余热利用分析报告

目录

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 (9)

2.1 余热锅炉应用领域广，未来五年市场规模将达680 亿元 (9)

2.1.1 钢铁行业：烧结余热发电将大面积推广 (11)

2.1.2 焦化行业：干熄焦余热发电目前配置比例低 (14)

2.1.3 水泥行业：低温余热发电技术和设备国产化 (16)

2.1.4 垃圾发电：未来或将呈现爆发式增长 (18)

2.1.5 其他行业：市场分散，容量不小 (19)

2.2 热泵（溴冷机）工民业两用，市场应用空间广 (21)

1.工业余热可回收率高，政策支持余热利用

1.1 工业余热可回收利用率达60%，节能潜力大

我国工业余热资源丰富，余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，其中可回收率达60%。余热资源非常丰富，特别是在钢铁、有色、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业，余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，其中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。目前我国余热资源利用比例低，大型钢铁企业余热利用率约为30%～50%，其他行业则更低，余热利用提升潜力大。余热资源是指在现有条件下有可能回收利用而尚未回收利用的能量。余热资源从其来源可分高温烟气余热和冷却介质余热等六类，其中高温烟气余热和冷却介质余热占比最高，分别达到余热总资源的50%和20%左右，是余热回收利用的主要来源。

图1：余热资源分布情况，高温烟气余热约占50%

表1：余热资源及其特点

资料来源：北京发改委《节能减排篇》

1.2 国家政策大力支持余热回收利用

我国政府计划到2020 年将碳排放量减少40%-45%，目前面临着巨大的减排压力。

政府正在推行各项有利于节能减排的政策，其中余热回收利用作为提高能源利用效率

的有效途径，国家出台多项政策鼓励企业进行余热回收利用。

（1）2009 年12 月29 日工信部推出《钢铁企业烧结余热发电技术推广实施方案》，计划用3 年时间即2010-2012 年，投资超过50 亿元，在全国37 家重点钢铁企业，对82 台烧结机推广实施烧结余热发电技术，以降低钢铁企业的能耗水平。今年3 月国务院常务会议提出，要求建立钢铁行业碳排放考核体系，预计余热回收利用将获得进一步推进。

（2）2010 年4 月2 日国务院下发《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》，要求加快推行合同能源管理，积极发展节能服务产业，同时加大资金支持力度和实行税收扶持政策。

（3）在《当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录》中，鼓励发展用于电力、石化、冶金、钢铁、水泥建材、印染、造纸、地热、糖酒工业等废热、余热回收利用发电设备。

（4）《节能中期专项规划》中明确将“余热余压利用工程”列为重点工程之一。2006 年，发改委在《节能中期专项规划》中明确将“余热余压利用工程”列为重点工程，提出“十一五”期间在钢铁联合企业实施干法熄焦、高炉炉顶压差发电、全高炉煤气发电改造以及转炉煤气回收利用。

（5）《“十一五”十大重点节能工程实施意见》要求研究制定鼓励利用余热余

压发电、供热和制冷的优惠政策，并在钢铁、水泥行业推广利用。国家发改委2006 年7 月发布的《“十一五”十大重点节能工程实施意见》的第三项为“余热余压利用工程”，要求在钢铁行业推广干法熄焦技术、高炉炉顶压差发电技术；在水泥行业推广纯低温余热发电技术，建设水泥余热发电装置，研究制定鼓励利用余热余压发电、供热和制冷的优惠政策。

表2：与余热回收利用相关的各项政策内容

1.3 余热利用两大主要途径

目前余热利用的途径主要有两种，第一种是采用余热锅炉发电，是工业余热利用的主要形式；第二种是采用热泵（溴冷机）系统回收余热，适用于工业和民用的低温余热回收。

1.3.1 工业余热利用主要形式：余热锅炉发电

余热锅炉是余热发电系统中的重要设备。根据用途不同，余热锅炉可细分为电站余热锅炉和工业余热锅炉。相对电站余热锅炉，工业余热锅炉运行环境恶劣，设计、制造工艺较为复杂，多为非标产品。

表3：电站余热锅炉和工业余热锅炉特点

图2：电站余热锅炉图3：工业余热锅炉

余热资源的利用效率和余热资源的温度有关，一般情况温度越高，利用效率越高。根据余热资源温度的高低可分为高温余热（高于500℃），中温余热（200~500℃）和低温余热（低于200℃）。余热锅炉发电一般适用于高温余热，而热泵回收系统则适用于低温余热。

1.3.2 低温余热利用首选设备：溴冷机和热泵

溴化锂吸收式机组是利用余热资源作为机组的动力，通过驱动机组达到制冷或供热的目的；而热泵机组回收余热则是利用热泵系统提取低温余热资源，以达

到充分利用余热的目的。

溴化锂吸收式机组工作原理：溴化锂制冷机是以热能为动力源，以水为制冷剂，以溴化锂溶液为吸收剂，制取冷源水。其热源主要有蒸汽、热水、燃气和燃油等，可分为直燃型、蒸汽型和热水型。蒸汽型机组可利用蒸汽余热，如城市集中供热热网、热电冷联供系统、纺织、化工、冶金等行业；热水型机组，可利用65℃以上的热水，如工业领域工艺过程产生的余热热水制取冷水。由于是“以热制冷”，溴化锂制冷机可以利用工业废余热为工业提供工艺所需冷水或空调。

图4：吸收式机组原理示意图图5：压缩式热泵原理示意图

压缩式热泵工作原理：热泵系统是通过换热介质，从低温热源吸取热量，然后在高温处释放出热量；热泵系统一般由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部件组成。低佛点换热工质流经蒸发器时蒸发，从低温位处吸收热量，经过压缩机压缩后升温升压；然后流经冷凝器，在冷凝器冷凝中，将从蒸发器中吸取的热量和压缩机耗功所相当的那部分热量释放；释放出的热量就传递给高温热源，使其温度提高。蒸汽冷凝降温后变成液相，流经节流阀膨胀后，低压液相工质流入蒸发器，如此不断往复循环，热泵系统就能使低温热量连续不断地传递到高温热