2013/9/26
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1.工业余热可回收率高，政策支持余热利用 (2)
1.1 工业余热可回收利用率达60%，节能潜力大 (2)
1.2 国家政策大力支持余热回收利用 (3)
1.3 余热利用两大主要途径 (6)
1.3.1 工业余热利用主要形式：余热锅炉发电 (6)
1.3.2 低温余热利用首选设备：溴冷机和热泵 (7)
2.余热利用设备市场容量大，步入黄金发展期 (8)
2.1 余热锅炉应用领域广，未来五年市场规模将达680 亿元 (8)
2.1.1 钢铁行业：烧结余热发电将大面积推广 (9)
2.1.2 焦化行业：干熄焦余热发电目前配置比例低 (11)
2.1.3 水泥行业：低温余热发电技术和设备国产化 (12)
2.1.4 垃圾发电：未来或将呈现爆发式增长 (14)
2.1.5 其他行业：市场分散，容量不小 (14)
2.2 热泵（溴冷机）工民业两用，市场应用空间广 (16)
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余热回收行业分析报告 一、行业概况 余热，在能源利用设备中没有被利用的能源，包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、可燃废气废液和废料余热、以及高压流体余压等。在钢铁冶金、石化、水泥建材、玻璃等行业中都具有排烟温度高于280℃的工业锅炉、流化床锅炉、导热油炉、冶炼炉、冶金炉、高炉热风炉、加热炉，其余热回收利用空间较大。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%，可回收利率达60%。 二、市场现状 根据《工业绿色发展规划（2016-2020年）》，“十三五”期间，全面推广余热余压回收利用技术，推进低品质热源的回收利用。余热的回收利用途径很多，总体分为热回收（直接利用热能）和动力回收（转变为动力或电力再用）两大类。根据温度范围，可分为中高温余热回收技术和低温余热回收技术。中高温余热回收技术包括：余热锅炉，燃气轮机。低温余热回收技术包括：热泵技术，热管技术，温差发电机。
余热锅炉运行环境恶劣，需要根据不同运行环境进行设计和生产，产品多为非标品，要有丰富设计经验，进入壁垒高，因此行业集中度比较高。 - 1．钢铁冶金 钢铁行业能耗约占全国工业总能耗的15%，其中余热资源约占37%，节能空间大。钢铁冶金行业余热回收利用主要包括，烧结废气、高炉煤气、转炉煤气、电炉烟气、轧钢加热炉烟气。除了宝钢、重钢等个别钢铁企业工业化水平达到了国际水平，其余厂家能耗水平都很高；全国有25吨以上的转炉达240座，按3座配备一套发电系统可配置发电量为3000Kw的电站80座；炼钢厂中的电熔炉，目前全国有20多座，其中65吨级可发电量在5000Kw/座以上。
能源利用分析制度 第一条为规范我公司能源利用秩序，建立科学规范的分析制度，并通过对能源利用状况进行分析，建立科学的能源利用制度，根据国家有关法律法规，并结合我公司能源利用现状，特制定本制度。 第二条企业能源利用状况分析的目的是指企业通过定期对主要用能设备、工艺系统以及全单位的能源利用状况进行技术经济分析，并采用必要的测试和能源消费统计分析相结合。通过能源利用状况分析可确定用能水平，查找节能潜力，明确节能方向，为改进能源管理，进行节能技术改造，提高能源利用率提供科学依据。 第三条本制度是淄博德弘化工科技有限公司能源利用分析工作的基本依据，适用于公司内部各个部门。 第二章职责范围 第三条我公司能源利用分析范围包括电、蒸汽、水及其他可以利用的能源。 第四条能源利用分析要通过对各原始数据、统计数据的分析，确定能源利用的科学性和合理性，为生产和能源利用搞好服务。 第五条能源利用情况每季度由技术部组织进行一次分析，并根据分析情况出具分析报告，为生产中合理使用能源提供决策依据。
第六条能源利用情况分析要本着“实事求是、科学务实”的原则，严禁弄虚作假，技术部对各单位上报的原始数据进行分析，发现弄虚作假现象，要视情节轻重，给予200-500元罚款。 第七条通过能源利用分析，要切实达到合理用能、节能环保、降低生产能耗的目的。 第八条通过对能源利用状况进行经济分析，识别存在的工艺缺陷，挖掘节能潜力，为实施节能技术改造和加强节能管理提供科学依据。 第九条每半年技术部组织一次用能情况通报会，对企业用能情况进行分析通报，并对能源利用中存在的问题进行剖析，并提供改进措施。 淄博德弘化工科技有限公司
能源是人类社会赖以存在和发展的基础，是实现我国经济社会可持续发展的物质基础，是中国崛起的动力。能源问题已经成为经济社会可持续发展的一个刚性约束问题，如何正视我国能源消费现状,科学制定节能规划目标,构建起能支撑我国经济适度发展的能源保障体系,以实现能源、经济的协调发展,对我国的持续发展具有重要意义。 随着经济全球化进程的加快，能源供应国际化所面临的地域政治控制威胁也在加剧。我国能源需求增长较快，一些地区发生了不同程度的能源紧张局面。再加上我国正处于工业化建设的中期阶段，是世界第二位能源消费大国，能源供应的保障是经济与社会发展的基础条件，因此必须加强对能源危机的认识和应对策略研究。 我国正处在工业化过程中，经济社会发展对能源的依赖比发达国家大得多。一次能源的储量和生产量可以满足需要，但由于能源的生产分布并不均衡，能源价格正日益成为改变世界财富分配的重要因素，资源控制导致的能源危机是主要的表现形式。我国能源资源可利用总量比较丰富，结构以煤炭为主，一次能源的生产能力在20世纪80年代以来有了长足发展，基本满足和支持了我国经济与社会发展的能源需求。不同的人类文明时期拥有不同的物质生产方式，使用的主导能源也不相同。主导能源从化学(矿物)能源向物理能源转换，是当前世界能源发展的基本趋势。从全球时代背景和我国具体国情出发，我国现代化建设应确立由初级战略——传统能源发展战略和高级战略——新能源发展战略组成的复合型的能源发展战略。
近年来，资源的日益枯竭导致国际之间的资源争夺战愈演愈烈，能源甚至成为发动现代战争的根本目的。而20世纪的两次世界范围内的石油危机，使人们意识到寻求和发展可以替代化石能源的其它能源的重要性和紧迫性。同时，长期使用煤炭等污染的能源所产生的环境污染给人们带来了无尽的困扰，严重威胁着人类的生存。能源短缺、油价飙升，已成为笼罩在人们心头的一片挥之不去的阴影。解决能源短缺问题，要靠能源技术的改进，更要靠正确的能源理论来支撑。就是说，树立科学的能源观，努力把握能源演进的历史及其规律，是深入认识能源问题的实质、切实把握能源问题的发展趋势、探寻能源问题解决方案的关键。而全球性的能源短缺乃至危机，恰好发生在我国全面建设小康社会和加速实现现代化的历史时期，已成为我国经济发展中一个极其严重的瓶颈。 一、我国的能源结构现状 从能源总量来看，我国是世界第二大能源生产国和第二能源消费国，能源消费主要靠国内供应，能源自给率为94% 。其中煤炭的消费已经占76% ,而且在未来相当长的时期内，我国仍将是以煤为主的能源结构.同时石油和天然气所占能源的消费比例也开始慢慢上升，出现了石油、天然气对外依存度逐步加大。虽然我国的水利资源丰富，但水电也只占到6%，炭、石油是不可再生资源，一旦能源枯竭，势必影响我国的国民经济的运行。 二、我国能源结构出现的问题 我国供需出现很大的缺口，按目前的经济发展速度，缺口将会越来越大。近几年，石油、天然气的进口大增，油价一直攀升，这即以我国的经济增长的需要，但也从侧面反映我国的能源结构的不合理性。煤炭是主导能源，但据预测，如果按现在的开采速度，我国的煤炭的供
2021年余热发电行业 分析报告 2021年1月
目录 一、行业主管部门和监管体制、主要法律法规及政策 (4) 1、行业主管部门和监管体制 (4) 2、行业主要法律法规 (4) 二、行业市场状况 (4) 三、行业竞争状况和市场化程度 (6) 四、行业主要企业情况 (7) 1、中材节能 (7) 2、杭州汽轮动力集团设备成套工程有限公司 (7) 3、易世达 (8) 4、China Recycling Energy Corporation (8) 五、进入行业的主要障碍 (8) 1、技术壁垒 (8) 2、人才壁垒 (9) 3、资金壁垒 (9) 4、综合管理壁垒 (9) 5、产业链集成壁垒 (10) 六、行业利润水平的变动趋势及变动原因 (10) 七、行业技术水平及技术特点 (11) 1、余热发电技术的基本原理 (12) 2、余热发电行业的技术特点 (13)
八、行业经营模式 (14) 1、传统设计模式 (14) 2、工程总承包模式 (14) 3、合同能源管理模式 (15) 九、行业周期性、区域性和季节性特征 (15) 1、区域性特征 (15) 2、周期性特征 (16) 3、季节性特征 (16) 十、行业上下游情况 (16) 1、上游行业 (17) 2、下游行业 (17)
一、行业主管部门和监管体制、主要法律法规及政策 1、行业主管部门和监管体制 余热发电行业的监管，主要由政府各级发改委及政府主管部门进行立项监督管理，国家电监会及其地方派出机构对余热发电准入和电站运营进行监管，住房和城乡建设部及地方政府对应部门对余热电站的建设单位设计施工资质和电站建设进行市场准入资质及项目建设的监督管理。同时，中国节能协会节能服务产业委员会对行业进行自律管理。 2、行业主要法律法规 二、行业市场状况 中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长，为经济社会发展提供了重要的支撑。能源消费的快速增长，为世界能源市场创造了广阔的发展空间。中国已经成为世界能源市场不可
生产工艺流程： (19)余热发电系统 本方案拟采用单压纯低温余热发电技术，与双压系统和闪蒸系统相比，单压系统流程相对较简单，当设计选择的锅炉能完全吸收烟气放出的热量时，采用单压设计更为合理，系统内不同参数的工质较少，控制操作都更简单，窑头锅炉和汽轮机设备造价降低，系统管路减少，投资相对更省。 结合本工程的生产规模及投资环境，拟采用单压纯低温余热发电技术。该技术不使用燃料来补燃，因此不对环境产生附加污染，是典型的资源综合利用工程。主蒸汽的压力和温度较低，运行的可靠性和安全性高，运行成本低，日常管理简单。 综合考虑本工程2500t/d熟料新型干法水泥生产线窑头、窑尾的余热资源分布情况和水泥窑的运行状况，确定热力系统及装机方案如下：系统主机包括一台PH余热锅炉、一台AQC余热锅炉和一套凝汽式汽轮发电机组。 据2500t/d水泥熟料生产线窑头冷却机废气排放温度的分布，在满足熟料冷却及工艺用热的前提下，采驭中部取气，从而提高进入窑头余热锅炉-AQC炉的废气温度，减少废气流量，在缩小 AQC炉体积的同时增大了换热量。并且提高了整个系统的循环热效率。 在窑头冷却机中部废气出口设置窑头余热锅炉 AQC炉,该锅炉分 2段设置，其中I段为蒸汽段，II段为热水段。AQC炉 II段生产的 150° C 热水提供给AQC炉 I段及PH锅炉°AQC炉I段生产的 1.6MPa- 3 2 0。C 的过热蒸汽作为主蒸汽与窑尾余热锅炉 P H炉生产的同参数过热蒸汽合并后，一并进入汽轮机作功。汽轮机的凝结水进入余热锅炉AQC炉I工段，加热后分别作为锅炉给水进入余热锅炉 SP炉、余热锅炉A QC炉的I
段。 ②PH余热锅炉：在窑尾预热器的废气出口管道上设置PH余热锅炉，该锅炉包括过热器和蒸发器，生产 1.6MPa-32 0C的过热蒸汽，进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组，出 P H余热锅炉废气温度降到18 0 —200C，供生料粉磨烘干使用。P H锅炉热效率可达35%以上。 ③汽轮发电机组：上述二台余热锅炉生产的蒸汽共可发电 4100kW 因此配置4500kW凝汽式汽轮机组一套。 整个工艺流程是：40 C左右的给水经过除氧，由锅炉给水泵加压进入 AQC 锅炉省煤器后加热成135 C左右的热水，热水分成两部分，一部分送往AQC锅炉，另一部分送往SP锅炉；然后依次经过各自锅炉的蒸发器、过热器产生1.6MPa-320C和1.6MPa-320C的过热蒸汽，在蒸汽母管汇合后进入汽轮发电机组做功，做功后的乏汽进入凝汽器成为冷凝水，冷凝水和补充纯水经除氧器除氧再进行下一个热力循环。 PH锅炉出口废气温度180-200 C左右，用于烘干生料。 表2-6主要余热发电设备一览表
工业余热利用现状集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
我国工业余热利用现状 摘要：工业发展带来了巨大的污染，工业余热的利用是节能减排的重要环节。本文主要介绍了工业余热的资源特点，概述了工业余热的利用方式，中国目前低温工业余热技术，以及分析了工业余热利用中存在的问题。总结出目前应该大力发展利用低温余热技术。 关键词：工业余热；低温余热利用技术；节能减排 0引言 工业部门余热资源总量极为丰富，“十二五”期间可以开发利用的潜力超过1亿吨标准煤。“十二五”是我国节能减排承前启后的关键时期，国务院和有关部委已就节能减排工作作出全面的决策部署，明确提出单位GDP能耗降低16%左右、单位GDP二氧化碳排放降低17%左右、规模以上工业增加值能耗降低21%左右等多项节能减排目标。工业部门能源消费约占全国能源消费的70%。 目前余热利用最多的国家是美国，它的利用率达到60%，欧洲的达到50%，我国30%。就余热利用来看，我国还有很大的利用空间。中、高温余热发电已经形成了比较完备的产业，而低温余热发电则刚刚开始。 1.工业余热资源特点 工业消耗的能源部门品种包括原煤、洗煤、焦炭、油品、天然气、热力、电力等。工业余热资源特点主要有：多形态、分散性、行业分布不均、资源品质较大差异等特点。 对钢铁、水泥、玻璃、合成氨、烧碱、电石、硫酸行业余热资源的调查分析结果显示，上述工业行业余热资源量丰富，约占这7个工业行业能源消费总量的1/3。“十二五”时期，综合考虑行业现状与发展趋势，这7个工业行业余热资源总量高达亿吨标准煤。 2010年末，余热资源开发利用总量折合为8791万吨标准煤。其中，余热资源开发利用量超过1000万吨标准煤的有钢铁、合成氨、硫酸、水泥4个行业，分别为3560万吨标准煤、2450万吨标准煤、1244万吨标准煤、1124万吨标准煤。 从余热资源的行业分布来看，上述7个工业行业中，钢铁、水泥、合成氨行业的余热资源量位居前三，分别为亿吨标准煤、9300万吨标准煤、3454万吨标准煤，占这7个工业行业余热资源总量的比重分别为%、%、%；硫酸、电石、烧碱、玻璃余热资源总量则较少，分别为1940万吨标准煤、1408万吨标准煤、495万吨标准煤、311万吨标准煤，合计占7个工业行业余热资源总量的122%。 从工业余热资源的地区分布来看，“十二五”时期，上述7个工业行业余热资源可开发利用潜力居前六位的地区是河北、江苏、山东、辽宁、山西、河
精心整理关于云南宜良金和铸造材料有限公司 节能管理及能源利用状况的调查报告姓名:刘婷 学号: 班级:2011春机械制造及自动化（本） 云南宜良金和铸造材料有限公司于2002年12月竞拍收购原国营昆明市宜良钢铁厂，新组建的民营企业。 金和铸造材料公司依托近邻曲靖丰富的优质煤炭资源以及自身人力资源和生产经验，企业专门生产铸造用生铁，现有年生产能力20万吨。产品主要供应省外铸钢厂，部分供应本省铸造企业。到2011年底拥有职工352人，其中各类各级专业技术人员25人；固定资产净值3452.21万元。2011年生产铸造生铁103273吨，产值31251万元，工业增加值2050.3万元，利税1447万元。
金和铸造材料公司成立之后，于2006年先后淘汰55m3、61m3高炉等一批耗能高、效益差的设备，同时新建了一条步进式烧结生产线，一座360 m3高炉，回收利用高炉煤气发电等节能技术改造项目，为延伸产业链，节能降耗等工作，以增强企业产品市场竞争率，公司新建年产10万吨铸造节能技术改造项目，该项目与现有高炉配套行成“短流程”铸造工艺，将高炉热铁水直接用来浇注，年可节约能源1.2万吨标准煤，该项目预计在2012年12月份可投入生产使用。 总之公司在不断壮大，实力不断在增强，成为宜良县骨干企业，跻身昆明市销售收入和纳税百强企业，公司属于云南省重点用能企业,列入《万家企业节能低碳行动》企业名单。 二、节能管理人员 1 2 3 1 2 3 4 5、依照能源消耗情况，提出改进措施，挖潜增效。 6、加强能源计量管理，确保能源消耗数据准确性。 （三）车间、各部室能源管理职责 1、按要求、按时提供车间、部门所需能源数据。 2、认真贯彻落实公司各项能源管理制度及规定。 3、熟悉掌握耗能设备运行状况。
中国能源现状及发展前景分析 学号；作者： [ 摘要] 能源是人类社会生活和发展的物质基础，一直为世界各国所重视。本文从中国能源现状的分析入手，对石油、天然气、煤炭、电力四大主要能源现状作了初步考察，充分认识到我国能源面临着一系列挑战。同时对我国实现社会主义现代化征途中对能源的发展前景进行了展望和对策分析。 [ 关键词] 能源；现状；挑战；发展前景；中国 一直以来, 能源问题都被世界各个国家所重视, 因为能源是人类社会生活和发展进步的物质基础。在过去的20 世纪中, 人类使用的能源主要有四种, 就是原油、天然气、煤炭和电力。而根据国际能源机构的统计, 假使按目前的势头发展下去, 不加节制, 那么,地球上原油、天然气、煤炭三种能源供人类开采的年限, 分别只有40 年、60 年和220 年了。进入21 世纪, 能源问题的重要性更是越来越突出, 确切地说, 能源问题已经不仅仅是某一个国家的问题,而是整个世界, 整个人类社会所要面对和所要解决的问题。 一、我国能源的现状 我国既是能源的消费大国, 也是能源的生产大国。虽然1990年以来能源生产总量已名列前茅, 但人均占有能源消费量只有发达国家的5%-10%; 但在另一方面, 每万美元国民生产总值能耗方面则为世界各国之首, 为印度的2.2 倍, 为发达国家的4-6 倍; 使用能源的设备效率偏低, 又造成能源的浪费, 能源利用效率不高。[1]再者, 我国能源生产与消费以煤及石油为主, 造成严重的环境污染。 （一）煤炭资源 中国是世界最大煤炭生产国和消费国。我国以煤为主的能源结构在相当长的时间内难以改变。然而, 煤炭利用严重污染环境, 据统计, 每燃烧1 吨标准煤排放二氧化碳约26 公斤, 排放二氧化硫约24 公斤、排放氮氧化物约7 公斤。[2] 这不仅影响和危害人类的身体健康, 还直接影响人类赖以生存的条件。 （二）石油资源 我国石油资源相对短缺。中国目前有待发现和探明的石油资源比较丰富, 但勘查难度比较大。随着社会经济的发展, 我国的石油需求量将会越来越大。据有关部门预测, 到2020 年, 我国石油消费量最少也要4.5 亿t, 届时石油的对外依赖度将有可能接近60%。国际能源署公布的数据甚至称, 到2030 年中国进口石油占石油总需求的百分比将激增至80%以上。[3] （三）天然气资源 天然气是一种清洁和使用方便的能源, 我国是开发利用天然气最早的国家, 天然气资源储藏量达380000 亿立方米, 目前已探明储量仅占5%, 天然气在能源结构中的比重仅占2.1%, 为世界平均水平的十分之一。目前, 国家已开始全国天然气管网的大规模建设,特别是启动了西部大开发序幕性工程的"西气东输"工程, 为天然气的合理利用打下了坚实的基础。 （四）电力资源 过去十多年, 中国电力工业高速发展, 2003 年发电量为1990年的3 倍。2003 年, 发电装机容量391 40GW。到2004 年5 月, 发电装机容量达400GW。2004 年9 月, 水电装机容量达100GW, 居世界首位。全国1GW以上电站共有107 个, 最大水电站是三峡水电站, 已装机5 9GW; 最大火电站是山东德州电站, 2 4GW; 最大核电站是广东岭澳核电站, 1 98GW。[4] 但是, 中国20 世纪60 年代中期出现大范围缺电。造成严重缺电局面的原因是多方面的, 但主要是体制问题, 包括: 高耗电产业过度发展, 电力预测和规划失误, 以及电力改革尚未从根本上改变垄断经营格局等。
芜湖南方水泥有限公司 余热发电现状和整改措施 我公司有两台余热发电工程一台4.5MW汽轮发电机组由天津水泥设计院设计，该余热锅炉系统工艺采用纯低温余热发电技术（单压热力循环系统）另一台9MW汽轮发电机组由合肥水泥设计院设计，余热锅炉系统工艺采用纯低温余热发电技术（双压补汽热力循环系统）。 该系统在相同热耗的情况下吨熟料发电量较低，我公司两台机组投产以来在两条熟料生产线都正常的情况下，4.5MW瞬时发电量最高达90％额定功率，吨熟料达到31KW。9MW瞬时发电量最高达100％吨熟料达到34KW，（当时两台锅炉入口烟温符合设计正常要求）。以上说明整个余热发电系统正常达到了设计要求。但年均发电量较低4.5MW机组吨熟料只能达28 KW；9MW机组吨熟料只能达30 KW。系统还需在原有基础上进行优化整改，造成目前发电量偏低的主要原因是水泥窑系统热工工况不稳，废气温度达不到设计值，致使锅炉出力不足，从而导致发电量不高。我们不能追求发电量来降低窑系统回收热效率，发电量与水泥窑熟料煅烧系统提供的多余热量有关，现分部说明如下。 一、煤磨对余热发电系统的影响 水泥生产过程的正常波动对余热发电系统来说也是可以适用的，但较大的无规律性的波动对余热发电系统很不利，我们公司两条生产线煤磨需要从窑头篦冷机抽风用于烘干，煤磨的运转不会与窑系统运转完全同步，必然存在煤磨抽风时和不抽风时供余热发电系统的烟气量与烟气温度的变化。从理论分析来看，如果余热发电系统不与水泥生产系统争风争热时，要保持窑系统的平衡，对2500与5000t/d规模的余热发电系统供风会有16000~35000 Nm3/h的风量差
和15℃左右的温差。这种变化在窑系统实际操作中很难控制的恰到好处,必然存在余热发电系统与水泥窑系统争风争热的现象，为了保持窑系统的稳定余热发电系统势必造成发电量会大幅波动，所以为了保持水泥窑系统和发电系统的相对稳定，一般将煤磨用风取之窑尾余热锅炉出口，从源头上消除这种波动。而我公司煤磨用风取之窑头冷却机，针对我公司实际情况采取如下措施：由于发电取风点和煤磨取风点位置较近，实际操作中，便存在着煤磨与发电抢风现象，煤磨系统通风阻力明显小于发电系统通风阻力，也有利于煤磨抢风，操作上在保证原煤烘干的情况下，尽量减少煤磨用风，增加发电风量，根据我们公司对篦冷机回风利用技改成功。建议在以后的技改中，煤磨取风以篦冷机低温170℃左右余风为主，既可以满足煤磨风温、风量需求，又增加了发电风量，提高了发电量，有利于余热的充分利用。又因为目前煤磨用风直接从锅炉入口取之，系统争风现象更是严重，减少系统争风现象提高发电量。 建议：1、4500t/d生产线煤磨取风口连接篦冷机低温段管径需要加大，这样可以保证煤磨取风用风量，又能减少中部取风量对AQC锅炉温度有着提高。 2、控制原煤质量提高产量，减少煤磨运行时间。 二、窑系统的影响 窑系统一直保持高产运行，但熟料烧结不是很好，结料不均匀，大快料、细料较多，篦冷机料层波动大，换热效果较差，二、三次风温不稳定，也造成窑头废气温度波动，窑头AQC锅炉入口温度波动大，波动区间250～420℃之间，废气温度的波动又影响了风量的稳定，致使AQC锅炉出力不够。针对目前系统运行状况分析，熟料结料较差，主要受配料影响，入窑生料硅酸率和饱和比偏高，操作上要适当增加窑头喂煤量，提高烧成温度，加大系统排风，降低窑内还原气氛。在熟料结料较差的情况下，篦冷机不宜厚料层操作，熟料结料差，
低温余热发电技术的特点和发展趋势探讨 发表时间：2017-10-20T12:40:02.167Z 来源：《电力设备》2017年第15期作者：杨腾飞王志钢李浩 [导读] 摘要：随着可持续发展战略的提出，工业生产中对中低温能源有效利用、低污染处理问题逐渐重视，特别是对煤炭资源及电力资源需求量巨大的水泥产业 （中国平煤神马集团平顶山朝川焦化有限公司河南省 467500） 摘要：随着可持续发展战略的提出，工业生产中对中低温能源有效利用、低污染处理问题逐渐重视，特别是对煤炭资源及电力资源需求量巨大的水泥产业，更是充分认识到余热处理的重要性，不断对余热发电技术进行探究。本文分析了低温余热发电技术的特点和发展趋势。 关键词：低温余热；发电技术特点；发展趋势 全球范围内能耗的升高和温室效应的加剧，对发展更高级的能量系统以提高能量利用率，并减少CO2排放提出了更迫切的要求。在工业生产中至少50%的热量以各种形式的余热被直接排放到大气中，不仅造成了能源浪费，而且对环境造成热污染。 一、低温余热发电技术的特点 1.含尘量较大。对于低温余热发电技术的具体运行环境来看，其含尘量一般而言是比较大的，这种较大的含尘量也就很可能会对于相应的发电锅炉运行产生一定的影响，甚至会导致其出现较为明显的磨损现象，在日常运行过程中也容易出现一些堵塞现象。在实际低温余热发电技术运行中，因为其工矿生产烟气的含尘量一般都比较大，进而也就很容易出现积灰问题，最终影响到相应系统的运行效果，必须要在具体的系统中恰当安装相应的除尘装置，避免因为粉尘的问题影响其运行效果。 2.腐蚀性效果明显。结合工矿企业中低温余热发电技术的应用来看，相应腐蚀性表现也是比较明显的，这种腐蚀性问题主要就是指含有低温余热的烟气因为其内部含有较多的杂质，进而也就很容易促使其表现出较为明显的腐蚀性效果，尤其是对于烟气中存在的大量SO2气体而言，其腐蚀性更是极为突出，进而也就需要引起相应管理人员的高度重视。在实际运行过程中，为了促使其能够更好避免腐蚀性威胁和影响，应该针对相应余热锅炉进行有效的防腐蚀处理，首先在受热面以及炉膛的材质选择上，促使其能够具备理想的耐腐蚀效果，在表面也应该通过合理的防腐蚀进行处理，保障其能够形成一层致密的保护膜，最终有效提升其整体应用实效性。 3.安装现场环境较为复杂。为了更好促使低温余热发电技术能够得到较好运用，还需要重点针对其相应的系统安装进行有效关注，尤其是对于相应系统中涉及到的各个设备，更是需要促使其能够在最为恰当的位置得到有效安装处理。但是从相应安装现场环境方面来看，其复杂性相对而言还是比较突出的，受到的限制比较多，这也就对于相应低温余热发电技术的设计应用提出了更高的要求，需要其能够进行有效统筹规划，确保低温余热发电技术能够得到较好运行，并且具备理想的运行效率。 二、发展趋势 1.纯低温余热发电技术的应用。结合纯低温余热发电技术的经济评价分析和水泥窖实例对纯低温余热发电技术的应用展开研究，假设所选水泥窖为熟料产量每天6000吨以上的干法窖，其废气产量为正常排放量的均值，就会发现在利用纯低温余热发电技术后，其窖尾废气余热达210摄氏度，冷却机废气达到360摄氏度，预热器达到330摄氏度，如果对三种余热共同发电就可以有900摄氏度的余热可供利用，熟料热耗单位消耗所放出的能量明显增多，为了提升热力循环系统的工作效率，在应用的过程中就要积极的应用多压系统，但在选取单压和双压方案时要以实际情况为准，当锅炉热平衡计算数值与锅炉结构计算所得数值基本吻合的情况下，锅炉自身能够完全吸收生产过程中产生的烟气的热量，这个时候采用投资费用相对较少的单压就可以满足要求，但当测量数值存在明显差异的情况下，证明废气余热不能完全利用，需要将余热传送到汽轮机补气部分，这时就要采用投资相对较高，设计结构较复杂的双压形式。除此之外在应用过程中的技术选择方面也有一定的影响，纯低温余热发电技术注重对余热的梯度利用，所以通常情况下要在窖头冷却剂处设置两个及两个以上的抽风口，并对窖头和窖尾的锅炉采用立式自然循环结构，实现自动余热传输；在此基础上在两者共用部分设置一个省煤器及一个再热器同样可以实现对余热重复有效利用的目的，由此可见，通过对纯低温余热发电技术准确全面的经济评价可以根据不同的水泥窖形式和实际情况对其余热进行针对性的重复再利用，通过对其结构组成、相关设备设置优化等提升余热发电利用效率，达到提升能源利用效率，保护环境的目的，经济评价为其实际应用提供了参考依据和研究方向，两者相辅相成。 2.除氧器。余热发电系统中，为了保证余热锅炉的给水水质要求，防止热力设备及其管道的腐蚀，必须除去在锅炉给水中的溶解氧和其他气体。目前除氧方法主要有化学除氧、热力除氧。化学除氧法只能除去水中的氧，但不能除去其他气体，且药品价格昂贵，后期运行费用上升，因此不为首选。热力除氧按工作压力分为真空除氧、大气式除氧以及高压除氧。从除氧要求的条件来看，除氧的效果与工作压力的关系并不大[7]。在工程上对除氧压力的选择主要决定于技术经济比较。目前在余热发电中用的比较多的是真空除氧和大气式除氧。大气式除氧器对进口水温要求较高，一般104℃，在余热发电系统中不设低压加热器，因此凝结泵出口水温度难以满足其工作要求，造成除氧效果不佳。如果在炉膛尾部再加设一级前置加热器来保证给水除氧效果，这便使锅炉受热面布置变得更加复杂化，且该加热器受到的低温腐蚀也会比较严重，造成设备检修更换周期短。但在双压系统中，用低压蒸汽给水除氧有利于汽轮机低压补汽参数的稳定而将因余热参数波动引起的低压蒸汽参数波动缓解于除氧过程，为解列热力系统创造了条件。 3.饱和蒸汽补汽汽轮机。余热蒸汽进汽参数不稳定、比容大、湿度大等特点，要求在汽轮机设计中考虑。进汽参数不稳定要求汽轮机的进汽调节系统必须能适应需设置压力调节器控制调节阀，当新蒸汽压力降低时，关小调节阀，防止由于余热锅炉的蒸发量不足，促使压力进一步降低，汽轮机通流末级产生鼓风。反之开大调节阀。同时余热发电用汽轮机为了快速启动，而且能够在滑压方式下运行，喷嘴配汽在空载和低负荷时只有部分进汽度，这种情况对汽机暖机不利，特别在快速启动时尤为明显，因此余热发电汽轮机采用节流配汽，不设调节级。汽机启动时靠调节阀控制转速，使发电机并网；正常运行时，调节阀全开，汽轮机处于滑压运行状态。此种进汽方式使汽轮机进汽部分始终处于均匀受热状态，这样就能满足在整个启动过程，及低负荷时能够保证汽机进汽均匀，以利于汽机快速启动，提高通流效率。在汽机主汽阀前设置旁路系统，主蒸汽通过减温减压阀，流人凝汽器。补汽由于压力低可直接排入凝汽器。从而减少由于汽轮机原因导致的整个工业系统的停机。此外在汽轮机的排汽方式上，单压汽轮机采用上排汽的方式，整个汽轮发电机组单层平台布置，使整个系统的布置简单，能有效的减少占地空间，减少设备投资。 本文在介绍低温余热发电的技术原理和特点基础上，探讨了余热发电的发展趋势。余热发电是工矿企业开展节能减排、降耗增效的有效措施，也是实现循环经济的必由之路。相信在我国的科研单位、高校、设计院、制造厂家、企业的共同努力下，余热发电事业的前景是
水泥有限公司 2000t/d水泥窑余热发电工程（5MW）项目技术方案
目录 1 项目申报基本概况 (1) 1.1项目名称 (1) 1.2项目地址 (1) 1.3项目建设规模及产品 (1) 1.4项目主要技术经济指标 (1) 2 拟建项目情况 (3) 2.1建设内容与范围 (3) 2.2建设条件 (3) 2.3装机方案 (4) 2.4电站循环冷却水 (11) 2.5化学水处理 (12) 2.6电气及自动化 (13) 2.7给水排水 (16) 2.8通风与空调 (16) 2.9建筑结构 (16) 2.10项目实施进度设想 (18) 2.11组织机构及劳动定员 (19) 3 资源利用与节约能源 (21) 3.1资源利用 (21) 3.2节约能源 (21)
附：原则性热力系统图
1 项目申报基本概况 1.1 项目名称 项目名称：水泥有限公司2000t/d水泥窑余热发电工程（5MW）1.2 项目地址 ，与现有水泥生产线建在同一厂区内。 1.3 项目建设规模及产品 根据2000t/d水泥窑的设计参数和实际运行情况，建设规模拟定为：在不影响水泥熟料生产、不增加水泥熟料烧成能耗的前提下，充分利用水泥生产过程中排出的废气余热建设一座装机容量为5MW纯低温余热电站。 产品为10.5kV电力。 1.4 项目主要技术经济指标 主要技术经济指标一览表
2 拟建项目情况 2.1 建设内容与范围 本项目根据2000t/d水泥生产线的实际运行情况、机构管理和辅助设施，建设一座5MW纯低温余热电站。本项目的建设内容与范围如下：电站总平面布置； 窑头冷却机废气余热锅炉（AQC炉）； 窑尾预热器废气余热锅炉（SP炉）； 窑头冷却机废气余热过热器（简称AQC-SH）； 锅炉给水处理系统； 汽轮机及发电机系统； 电站循环冷却水系统； 站用电系统； 电站自动控制系统； 电站室外汽水系统； 电站室外给、排水管网及相关配套的土建、通讯、给排水、照明、环保、劳动安全与卫生、消防、节能等辅助系统。 2.2 建设条件 2.2.1 区域概况 2.2.2 余热条件 根据公司提供的水泥窑正常生产15天连续运行记录，废气余热条件如下。 （1）窑头冷却机可利用的废气余热量为： 废气量（标况）：140000Nm3/h 废气温度： 310℃ 含尘量： 20g/Nm3 为了充分利用上述废气余热用于发电，通过调整废气取热方式，将废
重点用能单位能源利用状况报告制度 实施方案 为贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》关于重点用能单位应当每年向管理节能工作的部门报送上年度“能源利用状况报告”的规定，了解掌握重点用能单位能源利用状况，加强重点用能单位节能管理，制定本实施方案。 一、充分认识实施重点用能单位能源利用状况报告制度的重要性和必要性 重点用能单位能源利用状况报告制度，是重点用能单位依法定期向管理节能工作的部门报送能源消费情况、能源利用效率、节能目标完成情况、节能效益分析、节能措施等内容的制度。实施重点用能单位能源利用状况报告制度，对加强和改善重点用能单位节能监管、提高能源利用效率、实现“十一五”节能目标具有重要意义。 实施重点用能单位能源利用状况报告制度，是国家对重点用能单位能源利用状况进行跟踪、监督、管理、考核的重要方式，也是编制重点用能单位能源利用状况公报、安排重点节能项目和节能示范项目、进行节能表彰的重要依据。定期报送能源利用状况报告是重点用能单位的法定义务，各级管理节能工作的部门、各重点用能单位要充分认识开展这项工作的重要性和必要性，切实加强领导，确保报告制度落到实处。 二、重点用能单位“能源利用状况报告”的主要内容和填报要求 （一）填报单位 1、年综合能源消费量一万吨标准煤以上的用能单位； 2、国务院有关部门或者省、自治区、直辖市人民政府管理节能工作的部门指定的年综合能源消费总量5000吨以上不满一万吨标准煤的用能单位。 （二）填报内容
内容包括： 表1：基本情况表。填报单位基本信息、能源管理人员资料、经济及能源消费指标、以及主要产品单位能耗情况等。 表2：能源消费结构表。填报统计年度内重点用能单位各类能源购进量、能源消费量和能源库存量等。 表2-1：能源消费结构附表。主要填报统计年度内重点用能单位能源加工转换环节的能源投入量、加工转换产出量以及回收利用能源量等。 表3：能源实物平衡表。填报能源在重点用能单位内部各个生产环节的能源统计数据，并计算能源损耗情况。是对重点用能单位内部能源利用分配情况的综合反映，同时对用能单位能耗数据真实性进行校对。 表4：单位产品综合能耗指标情况表。填报单位产品综合能耗以及与上年期比较的变化情况。 表5：影响单位产品（产值）能耗变化因素的说明。是对表4能耗指标变化原因进行分析和简短说明。 表6：节能目标完成情况。用能单位“十一五”期间节能目标逐年完成情况。 表7：节能目标责任评价考核表。根据《国务院批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知》（国发[2007]36号）要求，重点用能单位对节能目标完成情况进行自评。 表 8：主要耗能设备状况表。对主要耗能设备（通用设备、专用设备）概况、运行情况、淘汰更新情况等进行说明。 表 9：合理用能国家标准执行情况表。根据合理用热、合理用电国家标准对用能情况进行自评。 表10：规划期节能技术改造项目列表。包括项目类别、名称、改造措施、投资金额、时间安排以及预期节能效果等。 表 11：与上年相比节能项目变更情况表。与上一年相比，节能项目的变更
中国能源现状分析 1、能源消费需求不断增加 能源就是经济与社会发展得动力,人们对更高生活水平得追求导致能源消费需求得增加。2005~2009年,中国得GDP年增长率都在10%上下,与此想对应得就是,能源需求平均增速为7、45%,远高于同期世界能源消费得平均增速为1、65%(见图1)。 图1 世界与中国能源消费增加速度 资料来源:BP世界能源统计、中国能源统计年鉴 2、能源消费结构不合理
在能源消费需求不断增加得同时,我国得能源消费结构相对不合理,主要体现为:新能源比例低,常规能源“多煤、缺油、少气”。 2005~2009年,我国得能源消费结构中,新能源比例低于3、1%,而世界得平均水平为12%;常规能源中,煤炭得比例占74%以上,而世界能源消费结构中,以石油为主,煤炭比重略高于天然气(见图2、3)。 图2 2005~2009年世界能源消费结构
图3 2005~2009年中国能源消费结构 资料来源:BP世界能源统计、中国能源统计年鉴 3、能源危机与环境危机 能源消费需求得快速增加,使常规能源面临枯竭得危机。如果以2009年得能源探明储量、生产量、消费量为基础,中国已探明储量得常规能源仅能开采、消费不足35年,而这一数字得全世界平均值也仅不足80年。在无重大能源发现或能源消费结构无重大变化得情况下,全世界常规能源在未来100年内消耗殆尽,而石油可能就是最先枯竭得能源(见图4、5)。
图4 2009年中国、世界能源储产比 图5 2009年中国、世界能源储消比储产比=2009年已探明储量/2009年得生产量;
储消比=2009年已探明储量/2009年得消费量。 资料来源:BP世界能源统计2010年6月 常规能源得消费带来一系列得环境问题,如气候变化、酸雨。 常规能源得消费产生正在使全世界得温室气体浓度快速上升。根据世界气象组织WMO发布得《温室气体公报》,全球二氧化碳、甲烷、氧化亚氮得平均浓度比工业革命前(1750年前)分别增加了38%、158%与19%。温室气体增加带来得冰川融化,海平面上升,极端天气贫乏等诸多环境灾难。 2010年中国监测得443个城市中,189个城市出现酸雨,8个城市(区)酸雨频率为100%,也就就是说逢雨必酸。 4、新能源繁荣与困境 能源危机、环境危机已经引起世界各国得高度重视,发展新能源无疑就是不二选择,而目前技术最成熟得水电、核电、风电、太阳能发电与热利用成为各国最佳选择。 1)新能源得繁荣 今年年初得能源工作会议上提出,十二五能源发展得主要目标就是: 一次能源消费总量控制在40亿吨标煤,2009年这一数字为29、2亿吨标煤,即2010~2015年得年均增速低于7、4%(前文提到,2005~2009这一数字为7、45%)。就目前瞧来,这一目标基本可以实现。 非化石能源在一次能源消费中比重达十二五末达11、4%,十三五末达15%。即到2015年非化石能源消费折合标煤约4、6亿吨标煤(2009年这一数字为0、9
我国工业余热利用现状分析 工业发展带来了巨大的污染，工业余热的利用是节能减排的重要环节。本文主要介绍了工业余热的资源特点，概述了工业余热的利用方式，中国目前低温工业余热技术，以及分析了工业余热利用中存在的问题。总结出目前应该大力发展利用低温余热技术。 1.工业余热资源特点 工业消耗的能源部门品种包括原煤、洗煤、焦炭、油品、天然气、热力、电力等。工业余热资源特点主要有：多形态、分散性、行业分布不均、资源品质较大差异等特点。 对钢铁、水泥、玻璃、合成氨、烧碱、电石、硫酸行业余热资源的调查分析结果显示，上述工业行业余热资源量丰富，约占这7个工业行业能源消费总量的1/3。综合考虑行业现状与发展趋势，这7个工业行业余热资源总量高达3.4亿吨标准煤。 余热资源开发利用量超过1000万吨标准煤的有钢铁、合成氨、硫酸、水泥4个行业，分别为3560万吨标准煤、2450万吨标准煤、1244万吨标准煤、1124万吨标准煤。 从余热资源的行业分布来看，上述7个工业行业中，钢铁、水泥、合成氨行业的余热资源量位居前三，分别为1.71亿吨标准煤、9300万吨标准煤、3454 万吨标准煤，占这7个工业行业余热资源总量的比重分别为50.3%、27.3%、10.2%；硫酸、电石、烧碱、玻璃余热资源总量则较少，分别为1940万吨标准煤、1408万吨标准煤、495万吨标准煤、311万吨标准煤，合计占7个工业行业余热资源总量的122%。 从工业余热资源的地区分布来看，上述7个工业行业余热资源可开发利用潜力居前六位的地区是河北、江苏、山东、辽宁、山西、河南，分别为1507万吨标准煤、680万吨标准煤、664万吨标准煤、530万吨标准煤、419万吨标准煤、361万吨标准煤。 从余热资源的来源来看，可分为高温烟气和冷却介质等六类，其中高温烟气余热和冷却介质余热占比最高，分别占50%和20%，而其他来源分别是废水、废
汽车发动机余热利用技术可行性分析 一、背景 自20世纪70年代世界性的能源危机发生以来，能源问题受到世界各国普遍重视，各经济大国都致力抢占能源市场同时，对节能技术的重视程度也大大加强。随着人们生活水平的提高，汽车保有量越来越大，汽车能源消耗在总能源消耗中所占的比例越来越高，汽车节能问题越来越受到各国关注。节能已经成为当今世界汽车工业发展的主题之一。汽车消耗的能源主要是石油燃料，而我国是一个石油存储量相对欠缺的国家，目前己成为世界第二大石油进口国。随着我国汽车工业的迅速发展，提高汽车燃料有效利用率和减少环境污染在我国具有更重要的战略意义。调查研究表明，汽车燃料燃烧所释放的能量只有三分之一左右被有效利用，其余能量都被散失或排放到大气中，造成了能源极大浪费，也带来了不良环境影响。因此将这些汽车废热有效利用是实现汽车节能，降低汽车能源消耗的一个有效途径。 二、汽车余热利用技术 从目前汽车所用发动机的热平衡来看，用于动力输出的功率一般只占燃油燃烧总热量的30%-45%(柴油机)或20%-30%(汽油机)。以余热形式排出车外的能量占燃烧总能量的55%-70%(柴油机)或80%-70%(汽油机)，主要包括循环冷却水带走的热量和尾气带走的热量。 有效利用自然受到人们越来越多的关注，不少人致力于此方面研究。 由于车用发动机特殊的使用场合，汽车余热利用具有鲜明的特点和特殊的要求，可将这些特点简单归结如下： 一是汽车余热的品位较低，能量回收较困难； 二是余热利用装置要结构简单，体积小，重量轻，效率高； 三是废热利用装置要抗震动、抗冲击，适应汽车运行环境； 四是要保证汽车使用中的安全； 五是要不影响发动机工作特性，避免降低发动机动力性和经济性。 由于汽车余热利用具有上述特点，使得研究的成果虽多，但投入商业化生产的不多，有待进一步的研究开发。国内外汽车余热利用的技术，从热源来看，有利用发动机冷却水余热和利用排气余热两种，从用途上来看，有制冷空调、发电、采暖、改良燃料、涡轮增压、室内湿度控制和空气净化等方式。 1、余热制冷技术 目前，在轿车空调中，占统治地位的是蒸汽压缩式空调系统，轿车空调一般要消耗8~12%的发动机动力，增加油耗，加大排放；另一方面易引起水箱过热，影响轿车动力性；同时由于蒸汽压缩式空调系统采用的制冷工质为氟利昂类化合物，
余热余能资源利用现状与前景分析 摘要：概括了我国钢铁工业余热余能资源分布、利用状况,分析了行业能耗指标，余热余能资源回收利用的潜能,可以指导钢铁企业充分利用余热余能资源,提高能源回收利用率,实现节能减排和降低企业能源成本。 关键词: 余热余能节能减排前景分析 引言：钢铁行业是高耗能行业，在消耗能源推动能源转变的同时会产生大量的余热余能，但是我国能源利用效率较低。当然随着钢铁技术的发展，越来越多的余能回收技术得到广泛的应用，且做到较好的节能和降本成效，缓冲了当前经济形势对行业造成的冲击。但是企业对余热余能的利用还处在较低水平，主要表现在余热余能资源的利用深度和已回收能源的有效利用程度两个方面，那么如何提高这两方面的水平，对面临着节能减排任务和严峻的经营形势压力的钢铁行业具有重要的积极意义。 1.余热余能利用的现状分析 节能减排是现代工业和生态环境所要必需的，各个国家都采取了相应的措施。在余热余能利用上,日本新日铁公司的余热余能回收率已达到92%以上,其企业能耗费用占产品成本的 14%。我国比较先进的企业,如宝山钢铁股份有限公司的余热余能回收率达到 68%,其能源费用占企业产品成本的21.3%。而大多数钢铁企业的余热余能回收率不到50%。能源费用占产品成本的 30%以上。我国的钢铁企业也在探索新技术、新思路。首钢在曹妃甸地区正在建设一个具有国际先进水平的钢铁联合企业。新建的首钢京唐钢铁联合有限责任公司采用国际先进工艺装备,以建设具有国际竞争力的板材精品基地为发展目标,建设规模为年产钢坯970 万 t。生产流程为原料、焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、连铸、热轧、冷轧的长流程生产工艺。各生产工序均配置了先进的工艺设备,具备了实施循环经济的条件。按照循环经济的理念,通过科学规划,建立起物质循环、能源循环及废弃物再资源化生产体系,使企业在节能、节水、降耗及资源综合利用等方面的技术经济指标均达到国际先进水平。 1.1资源的分布与利用 ( 1) 资源分布按工序: 铁前 ( 铁、烧、焦) 余热余能资源量几乎占到了总量的四分之三,尤其以炼铁工序最为突出,这与钢铁行业铁前区域能源消耗占总能耗的 60% 以上基本保持一致,是节能挖潜的重点。 按资源类别: 产品显热 ( 包括主要产品和附属产品) 及废烟气显热是余热资源存在的主要形式,约占70% ,这主要是由钢铁生产伴随不断加热、冷却的工艺过程决定的。 ( 2) 资源利用