余能回收裝置將迎新一輪發展機遇
http://www.debgrams.com 2014-01-07 16:21 來源：中國通用機械工業協會能量回收裝備分會 尹鳳亭
歲末年初，霧霾天氣卷土重來。
自2013年以來，我國從南到北、從東到西數十個城市的PM2.5（大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物）指數“爆表”。尤其入冬以來，青島、上海、南京等東部沿海城市也未能豁免。此次全國性、長時間大范圍的霧霾天氣更加引起了全社會對空氣污染防治的重視。新型余能回收利用設備也因此迎來新一輪發展機遇期。
專家分析，造成我國空氣嚴重污染的原因較多，主要包括工業排放、機動車輛增長過快等諸多因素。其中工業排放是造成空氣污染最重要的因素之一，減少工業污染物的排放也成為防治空氣污染的重要舉措。
減少工業污染物排放主要有兩個途徑，一是通過為工業鍋爐、窯爐等工業裝備配套合格的除塵設備、脫硫、脫硝裝置，并保證設備的有效投運；二是通過回收利用工業生產過程中產生的各種余能，提高能源利用效率。第一種途徑是直接通過減少工業粉塵、二氧化硫、氮氧化物等空氣污染物質的排放，達到防治空氣污染的目的。第二種途徑主要是通過減少一次能源使用量，包括減少一部分可燃性氣體（溫室氣體）的排放，達到空氣污染防治的目的。
可有效改善空氣質量
工業余能是指工業生產過程中產生的可以再次回收利用的能量，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多種。按余能載體不同，工業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、載壓性余能做為載熱性余能的，即將工業伴生性可燃性氣體與工業余壓等余能換算為工業余熱。工業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，用傳統設備無法有效回收的余熱，包括低濃度燃氣。
根據研究機構調查，我國各行業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。如果工業余能可以被有效回收利用，不僅可以大幅度減少一次能源的使用量，還可以大量減少煤礦瓦斯、焦爐煤氣、轉爐煤氣等溫室氣體的排放，可有效改善空氣質量。
長期以來，煤炭作為我國最主要的能源，占一次能源生產和消費總量的70%以上。受固定資產投資驅動，2000年以來我國經濟持續高速增長，從而導致高耗能工業（煤基工業）快速擴張。近十幾年來我國有30余個大宗工業產品產量居全球第一，其代價是以煤炭為基礎能源的工業產生大量的過程余能及工業污染物質，使我國成為世界最大的工業余能產生國家，也成為世界最大的工業污染物排放國家。
“十五”以來，國務院、國家經貿委、發改委等先后發布了《關于進一步開展資源綜合利用的意見》、《節能中長期專項規劃》、《“十一五”十大重點節能工程實施意見》以及《節能減排“十二五”規劃》等一系列文件，鼓勵工業生產企業加大工業余熱、余壓、瓦斯、煤氣、煤矸石、煤泥等余能的回收利用，并在發電并網、稅收、貸款、科技獎項評審等方面給予支持或傾斜，使我國水泥窯余熱、干熄焦余熱、轉爐余熱、高爐煤氣余壓、煤礦瓦斯等中高品位余能的回收利用取得了長足發展，對我國“十一五”期間萬元GDP能耗下降做出了巨大貢獻。
截至2013年年底，我國已建成投產的水泥窯低溫余熱發電機組近800套，裝機容量達700萬千瓦左右；建成投產高爐煤氣余壓回收透平發電機組900余套，裝機容量達800萬千瓦左右；建成投產各類瓦斯（煤層氣）發電項目近300個，裝機容量達200萬千瓦左右。考慮到干熄焦余熱發電、玻璃窯余熱發電以及液力透平等其他余能回收利用裝置，目前我國已建成投產的各類工業余能回收利用裝置回收總功率保守估計在2000萬千瓦以上，相當于年節約標準煤6000萬噸左右，減少CO2排放1.4億噸左右，同時減少大量的PM2.5污染物質的排放。
余能回收利用前景可期
近10年來，我國在一些工業余能的回收利用方面取得了可喜的成績，但在工業生產過程中還有許多余能沒有被高效回收利用。以鋼鐵生產企業為例，國外先進的鋼鐵企業的余能資源（包括余熱、余壓及伴生性燃氣）回收率一般在90%以上，而鋼鐵企業平均余能資源回收率僅占50％左右。除此之外，還有一些低品位的工業余能沒有被有效回收利用（200℃以下的各類余熱及低濃度瓦斯等）。
資料顯示，2012年全國煤層氣產量125億立方米，利用總量僅為52億立方米，利用率為41.5%；焦爐煤氣產生量近1900億立方米，其中30%沒有很好利用；絕大部分150℃以下的低品位余熱沒有被回收利用。除此之外，我國還有部分中高品位余能的回收利用還只是季節性回收，比如有些北方企業將燒結余熱或煤礦瓦斯的回收用于供暖，一到非供暖季節，大部分余能被排放掉。
分析人士指出，如果將我國工業余能回收利用率提升到90%左右，將會新增余能回收利用設備總功率在3000萬千瓦以上。即每年增加節約標準煤消耗1億噸左右，減少CO2排放2億噸以上，以及減少大量其他污染物質的排放。“十二五”期間，螺桿膨脹機、工業熱泵、瓦斯發電機等新型余能回收利用設備將迎來新一輪發展機遇期。
目前，我國整體上處于工業化中期后半階段。在未來相對較長一段時間內，10年甚至是20年，煤炭在我國能源生產與能源消耗中的主導地位不會改變，重工業在推進我國經濟發展過程中的作用也不會改變。因此，加快工業余能回收利用產業的快速發展，是我國加快發展綠色低碳循環經濟的重要組成部分；是扎實做好一次能源的減量化應用，減少工業污染物質排放的重要措施；是加快我國空氣污染防治工作的有效途徑。
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