摘要：利用余熱余壓是高耗能企業(yè)節(jié)能減排的重要舉措，但目前在很多企業(yè)中仍未得到充分利用。本文研究余熱余壓利用現(xiàn)狀和現(xiàn)有技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例，提出了余熱余壓利用的實(shí)用性途徑。
關(guān)鍵詞：余熱余壓 節(jié)能減排 利用
余熱余壓利用工程主要是從生產(chǎn)工藝上來(lái)改進(jìn)能源利用效率，通過(guò)改進(jìn)工藝結(jié)構(gòu)和增加節(jié)能裝置以最大幅度的利用生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的勢(shì)能和余熱。作為“十一五”期間國(guó)家十大重點(diǎn)節(jié)能工程和建設(shè)節(jié)約型社會(huì)重點(diǎn)工程之一的“余熱余壓利用工程”及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用正逐步推廣。但是目前，鋼鐵、煤炭、建材、化工、紡織、冶金等行業(yè)的余熱余壓以及其他余能仍未得到充分利用，主要原因在于利用余熱余壓的裝置一次性投資過(guò)高和投資回報(bào)率較低。隨著能源價(jià)格的節(jié)節(jié)升高，余熱余壓利用的投資回報(bào)逐漸被人們認(rèn)可，余熱余壓利用對(duì)企業(yè)節(jié)能減排工作也日趨重要。
一、余熱余壓利用現(xiàn)狀
除了一次性投資較高外，在余熱余壓利用過(guò)程中，使用的生產(chǎn)方法、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備以及原料、環(huán)境條件的不同，給余熱余壓利用帶來(lái)很多困難。許多企業(yè)限于投資或技術(shù)等難題，余熱余壓利用節(jié)能減排工程未能得到實(shí)施。
如鋼鐵企業(yè)的焦?fàn)t氣、高爐氣、轉(zhuǎn)爐氣，煤礦的煤層氣，焦化企業(yè)的焦?fàn)t氣等可燃副產(chǎn)氣，大量放空，造成能源的嚴(yán)重浪費(fèi)，同時(shí)也污染了環(huán)境。又例如，我國(guó)鋼鐵行業(yè)1000立方米以上高爐約110余座，有30座以上尚未配套爐頂壓差(TRT)發(fā)電設(shè)備；有大型轉(zhuǎn)爐的企業(yè)19家，中型轉(zhuǎn)爐的企業(yè)42家，只有7家使用轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)。我國(guó)焦化爐干熄焦比例較低，干熄焦產(chǎn)量?jī)H占機(jī)焦總產(chǎn)量的17.4%。低熱值煤氣燃?xì)廨啓C(jī)可充分利用副產(chǎn)煤氣，但一次性投資較大。我國(guó)現(xiàn)有日產(chǎn)2000噸以上新型干法窯水泥生產(chǎn)線(xiàn)225條，只有少數(shù)配裝了余熱發(fā)電裝置。
二、現(xiàn)有技術(shù)
目前，余熱余壓在企業(yè)得到利用的主要技術(shù)有：
1、在鋼鐵行業(yè)，逐步推廣干法熄焦技術(shù)、高爐爐頂壓差發(fā)電技術(shù)、純燒高爐煤氣鍋爐技術(shù)、低熱值煤氣燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)、蓄熱式軋鋼加熱爐技術(shù)。建設(shè)高爐爐頂壓差發(fā)電裝置、純燒高爐煤氣鍋爐發(fā)電裝置、低熱值高爐煤氣發(fā)電－燃汽輪機(jī)裝置、干法熄焦裝置等。
2、在有色金屬行業(yè)，推廣煙氣廢熱鍋爐及發(fā)電裝置，窯爐煙氣輻射預(yù)熱器和廢氣熱交換器，回收其他裝置余熱用于鍋爐及發(fā)電，對(duì)有色企業(yè)實(shí)行節(jié)能改造，淘汰落后工藝和設(shè)備。
3、在煤炭行業(yè)，推廣瓦斯抽采技術(shù)和瓦斯利用技術(shù)，逐步建立煤層氣和煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)業(yè)體系。到2010年，全國(guó)煤層氣（煤礦瓦斯）產(chǎn)量達(dá)100億立方米，其中，地面抽采煤層氣50億立方米，利用率100%；井下抽采瓦斯50億立方米，利用率60%以上。
4、在化工行業(yè)，推廣焦?fàn)t氣化工、發(fā)電、民用燃?xì)?，?dú)立焦化廠(chǎng)焦化爐干熄焦，節(jié)能型燒堿生產(chǎn)技術(shù)，純堿余熱利用，密閉式電石爐，硫酸余熱發(fā)電等技術(shù)，對(duì)有條件的化工企業(yè)和焦化企業(yè)進(jìn)行節(jié)能改造。
5、在其他行業(yè)中，玻璃生產(chǎn)企業(yè)也推廣余熱發(fā)電裝置，吸附式制冷系統(tǒng)，低溫余熱發(fā)電－制冷設(shè)備；推廣全保溫富氧、全氧燃燒浮法玻璃熔窯，降低煙道散熱損失；引進(jìn)先進(jìn)節(jié)能設(shè)備及材料，淘汰落后的高能耗設(shè)備。在紡織、輕工等其他行業(yè)推廣供熱鍋爐壓差發(fā)電等余熱、余壓、余能的回收利用，鼓勵(lì)集中建設(shè)公用工程以實(shí)現(xiàn)能量梯級(jí)利用。
三、實(shí)例分析
利用余熱余壓技術(shù)在各行各業(yè)應(yīng)有不同，主要是根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)工藝而定。下面以實(shí)例說(shuō)明利用余熱余壓在不同企業(yè)節(jié)能減排中的應(yīng)用途徑。
1、水泥廠(chǎng)余熱發(fā)電 水泥生產(chǎn)屬高耗能產(chǎn)業(yè)，在我國(guó)水泥行業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的濕法窯、立波爾窯和中空干法窯生產(chǎn)線(xiàn)普遍存在工藝落后、設(shè)備陳舊和管理水平低等問(wèn)題，利用余熱發(fā)電技術(shù)可提產(chǎn)節(jié)能，是企業(yè)培植的新的效益增長(zhǎng)點(diǎn)。某水泥廠(chǎng)利用現(xiàn)有的1200t/d熟料生產(chǎn)線(xiàn)窯頭熟料冷卻機(jī)及窯尾預(yù)熱器廢氣余熱，建設(shè)一座1.5MW低溫余熱電站，設(shè)計(jì)年運(yùn)行7200小時(shí)，平均發(fā)電功率1450kW，年發(fā)電量1044×104kWh，每年節(jié)約電量7.2×106KWh，一年節(jié)約電費(fèi)約300余萬(wàn)元。
2、炭素廠(chǎng)余熱回收 某炭素廠(chǎng)煅燒爐排出大量的高溫?zé)煔猓瑴囟燃s850～900℃，從煙囪直接排入了大氣中，造成了很大的能源浪費(fèi)，并且污染環(huán)境。而其生產(chǎn)工藝用熱是由熱力分廠(chǎng)的蒸汽爐供熱，每年需要消耗大量的蒸汽，成本較高。為改變這一現(xiàn)狀，企業(yè)對(duì)煅燒爐進(jìn)行了節(jié)能減排技術(shù)改造，即對(duì)煅燒爐的高溫?zé)煔庥脽煹朗接酂釋?dǎo)熱油爐進(jìn)行回收利用，為生產(chǎn)及生活供熱。
具體方案為：將煅燒爐的高溫?zé)煔庖胍慌_(tái)1.4MW的煙氣余熱導(dǎo)熱油爐中，爐內(nèi)導(dǎo)熱油經(jīng)過(guò)與高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，達(dá)到生產(chǎn)用熱時(shí)溫度后供生產(chǎn)使用，并為部分廠(chǎng)區(qū)的冬季供暖提供熱源。煅燒爐煙氣經(jīng)余熱爐降溫后由900℃左右降為400℃左右。為了對(duì)此部分煙氣余熱二次利用，又通過(guò)一臺(tái)氣水加熱器對(duì)自來(lái)水進(jìn)行加熱，為企業(yè)職工提供生活用水以及保障廠(chǎng)區(qū)其余部分的冬季供暖，煙氣溫度再次降溫至200℃左右，再由引風(fēng)機(jī)排入煙囪。
在此次技術(shù)改造中，通過(guò)對(duì)煅燒爐的煙氣余熱進(jìn)行回收利用，取消了原蒸汽供熱系統(tǒng)，不到一年就收回了技改投資成本，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
四、結(jié)論
1、由于一次性投資較高，部分企業(yè)余熱余熱利用工程還未得到充分發(fā)展，尤其是中小型企業(yè)。
2、余熱余壓利用不僅節(jié)能，還有利用環(huán)境保護(hù)，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的新嘗試，隨著余熱余壓利用新技術(shù)的推廣，余熱余壓利用必將有著廣闊的應(yīng)用前景。
3、余熱余壓利用必須結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，盡量利用現(xiàn)有設(shè)備及環(huán)境，因地制宜，同時(shí)考慮能源利用效率。