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1、烟气余热利用的前景

1.1 我国余热资源情况

余热资源是指在现有条件下，在能源利用设备中没有被利用的多余或废弃的能源，是有可能回收而尚未回收的能量，广泛存在电站锅炉及工业设备中。从其来源分可分为高温烟气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等六类，其中，高温烟气余热总量约占余热总资源的50%，冷却介质余热占余热总资源的20%，废汽废水余热占11%。

余热属于二次能源，我国余热资源丰富，各种工业炉窑的能量支出中，废气余热约占15%～35%，锅炉烟气热损失是各项热损失中最大的一项，一般在5%～8%之间。特别是在钢铁、电力、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总消耗量的17%～67%，其中可回收率达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。

高温烟气的排烟温度高一直是影响锅炉经济运行的主要原因。国家质检总局颁布的《锅炉节能技术监督管理规程》也明确规定，“锅炉排烟温度设计应当综合考虑锅炉的安全性和经济性，并且符合以下要求：(一)额定蒸发量小于1t/h的蒸汽锅炉，不高于230℃;(二)额定蒸发量小于0.7MW的蒸汽锅炉，不高于180℃。”为减轻低温腐蚀，一般排烟温度设计在130℃～150℃，但由于尾部受热面积灰、腐蚀、漏风和燃烧工况的影响，实际运行排烟温度大都高于设计值20℃以上，燃用高硫煤的锅炉排烟温度甚至高达200℃。排烟温度每升高10℃，锅炉热效率约下降1%。对大型发电锅炉，锅炉效率已高达90%～94%，哪怕锅炉效率提高1%，其经济效益和社会效益也是巨大的，因此锅炉的运行效率直接影响企业的经济效益。如果能有效利用这些余热，则可节约大量能源，减少大气污染，且降低企业生产成本，因此余热利用对我国实现节能减排及环保战略具有重要的现实意义。

1.2 燃煤电厂的发展

目前，我国煤炭产量约一半用于发电，约73.4%的装机是火电机组，发电量的81%来自火电。一次能源结构决定了我国在相当一段时间内以化石燃料为主要能源。火电装机仍然在发电装机中占有决定性地位。发电企业燃料成本占全部成本的70%以上。

电力生产是工业经济发展的原动机和国民生活的基本保障。从2007～2011各年度数据看，火力发电量成稳定增长态势，火力发电量占全口径发电量的比重稳定波动，2011年比重呈现波峰增长态势。2011年我国电源建设火电投资为1054亿元，其中煤电投资为903亿元，占火电投资的85.67%。中国煤炭消费34.25亿吨，占一次能源消费总量近7成，煤炭产量约一半用于发电。年我国火力发电装机容量为76546万千瓦，其中煤电70667万千瓦，比例高达92.32%，2010年这一比例为92.00%。2011年火电装机容量占发电总装机容量的72.50%，火电发电量占全口径发电总量的82.45%。

图1 2007~2011全口径发电量与火电发电量情况及2011电力生产构成

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