工业余热利用之“从业者”系列报道之三

工业余热利用之“从业者”系列报道之三

中材节能股份有限公司总工程师董兰起：

产业发展需要企业精耕细作与政策定向扶持

董兰起总工程师从产业利用现状、行业发展趋势、行业存在的问题3个层面对行业进行了系统的立体透视。在分析存在问题的同时，给出了解决的建议。

国内工业余热回收利用产业现状

随着我国社会对于节能环保重视程度的不断提高，在工业余热回收利用领域，近10年来的发展速度和成果，已经超过了工业余热回收技术应用以来的前30年之和，可以说呈现了爆炸式的发展，但随着我国工业规模不断扩大，产业结构升级转型速度进一步加快，在水泥工业余热回收利用领域，出现了“三少、一高、一不到”的情况。

其中，“三少”主要表现在新建水泥厂数量较少，新建余热发电项目减少，超低品位余热利用较少；“一高”是指超低品位余热回收利用的成本在当前技术水平和政策环境中的成本较高；“一不到”是指目前在水泥行业中，大部分水泥窑余热发电项目技术水平没有完全达到设计指标。

在国家“十二五”发展规划中，产业规模控制、企业重组和技术升级是水泥行业的工作重心。很多水泥企业经历了资产重组、权属变化等调整，目前华东地区的部分水泥企业也开始了混合所有制改革，在这一系列的优化组合过程中，产能小、技术水平落后的企业淘汰的多了，新建水泥企业少了，造成了新建余热回收发电项目的减少。同时，国内大部分水泥窑余热发电项目都是近十年建设的，距离使用寿命还有很长的时间，因此，国内水泥窑余热回收技术的工业化应用进程减慢，特别是新技术应用的进程要慢于技术更新升级的进程。

目前，国内工业余热回收利用超低品位余热利用总量较少、范围小，与国外先进水平相比，在技术和应用方面还有大的进步和提升的空间。比如水泥行业的窑筒体辐射热等，这部分余热保有量较低，以5000t/d的水泥窑为例，辐射热转换为发电也就150kW左右，如果国家没有相应的政策，超低温余热的利用将非常艰难。主要影响因素是成本较高：目前，超低品位余热的利用造价大约10000元/kW左右，如果是超低温废气利用成本将更高。

除水泥行业外，工业余热回收在钢铁行业中的发展进度较慢，利用率较低。近年来钢铁企业对于余热余压回收利用主要集中TRT（高炉煤气余压透平发电）项目，在烧结、热轧等高温部位的利用回收效率较低。此外，在钢铁行业中，钢渣预热利用也是将来余热利用的途径。

玻璃行业受到其市场状况影响，发展也不理想，虽然有不少企业建设了余热发电项目，但是比例远远不及水泥行业。

余热利用今后的发展趋势

经过近10年突飞猛进式的发展后，国内大规模投用的工业余热再利用技术使得工业余热余压利用行业对于高品位、中品位的余热回收利用的技术已经发展得较为充分，这也将促使工业余热回收再利用技术在中、高品位余热高效利用和低品位、超低品位余热利用中充分发展，其中对于低品位、超低品位的余热及分散余热的精细化、多元化回收利用将是重要方向。

就精细化方向来说，对比高、中品位余热回收再利用的成效，大量的250℃以下的余热资源的浪费就显得突出了，虽然这部分余热的温度不高，但是其总量较大，受限于国内低品位、超低品位余热回收技术水平有限，这部分能源浪费十分惊人。因此，需要研发相关的技术及装备，如ORC（有机物循环热机）技术，低品位热-功转换设备。

具体到余热回收发电项目的精细化发展来看，余热发电项目用户对于发电装置的优化运行认识还存在不足。比如，很多水泥企业的余热回收发电项目运行水平都没达到设计指标，关键是这些水泥企业都没有对水泥窑余热发电的运行予以重视，特别是在水泥窑的工艺参数对余热发电装置运行有较大影响的情况下，如不对水泥窑整体的运行进行精细化控制，发电装置的运行水平难以达到设计值。

钢铁行业大部分烧结机技术水平较低，造成余热回收困难，全国很多烧结发电几乎没有达到设计水平的，因此对于烧结机的改造，今后应该作为主要工作来做，这和水泥行业的设备运行水平对发电的影响是一个道理；玻璃行业余热发电还有很大的发展空间，无论是技术上还是市场方面，全国四百多条生产线还有许多没有建设余热发电。

就多元化方向来讲，工业余热利用的途径除发电以外，今后可以根据具体的情况，在保证热能充分利用的前提下，在供热与制冷、工艺设备冷却等领域充分应用。

目前行业存在的问题

从目前国内工业余热利用行业的发展历程、现状分析，我们在工业余热回收利用行业与发达国家相比，还存在较大的差距，主要体现在三个方面：一是技术差距，二是意识差距，三是政策差距。

在技术差距方面，主要是我国工业余热回收利用的手段与发达国家有一定差距，如前所言，主要是低品位、超低品位余热的回收利用和综合利用方面，比如ORC等技术还有较大的发展空间。

在意识差距方面，主要有两点，一个是我国单位工业产值能耗还较高，应该鼓励通过技术更新降低工业生产能耗，如水泥行业的烧成热耗与电耗虽然有很大降低，但是全国的平均水平还是较低，钢铁行业就更低，不应该一边增加生产能耗，一边建设余热利用项目。另一点就是工业余热综合利用的意识还较为薄弱，主要反映在水泥企业水泥窑余热发电项目运行水平达不到设计值，低品位余热回收利用水平低下，尽管这些现象的背后有技术水平的原因，但也反映了我们的工业企业对于能源综合利用，特别是工业余热梯级综合利用认识不到位。

在政策差距方面，从工业余热回收利用的过程来看，余热品位越低，利用成本越高。然而余热利用的发展是要以成本为基础的，过于高昂的成本将极大地压缩低品位工业余热回收项目的盈利空间，进而抑制低品位工业余热回收产业和技术的发展。就这一点而言，我们行业的生存和发展环境并不乐观，从中低品位的余热回收利用的这段历史来看，当初这部分余热回收的产业、技术也是随着项目建设造价的降低和国家相应的配套政策发展起来的，因此出台《工业余热梯级综合利用导则》，国家有关部委在适当的时候出台针对适合低品位、超低品位工业余热回收利用产业、技术发展的政策，对总量较大的低品位、超低品位余热回收利用实施定向扶持，对于我国节能环保产业的精细化发展是十分必要的。

编者按：工业余热利用之“从业者”系列报道已经进行两期，从读者反馈来看，效果是积极正向的。本期（第三期）我们约访了中材节能股份有限公司（以下简称中材节能）总工程师董兰起先生。中材节能是中材集团旗下从事余热、余压利用的专业化公司，注册资本4.07亿元。中材节能的余热发电业务，处于行业领先地位，已为国内外近300条水泥窑生产线设计和配套了低温余热发电系统，并在钢铁、化工、有色金属、玻璃及其它建材等行业的余热利用方面取得很大成功，已获得了20余个项目的业绩。目前，公司节能减排系列技术装备已大规模出口海外。无疑，这样的一家行业翘楚公司的观点是有一定代表性和前瞻性的。