余热利用分析报告.docx
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同方川崎节能设备有限公司
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