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)場實例，提出了余熱余壓利用的實用性途徑。
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)工藝上來改進(jìn)能源利用效率，通過改進(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)過程中產(chǎn)生的勢能和余熱。作為“十一五”期間國家十大重點節(jié)能工程和建設(shè)節(jié)約型社會重點工程之一的“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高和投資回報率較低。隨著能源價格的節(jié)節(jié)升高，余熱余壓利用的投資回報逐漸被人們認(rèn)可，余熱余壓利用對企業(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，同時也污染了環(huán)境。又例如，我國鋼鐵行業(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)。我國焦化爐干熄焦比例較低，干熄焦產(chǎn)量僅占機(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。我國現(xiàn)有日產(chǎn)2000噸以上新型干法窯水泥生產(chǎn)線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，對有色企業(yè)實行節(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發(fā)利用產(chǎn)業(yè)體系。到2010年，全國煤層氣（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)?，獨立焦化廠焦化爐干熄焦，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，鼓勵集中建設(shè)公用工程以實現(xiàn)能量梯級利用。
三、實例分析
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。下面以實例說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、水泥廠余熱發(fā)電 水泥生產(chǎn)屬高耗能產(chǎn)業(yè)，在我國水泥行業(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)線普遍存在工藝落后、設(shè)備陳舊和管理水平低等問題，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點。某水泥廠利用現(xiàn)有的1200t/d熟料生產(chǎn)線窯頭熟料冷卻機(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)計年運行7200小時，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)約電費約300余萬元。
2、炭素廠余熱回收 某炭素廠煅燒爐排出大量的高溫?zé)煔?，溫度約850～900℃，從煙囪直接排入了大氣中，造成了很大的能源浪費，并且污染環(huán)境。而其生產(chǎn)工藝用熱是由熱力分廠的蒸汽爐供熱，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)對煅燒爐進(jìn)行了節(jié)能減排技術(shù)改造，即對煅燒爐的高溫?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_1.4MW的煙氣余熱導(dǎo)熱油爐中，爐內(nèi)導(dǎo)熱油經(jīng)過與高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，達(dá)到生產(chǎn)用熱時溫度后供生產(chǎn)使用，并為部分廠區(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。為了對此部分煙氣余熱二次利用，又通過一臺氣水加熱器對自來水進(jìn)行加熱，為企業(yè)職工提供生活用水以及保障廠區(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，通過對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)實際，盡量利用現(xiàn)有設(shè)備及環(huán)境，因地制宜，同時考慮能源利用效率。