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火电厂（热电厂）余热利用解决方案

2、钢铁及有色冶金产业

钢铁及有色冶金产业不仅是一个耗能大户，实际上还是我国制造业的重点行业，目前钢铁行业一年的总产能约为9亿吨，是全世界的首位，占世界总量的50%以上，有色冶金行业也不例外。虽然，在目前的产业结构调整中，可能会有大幅度地下降，但其基本格局不会有大的变化。因为其投入太大、影响也大，钢铁行业在产能过剩的压力下，十分重视相关的余热余能的利用，进行了大量的节能技改。例如，大力推进余热余能的煤气发电、干熄热发电、余热发电、废锅汽轮机发电、燃气蒸汽轮机联合发电等。某钢铁公司，设计规模仅800万吨/年，其余热余能的发电能力就有48万千瓦，占自用电比例高达75%以上。如果继续进行深度改造，还有十余万千瓦的潜力。如果我国的钢铁行业按此规模进行考虑，仅发电即有5000万千瓦左右的装机潜力，发电能力也会达到3500万千瓦左右。过去炼钢的钢水要先浇铸成钢锭，使之冷却放出余热;为了轧钢又要加热至1000℃以上再行轧制。但随着连铸技术的出现，即炼钢以后直接轧制，冷却余热的合理利用使其效率提高了10%左右，为炼钢系统实现负能冶炼出力最大。钢铁行业的大型流体设备(风机、泵类、压缩机等)利用十分广泛，能耗也十分巨大，但是由于匹配不合理产生的节流损失以及冷却加热不合理的损失等浪费的能量极大。如以上述800万吨/年的钢厂为例，其余能的节约量约在20亿千瓦时左右。总之，钢铁与有色冶金产业既是我国的重要产业，又是世界的首户，其余热余能的潜力均在20%以上，余热余能的数量、比例较大，节能的潜力也较大。

电炉余热发电流程图

烧结机余热发电流程图

转炉余热发电流程图

有色金属冶炼炉余热发电系统原理图

3、石油化工行业

这里讲的石油化工行业是泛指：包括石油、石化、基础化工、常规化工、化肥、医药等行业的综合，也是我国最重要的制造产业之一，能源消耗较多的产业之一。据不完全统计，上述行业的总能耗约占全国总能耗的20%以上。在上述行业中，由于化学反应是其基本的生产过程，这样即出现了大量的余热余能。此行业与钢铁行业类似，具有大量的余热余能，可以用来发电。例如，硫酸生产过程中的工质温度约在1000℃左右(过去利用较少)，目前仅能用来产生中压蒸汽。但从火用损失角度分析而言，完全可以用来产生10MPa，540℃左右的蒸汽，这样发电能力即可能增加40%以上。大量的化工产品需要烘干，为此相当多的企业采用以天然气或煤燃烧后的烟气直接烘干，这样一来高位能即随着过程的排烟余热而损失掉了，利用率极低。如果合理利用，采用燃气蒸汽联合循环或热电联产，上述经余热带走能量(烟气)中的30%可能被回收。化工行业是电能消耗最大的行业，流体机械的数量及能耗都是各行业之首，这里的节流损失、不合理的冷却及加热损失、布置位置不合理产生的不必要流阻损失约占其总电耗的28%以上。目前由于采用了各种调速、合理匹配等措施，回收了大约15%以上的电能。但仍有大量的设备由于各种原因，未能回收这部分余能。石化行业为了工艺的需要消耗数以亿吨/小时的蒸汽，但是由于装置及系统的问题，真正有效的利用仅50%左右，大量的热能随着过程的进行，损失在过程传输与使用不合理之中。如能合理回收，大约有30%左右的量可能被回收。为了输送天然气、石油，必须加压，从而消耗了大量的电能及其它形式的能量。在使用时又产生了大量的节流或排放损失。目前出现的压差发电系统是解决上述问题的好方法之一。

——在采油采气过程中，耗费了大量的电能或其它形式的能量，注气、注水以后又变成了余压余能。如何利用这部分余压余能，值得人们研究。

——石化系统的各种产品主要是各种油品、天然气，除了供给化工、交通、军工、其它系统外，相当一部分用于锅炉燃烧产生蒸汽等。这种形式存在严重的高位低用，产生了大量的高位余能(火用损)。目前全国尚有天然气、油锅炉10万余台，能耗1亿吨标煤/年左右。这部分高位余能如能合理利用，可以多回收电能约80亿度/年。

石化行业余热利用

石化行业低温热水余热利用

炼化企业低温余热发电技术

4、煤炭行业

对我国而言，煤炭行业具有特殊地位。2010年以前，我国能耗的70%以上由煤炭来承担。由于节能减排的需要，近年来我国大力开发石油、天然气及其它可再生能源，煤炭的比例在缩小，但总量并未减少。煤炭行业的能耗并不太高，但在开发过程中，也有大量的煤层气(余能)及瓦斯气大量的随行产出，但这部分余能的利用水平不高，其潜力很大。

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