大量的工業(yè)余能及工業(yè)污染物質(zhì)，使我國成為世界最大的工業(yè)余能產(chǎn)生國家，也成為世界最大的工業(yè)污染物排放國家。根據(jù)研究機構(gòu)調(diào)查，我國各行業(yè)的余壓余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%～67%，可回收利用的熱能資源約為余壓余熱總熱能資源的60%以上。表1列舉了2012年我國六類大宗工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量及占世界總產(chǎn)量比例。

3.2產(chǎn)業(yè)政策支持發(fā)展工業(yè)余能回收利用產(chǎn)業(yè)

“十五”以來，國務(wù)院、發(fā)改委等先后發(fā)布了《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》、《“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見》、《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》、 《大氣污染防治工作計劃》等一系列文件，均包括鼓勵工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)加大工業(yè)余熱、余壓、瓦斯、煤氣、煤矸石、煤泥等余能的回收利用，并在發(fā)電并網(wǎng)、稅收、貸款、科技獎項評審等方面給予支持或傾斜，促進我國水泥窯余熱、干熄焦余熱、轉(zhuǎn)爐余熱、高爐煤氣余壓、煤礦瓦斯等中高品位余能的回收利用發(fā)展，對降低工業(yè)能耗做出了巨大貢獻。“十一五”期間，我國以能源消費年均6.6%的增速支撐了國民經(jīng)濟年均11.2%的增長，能源消費彈性系數(shù)由“十五”時期的1.04下降到0.59，節(jié)約能源6.3億t標準煤，通過實施節(jié)能減排重點工程，形成節(jié)能能力3.4億t標準煤。

截至2013年年底，我國已建成投產(chǎn)的水泥窯低溫余熱發(fā)電機組近800套，裝機容量達700萬kW左右；建成投產(chǎn)高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電機組900余套，裝機容量達800萬kW左右；建成投產(chǎn)各類瓦斯（煤層氣）發(fā)電項目近300個，裝機容量達200萬kW左右。考慮到干熄焦余熱發(fā)電、玻璃窯余熱發(fā)電以及液力回收透平等其他余能回收利用裝置，目前我國已建成投產(chǎn)的各類工業(yè)余能回收利用裝置回收總功率保守估計在2000萬kW以上，相當于年節(jié)約標準煤5184萬t，減少CO2排放1.36億t，同時減少大量的PM2.5污染物質(zhì)的排放。

3.3工業(yè)余能回收利用產(chǎn)業(yè)存在的問題

能源利用效率總體偏低。2011年我國GDP總值約占世界的8.6%，但能源消耗占世界的19.3%，單位GDP能耗仍是世界平均水平的2倍以上。全國鋼鐵、建材、化工等行業(yè)單位產(chǎn)品能耗比國際先進水平高出10%～20%，工業(yè)生產(chǎn)過程中還有許多余能沒有被高效回收利用，工業(yè)污染物的排放對空氣污染的影響很大。以鋼鐵工業(yè)為例，國外先進的鋼鐵企業(yè)的余能資源（包括余熱、余壓及伴生性燃氣）回收率一般在90%以上，而我國鋼鐵企業(yè)平均余能資源回收率僅在50%左右。

4工業(yè)余能回收利用產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展重點

未來我國工業(yè)余能回收利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點是低品位余能（200℃以下的余熱及低濃度瓦斯等）回收利用技術(shù)與設(shè)備的開發(fā)與推廣。2012年全國煤層氣產(chǎn)量125億m3，利用總量僅52億m3，利用率41.5%；焦爐煤氣產(chǎn)生量近1900億m3，其中30%沒有很好利用。目前我國150℃以下的低品位余熱大部分還沒有被有效回收利用，還有部分中高品位工業(yè)余能的回收利用是季節(jié)性回收，比如有些北方企業(yè)將燒結(jié)余熱或煤礦瓦斯的回收用于供暖，一到非供暖季節(jié)，大部分余能被排放掉。

“十二五”期間，螺桿膨脹機、工業(yè)熱泵、低濃度瓦斯發(fā)電機等新型余能回收利用設(shè)備將得到迅速發(fā)展，其中回收利用工業(yè)低品位余熱的工業(yè)熱泵將被作為城市供熱技術(shù)進行推廣與普及，高爐頂壓壓差發(fā)電，干熄焦余熱、新型干法水泥純低溫余熱、玻璃熔窯余熱發(fā)電等也將還有一定的市場空間。

2012～2017年，我國將會新增余能回收利用設(shè)備總功率在3000萬kW左右，即每年增加節(jié)約標準煤消耗1億t左右，減少CO2排放2億t以上，同時減少大量的SO2、氮氧化物、其他空氣污染物質(zhì)的排放，對我國空氣污染的治理起到積極的促進作用。

5結(jié)語

目前我國整體上處于工業(yè)化中期后半階段。在未來相對較長一段時間內(nèi)，10年甚至是20年，煤炭在我國能源生產(chǎn)與能源消耗中的主導(dǎo)地位不會改變，重工業(yè)在推進我國經(jīng)濟發(fā)展過程中的作用也不會改變。因此，加快工業(yè)余能回收利用產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，是我國加快發(fā)展綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟的重要組成部分；是扎實做好一次能源的減量化應(yīng)用，減少工業(yè)污染物質(zhì)排放的重要措施；是加快我國空氣污染防治工作的有效途徑。

參考文獻：

[1] 王華，王輝濤.低溫余熱發(fā)電有機朗肯循環(huán)技術(shù)[M].北京：科學出版社，2010.

[2] 中國金屬學會.2013年全國冶金焦化節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)研討會論文集[C].濟南：中國金屬學會，2013.

[3] 李偉明，張志綱，肖曉.轉(zhuǎn)爐煉鋼煤氣回收利用自動控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2012（3）：58～60.endprint