余熱利用

余熱利用產業市場現狀

  根據《工業節能“十二五”規劃》,“十二五”期間將在鋼鐵、玻璃、有色金屬、化工、建材等余熱余壓資源豐富行業,全面推廣余熱余壓回收利用技術,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。
 
  焦爐煤氣發電技術是焦爐煤氣綜合利用的較好途徑,受到國內眾多焦化企業看好。燃氣發電技術較成熟的工藝有:蒸汽輪機發電、燃氣輪機發電、燃氣內燃機發電。
 
  2.煤層氣發電
 
  我國煤層氣地質資源量36.81萬億m3,主要分布在華北和西北地區(占總資源量84.4%),與我國常規天然氣資源量38萬億m3基本相當,全國煤層氣探明儲量達到1700億m3。
 
  “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。