工業余熱利用之“從業者”系列報道之一

工業余熱利用之“從業者”系列報道之一

編者按：當前，節能減排工作正在由宣傳到落實，由落實到實踐，由實踐轉換成普遍行為。作為工業領域落實節能減排工作的重要措施和優先手段——工業余熱的回收利用正在同步推進，并在水泥、鋼鐵、化工等重要領域全面展開，取得巨大成績。在這個過程中，工業余熱回收利用的從業者都做了什么？遇到了什么問題？克服了哪些難題？收獲了哪些經驗？有哪些建議？回答這些問題，對我們進一步總結經驗，推進工作創造更多更大成就具有重要意義。在中國循環經濟協會發電分會的鼎力協助下，我刊選擇企業典型對企業和本企業取得的成績、存在的問題直言其實，同時對一些企業進行了采訪。在此，衷心向戰斗在一線的從事工業余熱的同志們致

敬！同時，衷心感謝中國循環經濟協會發電分會對我刊工作的大力支持！

中國循環經濟協會發電分會秘書長 郭云高：為產業合理生存發展環境而努力

結合這幾年在工業余熱回收利用領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”這樣一句話來表達對這項工作的看法。“點多”、“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，一是技術層面，一個是政策層面。

我個人認為余熱的定義很簡單，就是“生產和生活用熱不盡而剩余的熱量”。業內專家有兩個觀點，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相應參數和規模的余熱，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電機組并網難，也有政府不愿為余熱回收利用提供便利導致沒有熱負荷的問題，還有配套支持政策難落實等問題（如企業自己運營的余熱發電機組難以享受綜合利用機組及增值稅收優惠問題）。

中國循環經濟協會發電分會的工作方針是“聯合行業力量，凝聚行業智慧，內強產業競爭力，外爭產業發展環境”，為應對余熱回收利用產業面臨的問題，我們全程參與并推動了國家電力監管委員會出臺《關于規范水泥窯低溫余熱發電機組并網運營的意見》，現正組織探討“余熱發電機組系統備用費與基本電費重疊應予取消”事宜及《工業余熱梯級綜合利用導則》的編寫工作，其目的就是在解決好產業自身競爭力問題的基礎上，爭取產業的合理生存發展環境。

中信重工機械股份有限公司工程設計院副院長 彭巖：期待產業發展更加良好的環境空間

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

成績得之不易

中信重工早在1991年就開始承擔國家“八五”攻關項目進行余熱余壓利用技術研究，歷經20余年，成功開發出了多項余熱余壓發電技術并產業化推廣應用，取得了顯著成效。期間還承擔了洛陽市重大科技攻關項目、河南省重大科技攻關項目、國家“863”項目、國家科技支撐計劃項目、國家發展改革委產業化項目、國家能源局產業化項目及河南省重大專項等多項科研課題，從單一系統、主機裝備、成套工藝系統、工程示范及產業化推廣等方面逐項研發一一突破，最終打造了中信重工余熱發電技術品牌并在多個行業推廣應用。

2006年遼源金剛項目的一次并網成功發電，標志著我們提出的雙壓余熱發電路線是可行的、有效的。2004年雙壓余熱發電路線剛提出時受到行業眾多質疑，各大設計院的權威專家都認為雙壓無法實現，公司內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，經過認真分析所有反對意見，并組織了多次技術論證會，最后我們堅定認為方案可行，堅定向市場推出這一新技術。業內關于雙壓余熱發電路線的最大疑點是發電后汽輪機是否能補進汽，經過多次分析及理論計算，最終確定可以實現，在金剛項目現場進行單機調試時，我們擬定了補汽方案，現場指揮工人實施補汽，最終補汽成功。這不僅實現了一次并網發電成功，還實現了發電量達到了7800度的超預期目標（設計目標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，但余熱發電機組的并網電難度很大，因為余熱發電影響到當地電網公司的利益，其并上網工作總會受到電網公司的有意阻擾。遼源金剛項目定于2006年9月28日召開現場會，各級重要領導和各大企業負責人將現場參觀，但當地電網公司卻故意將并網發電時間定于9月27日，只留給一天的準備時間，現場會到底是該余熱發電項目的慶典還是葬禮，存在諸多變數。回顧我們公司開展余熱發電工作歷程，實屬不易。

急需破除的發展瓶頸

這些成績的取得得益于國家的節能減排戰略的推進與實施，為節能減排與工業余熱回收利用創造的良好環境，但面對大量廢棄的余熱及我國工業能效水平較低、能源環境的緊迫形勢而言，目前工業余熱回收利用產業的發展環境仍有改進的空間。

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

二是熱負荷協調統一規劃問題。很多地方因為政府的不作為，導致很多地方存在大型生產企業廢棄大量余熱而鄰近熱用戶無熱可用的現象，甚至出現工業企業大量余熱廢棄與熱用戶自行重復建設供熱設施并存的現象。

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

四是企業誠信問題。EMC是余熱回收利用采用較多的模式，節能設施及效果由專業服務公司投資并負責，節能效益由雙方共享，這種非即時結算的商業模式，需要雙方尤其是業主方的誠信作為基礎，否則會嚴重挫傷專業服務商的積極性。

上海寶鋼節能環保技術有限公司總工程師 曹先常：產業發展必須依靠技術與商業模式的不斷創新

我國工業用能居高不下，約占總能耗68%左右，工業能源消耗有很大比例以余熱形式被直接廢棄，導致工業領域存在大量廢棄余熱。工業余熱利用空間很大，以余熱利用回收為核心的工業節能潛力巨大，并且這種回收副產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

可視為環保產業，應該大力支持。以鋼鐵工業為例，據統計分析，我國鋼鐵行業生產過程中伴生余熱約1.2億～1.6億噸標準煤，平均回收利用率僅35%左右。如果按鋼鐵行業占全國總能耗15%、工業總能耗占全國總能耗70%來簡單推算，工業領域余熱回收利用率每提高2%，則年增加回收一千多萬噸標準煤，相當于一座年產1500萬噸長流程鋼鐵企業用能總量。

技術創新、商業模式創新使寶鋼取得佳績

寶鋼重視技術創新。關于技術創新，寶鋼做了如下工作。

（1）重點關注余熱回收四個特性、四類技術。四個特性是指工業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、不同載體、間歇波動等）、回收的高效性、利用的匹配性、終端的經濟性。余熱利用四類技術包括供熱、發電、制冷、新工藝應用。通過對余熱（特別是低溫余熱）回收與利用共性關鍵新技術研究，形成一個余熱回收與利用技術路線。這些新技術包括：余熱高效換熱技術、以有機工質郎肯循環為代表的低溫余熱發電技術、熱電材料技術、余熱制冷技術、儲熱技術、新工藝（例如利用余熱干燥污泥）等。

（2）通過方法化、標準化，形成“一個中心、四個層級”。余熱資源分級規劃方法，促進能源梯級利用基本理論與現場實踐的融合。余熱資源利用要遵循“因地制宜、系統思考、溫度對口、梯級利用”的能源梯級利用規律。對于具體工業企業而言，一定要優先考慮因地制宜和系統思考。這些基本理論如何與現場基層管理者工作相互聯系起來，需要新的方法或標準來推動。我們建議在余熱資源規劃設計時要結合“設備”、“系統”、“區域”、“社會”四類范圍，并按“回用”、“替代”、“提質”、“轉換”四個層級進行綜合規劃，最終實現能源領域效率最大化。

（3）寶鋼結合商業模式創新，加大推進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，也取得了明顯的節能效果。

結合系統安排、商業模式創新，寶鋼某單一制造區域全廠累計年新增余熱回收約9萬噸標準煤，全廠余熱回收率提高了2.5%，余熱回收率處于國內領先水平。

面臨的技術難題

在取得進步的同時，我們也意識到工業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問題。主要有以下三個方面。

（1）工業余熱品位與分類缺少統一的標準。所謂品位是指在同樣熱量、技術經濟條件下，不同余熱資源因溫度、壓力、載體等因素影響，其傳遞給同種工質后工質最大做功能力或工質。余熱可以按載體或品位分類，按品位分類可結合不同的載體類型，綜合考慮溫度高低、技術經濟進行品位劃分（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場實踐存在巨大鴻溝，導致余熱回收缺少系統思考。例如石化行業余熱點多、溫度差異大，如果缺少系統思考易出現中高溫余熱已回收、低溫余熱浪費的現象，而低溫余熱往往規模巨大。

（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高，但回收技術還不成熟，尚待研究。例如焦爐荒煤氣顯熱、燒結冷卻機漏風、爐渣顯熱、鋼坯顯熱等世界性難題，節能潛力巨大。