工业余热利用之“从业者”系列报道之一

工业余热利用之“从业者”系列报道之一

编者按：当前，节能减排工作正在由宣传到落实，由落实到实践，由实践转换成普遍行为。作为工业领域落实节能减排工作的重要措施和优先手段——工业余热的回收利用正在同步推进，并在水泥、钢铁、化工等重要领域全面展开，取得巨大成绩。在这个过程中，工业余热回收利用的从业者都做了什么？遇到了什么问题？克服了哪些难题？收获了哪些经验？有哪些建议？回答这些问题，对我们进一步总结经验，推进工作创造更多更大成就具有重要意义。在中国循环经济协会发电分会的鼎力协助下，我刊选择企业典型对企业和本企业取得的成绩、存在的问题直言其实，同时对一些企业进行了采访。在此，衷心向战斗在一线的从事工业余热的同志们致

敬！同时，衷心感谢中国循环经济协会发电分会对我刊工作的大力支持！

中国循环经济协会发电分会秘书长 郭云高：为产业合理生存发展环境而努力

结合这几年在工业余热回收利用领域开展工作的情况来看，我想用“变废为宝意义大，点多量大难利用”这样一句话来表达对这项工作的看法。“点多”、“量大”、“意义大”的观点会有很多专家从不同的角度来阐述。“难利用”，有两个层面，一是技术层面，一个是政策层面。

我个人认为余热的定义很简单，就是“生产和生活用热不尽而剩余的热量”。业内专家有两个观点，广义余热，即凡是用不尽剩余的热量均为余热；狭义余热是指用不尽剩余且能被利用的热量才是余热。无论哪种定义，都注定了在技术层面余热难利用的特点，因为我们不能从利用的角度来生产相应参数和规模的余热，只能是有什么用什么，所以难利用；在实践中，难以找到匹配的热负荷也是余热难利用的一个重要原因。

余热利用也会因为政策而变得困难。大家反映比较普遍的余热发电机组并网难，也有政府不愿为余热回收利用提供便利导致没有热负荷的问题，还有配套支持政策难落实等问题（如企业自己运营的余热发电机组难以享受综合利用机组及增值税收优惠问题）。

中国循环经济协会发电分会的工作方针是“联合行业力量，凝聚行业智慧，内强产业竞争力，外争产业发展环境”，为应对余热回收利用产业面临的问题，我们全程参与并推动了国家电力监管委员会出台《关于规范水泥窑低温余热发电机组并网运营的意见》，现正组织探讨“余热发电机组系统备用费与基本电费重叠应予取消”事宜及《工业余热梯级综合利用导则》的编写工作，其目的就是在解决好产业自身竞争力问题的基础上，争取产业的合理生存发展环境。

中信重工机械股份有限公司工程设计院副院长 彭岩：期待产业发展更加良好的环境空间

工业余热包括：烟气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、化学反应热、高温产品和炉渣余热以及可燃废气、废料余热。我国工业余热资源丰富，余热资源约占其燃料消耗总能量的17%～67%，其中可回收率达60%，主要存在于建材、冶金、化工、焦化、有色等领域。余热余压利用是国家十大重点节能工程之一，余热发电是目前余热利用的主要手段，截至目前整个工业余热发电装机总量近3000万千瓦，超越了三峡电站，水泥行业总装机容量超过1000万千瓦。

成绩得之不易

中信重工早在1991年就开始承担国家“八五”攻关项目进行余热余压利用技术研究，历经20余年，成功开发出了多项余热余压发电技术并产业化推广应用，取得了显著成效。期间还承担了洛阳市重大科技攻关项目、河南省重大科技攻关项目、国家“863”项目、国家科技支撑计划项目、国家发展改革委产业化项目、国家能源局产业化项目及河南省重大专项等多项科研课题，从单一系统、主机装备、成套工艺系统、工程示范及产业化推广等方面逐项研发一一突破，最终打造了中信重工余热发电技术品牌并在多个行业推广应用。

2006年辽源金刚项目的一次并网成功发电，标志着我们提出的双压余热发电路线是可行的、有效的。2004年双压余热发电路线刚提出时受到行业众多质疑，各大设计院的权威专家都认为双压无法实现，公司内部也有很多反对的声音，公司先期签订的多条示范线合同都因种种原因未立即实施。这给了我们巨大的压力，经过认真分析所有反对意见，并组织了多次技术论证会，最后我们坚定认为方案可行，坚定向市场推出这一新技术。业内关于双压余热发电路线的最大疑点是发电后汽轮机是否能补进汽，经过多次分析及理论计算，最终确定可以实现，在金刚项目现场进行单机调试时，我们拟定了补汽方案，现场指挥工人实施补汽，最终补汽成功。这不仅实现了一次并网发电成功，还实现了发电量达到了7800度的超预期目标（设计目标6500度）。

值得一提的是，余热利用项目虽然是国家明确鼓励支持的项目，但余热发电机组的并网电难度很大，因为余热发电影响到当地电网公司的利益，其并上网工作总会受到电网公司的有意阻扰。辽源金刚项目定于2006年9月28日召开现场会，各级重要领导和各大企业负责人将现场参观，但当地电网公司却故意将并网发电时间定于9月27日，只留给一天的准备时间，现场会到底是该余热发电项目的庆典还是葬礼，存在诸多变数。回顾我们公司开展余热发电工作历程，实属不易。

急需破除的发展瓶颈

这些成绩的取得得益于国家的节能减排战略的推进与实施，为节能减排与工业余热回收利用创造的良好环境，但面对大量废弃的余热及我国工业能效水平较低、能源环境的紧迫形势而言，目前工业余热回收利用产业的发展环境仍有改进的空间。

一是余热发电机组并网难和系统备用费收取的问题。此问题说轻了是企业利益之争，说重了是电网企业将自身利益凌驾于国家战略利益之上，形成了国家大政策鼓励支持，电网企业中梗阻的问题，要想工业余热回收利用工作快速顺利开展，这些具体问题应该得到解决。

二是热负荷协调统一规划问题。很多地方因为政府的不作为，导致很多地方存在大型生产企业废弃大量余热而邻近热用户无热可用的现象，甚至出现工业企业大量余热废弃与热用户自行重复建设供热设施并存的现象。

三是支持鼓励政策具体落地问题。税收优惠政策根据不同的主体区别对待问题，人为地设置了阻碍条件；国家没有出台余热回收利用项目的融资优惠问题，使一些有余热而缺乏资金的企业回收利用工作无法及时展开。

四是企业诚信问题。EMC是余热回收利用采用较多的模式，节能设施及效果由专业服务公司投资并负责，节能效益由双方共享，这种非即时结算的商业模式，需要双方尤其是业主方的诚信作为基础，否则会严重挫伤专业服务商的积极性。

上海宝钢节能环保技术有限公司总工程师 曹先常：产业发展必须依靠技术与商业模式的不断创新

我国工业用能居高不下，约占总能耗68%左右，工业能源消耗有很大比例以余热形式被直接废弃，导致工业领域存在大量废弃余热。工业余热利用空间很大，以余热利用回收为核心的工业节能潜力巨大，并且这种回收副产余热工作不仅减少了热污染，还没有废弃物排放，既可视为清洁能源还

可视为环保产业，应该大力支持。以钢铁工业为例，据统计分析，我国钢铁行业生产过程中伴生余热约1.2亿～1.6亿吨标准煤，平均回收利用率仅35%左右。如果按钢铁行业占全国总能耗15%、工业总能耗占全国总能耗70%来简单推算，工业领域余热回收利用率每提高2%，则年增加回收一千多万吨标准煤，相当于一座年产1500万吨长流程钢铁企业用能总量。

技术创新、商业模式创新使宝钢取得佳绩

宝钢重视技术创新。关于技术创新，宝钢做了如下工作。

（1）重点关注余热回收四个特性、四类技术。四个特性是指工业低温余热回收与利用。要重点研究热源的特殊性（不同品位、含不同杂质、不同载体、间歇波动等）、回收的高效性、利用的匹配性、终端的经济性。余热利用四类技术包括供热、发电、制冷、新工艺应用。通过对余热（特别是低温余热）回收与利用共性关键新技术研究，形成一个余热回收与利用技术路线。这些新技术包括：余热高效换热技术、以有机工质郎肯循环为代表的低温余热发电技术、热电材料技术、余热制冷技术、储热技术、新工艺（例如利用余热干燥污泥）等。

（2）通过方法化、标准化，形成“一个中心、四个层级”。余热资源分级规划方法，促进能源梯级利用基本理论与现场实践的融合。余热资源利用要遵循“因地制宜、系统思考、温度对口、梯级利用”的能源梯级利用规律。对于具体工业企业而言，一定要优先考虑因地制宜和系统思考。这些基本理论如何与现场基层管理者工作相互联系起来，需要新的方法或标准来推动。我们建议在余热资源规划设计时要结合“设备”、“系统”、“区域”、“社会”四类范围，并按“回用”、“替代”、“提质”、“转换”四个层级进行综合规划，最终实现能源领域效率最大化。

（3）宝钢结合商业模式创新，加大推进余热回收与利用工作。近三年来，采用合同能源管理模式（EMC）有力推动了硅钢连退机组余热回收、热轧加热炉烟气余热回收、冲渣水余热回收利用等余热回收项目开展和实施，也取得了明显的节能效果。

结合系统安排、商业模式创新，宝钢某单一制造区域全厂累计年新增余热回收约9万吨标准煤，全厂余热回收率提高了2.5%，余热回收率处于国内领先水平。

面临的技术难题

在取得进步的同时，我们也意识到工业余热回收利用在充分利用和高效利用方面仍然面临着一系列的技术问题。主要有以下三个方面。

（1）工业余热品位与分类缺少统一的标准。所谓品位是指在同样热量、技术经济条件下，不同余热资源因温度、压力、载体等因素影响，其传递给同种工质后工质最大做功能力或工质。余热可以按载体或品位分类，按品位分类可结合不同的载体类型，综合考虑温度高低、技术经济进行品位划分（蒸汽作为一种能源，单独考虑，不属于上述余热资源范畴）。见表1。

（2）余热梯级利用基本理论与现场实践存在巨大鸿沟，导致余热回收缺少系统思考。例如石化行业余热点多、温度差异大，如果缺少系统思考易出现中高温余热已回收、低温余热浪费的现象，而低温余热往往规模巨大。

（3）部分未被回收余热资源本身品位低、量小、分散，投资回报差。例如大量200℃左右的炉窑烟气余热、冷凝水余热等。

（4）部分未被回收余热资源尽管品质高，但回收技术还不成熟，尚待研究。例如焦炉荒煤气显热、烧结冷却机漏风、炉渣显热、钢坯显热等世界性难题，节能潜力巨大。