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余熱利用
余熱回收利用行業分析
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-11-04 15:57:19瀏覽次數:2377
2012年工信部制定的《工業節能“十二五”規劃》提出,工業節能總體目標是“到2015 年,規模以上工業增加值能耗比2010 年下降21%左右”,“十二五”期間預計實現節能量6.7 億噸標準煤”。在行業目標上,提出了“到2015 年,鋼鐵、有色金屬、石化、化工、建材、機械、輕工、紡織、電子信息等重點行業單位工業增加值能耗分別比2010 年下降18%、18%、18%、20%、20%、22%、20%、20%、18%”。從現有情況來看,我國余熱余壓資源利用率低,剩余可回收率潛力近60%,余熱利用市場潛力巨大。
2013年1月,國務院印發的《循環經濟發展戰略及近期行動計劃》中提出,到2015年,資源循環利用產業總產值達到1.8萬億元,比2010年提高80%,綜合利用發電裝機容量達到7600萬千萬;煤層氣(瓦斯)抽采利用率達到60%,煤層氣發電裝機容量超過285萬千瓦;煤矸石綜合利用率達到75%,低熱值煤炭資源綜合利用發電裝機容量達到7600萬千瓦,比2010年提高192.3%。
一、行業概況 余熱(余壓)在能源利用設備中沒有被利用的能源,包括高溫廢氣余熱、冷卻介質余熱、廢汽廢水余熱、高溫產品和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱、以及高壓流體余壓等。在玻璃、冶金、冶煉、石化、建材、陶瓷、輕紡等行業中都具有排煙溫度高于280℃的工業鍋爐、流化床鍋爐、導熱油爐、冶煉爐、冶金爐、高爐熱風爐、加熱爐,其余熱回收利用空間較大。根據調查,各行業的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%-67%,可回收利率達60%。
推進低品質熱源的回收利用,形成能源的梯級綜合利用。按照規劃,到2015年,我國余熱余壓發電要實現新增裝機2000萬千瓦。按每千瓦造價5000元計算,“十二五”期間余熱余壓發電將形成1000億元市場。 余熱的回收利用途徑很多,總體分為熱回收(直接利用熱能)和動力回收(轉變為動力或電力再用)兩大類。余熱發電是余熱回收利用的一項重要途徑,余熱發電是利用廢棄、廢液等工質中的熱或可燃質作為熱源,加熱余熱鍋爐生產蒸汽用于發電。截至2010年,鋼鐵、水泥、玻璃、合成氨、燒堿、電石、硫酸七個工業行業的余熱發電裝機已達1200萬千瓦,發電量為230億千瓦時。
1.焦爐煤氣
焦爐煤氣是在產出焦炭或焦油產品的同時所產生的一種可燃性氣體,是煉焦工業的副產品。生產1噸焦炭,可產生430m3左右的焦爐煤氣,熱值約為17~19MJ/Nm3。焦炭生產中,約一半焦爐煤氣用于企業自身回爐助燃,其余200m3可作為外供燃料和化工材料,2012年,全國外供焦爐煤氣量約1000億nm3。 目前,全國焦炭生產企業2000余家,規模以上企業880家,其中100萬噸以上產能規模企業115家,占全國焦炭企業總量的13%;年產量超過100萬噸的企業有50余家,2012年全國焦炭產能為5.4億噸,產量達到4.6億噸,平均產能利用率為70%左右。全國焦炭企業中有2/3為獨立焦化企業,主要分布在山西、河南、山東、云南、內蒙等地,焦爐煤氣豐富,但距離中心城市遠,許多焦爐煤氣被直接燃放,利用率低。
2.煤層氣發電
“十一五”期間,我國煤層氣發電存在成本較高上網難的特點,我國煤層氣發電規模較小,大部分是公司自備煤層氣發電廠,總裝機容量還很小。以山西晉煤集團寺河煤層氣發電廠為例,是世界上最大的煤層氣電廠,擁有60臺發電機組,裝機容量為12萬千瓦,年發電量約8.4億度,年利用煤礦瓦斯約1.8億m3。 國家能源局發布《煤層氣(煤炭瓦斯)開發利用“十二五”規劃》指出,到2015年,煤層氣(煤礦瓦斯)產量達到300億立方米,煤層氣(瓦斯)抽采利用率達到60%,瓦斯發電裝機容量超過285 萬千瓦;鼓勵煤礦瓦斯就地發電,推廣低濃度瓦斯發電,加快實施風排瓦斯利用示范項目和瓦斯分布式能源示范項目。
3.鋼鐵冶金
鋼鐵行業能耗約占全國工業總能耗的15%,其中余熱資源約占37%,節能空間大。鋼鐵冶金行業余熱回收利用主要包括,燒結廢氣、高爐煤氣、轉爐煤氣、電爐煙氣、軋鋼加熱爐煙氣。目前,我國大中型鋼鐵企業具有各種不同規格的大小焦爐50多座,除了寶鋼、重鋼等個別鋼鐵企業工業化水平達到了國際水平,其余廠家能耗水平都很高;全國有25噸以上的轉爐達240座,按3座配備一套發電系統可配置發電量為3000Kw的電站80座;煉鋼廠中的電熔爐,目前全國有20多座,其中65噸級可發電量在5000Kw/座以上。
綜合數據分析顯示,“十二五”鋼鐵行業中余熱資源發電的實現潛力約為5765.91萬噸標準煤;其中,“十一五”末存量余熱資源持續開發實現2271.31萬噸,“十二五”期間,熱熱資源開發增量3494.60萬噸;利用在余熱發電的裝機容量潛力為641萬kW,相應可形成505億kWh的年發電能。
4.水泥生產 目前我國高耗能行業中余熱利用較好的為水泥行業,雖然水泥余熱發電建設高峰已經過去,仍然有一定潛在市場。根據中國水泥協會主辦的數字水泥網統計,2011年初至2012年底,全國新投運新型干法熟生產線為179條,投產的生產線共計1292條;已開工建設或投產運營的余熱發電電站的生產線已達到852條;另扣除約200條左右規模較小、生產線的運轉率較低、不宜配套建設余熱電站外,國內仍需建設余熱電站的水泥生產線存量約為240條;“十二五”期間熟料需求以每年5%的速度增長,年均新增生產能力1億噸,約年均新建70條生產線。綜合測算,到2015年,在2012年存量基礎上,國內需新增配備余熱電站的水泥生產線450條左右。
5.玻璃 目前,全國有規模以上浮法玻璃生產線270余條,已有超過50 條浮法玻璃生產線已建或在建配套余熱電站,約占總量的18%左右。按照《節能減排“十二五”規劃》的要求,到2015 年,玻璃行業余熱發電比例提高到30%以上。“十二五”期間,每年預計增加15 條水泥線,其中50%建設余熱電站計算,約有100條生產線要建設余熱余壓發電設備,是“十一五”期間的兩倍。
三、企業介紹 目前我國節能服務產業內已擁有成熟的人才儲備和國際領先的余熱發電技術,從事節能服務業務的公司近4000 家,年產值突破2000億。眾龍頭節能服務公司競爭態勢基本穩定,技術進步進入良性循環;盈利模式也由最初的設備訂貨、總承包發展成為總承包、BOT、EMC 等多種手段。節能服務公司已經在生物質發電、產業鏈延伸、余熱梯次利用等多維度取得了進步,行業邊界進一步擴大,企業也在取熱效果、熱能輸送、發電效率等方面具有核心技術。
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