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煤矸石制砖在煅烧过程中有大量的热量,随着排风机而排出窑外,主要是烟气余热和产品冷却余热。据调查,烧结砖生产中的余热总量约占其燃料消耗总量的30%-60%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的40%左右。这部分热量目前除掺入部分冷风降温到125℃左右用来烘干砖坯外,基本上未得到有效利用。这些热风在其高温段烟气温度达400℃,平均温度可达200℃左右,是很好的稳定低温热源,具有利用余热发电的潜力,若在全国推广,将具有广阔的市场前景。
从本文开始,将重点分析中国余热发电技术的现状,未来的发展潜力,以及所面临的问题与障碍。为项目后续的余热发电可行性分析奠定基础。
第一部分 中国余热发电产业现状
1、基本概念
1.1余热发电
余热是在一定经济技术条件下,在能源利用设备中没有被利用的能源,也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。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%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。
余热的回收利用途径很多。一般说来,综合利用余热最好;其次是直接利用;第三是间接利用(产生蒸汽用来发电)。依据余热介质的不同,其合理利用顺序如下:
(1)余热蒸汽的合理利用顺序是:①动力供热联合使用;②发电供热联合使用;③生产工艺使用;④生活使用;⑤冷凝发电用。
(2)余热热水的合理利用顺序是:①供生产工艺常年使用;②返回锅炉及发电使用;③生活用。
(3)余热空气的合理利用顺序是:①生产用;②暖通空调用;③动力用;④发电用。
鉴于此,在工业上,余热一般优先供生产自用,当有剩余时,虽然直接利用(如暖通空调用或动力用)对能源的利用率要更高一些,但限于暖通空调用量较小且季节变化较大的特点,以及作为动力用要求负荷相对稳定的特点,该种利用方式具有一定的局限性。更多地,则是选择采用余热发电的技术对能源进行回收利用。
所谓余热发电技术,就是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不仅节能,还有利于环境保护。余热发电的重要设备是余热锅炉。它利用废气、 废液等工质中的热或可燃质作热源,生产蒸汽用于发电。由于工质温度不高,故锅炉体积大,耗用金属多。用于发电的余热主要有:高温烟气余热,化学反应余热,废气、废液余热,低温余热(低于200℃)等。
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