淺析加快發展工業余能回收利用產業對空氣污染治理的影響

尹鳳亭

摘要：分析了工業余能種類與空氣污染治理之間的關系，由我國工業余能回收利用現狀、存在的問題與國家相關產業政策，推斷出了加快工業余能回收利用產業發展是加快我國空氣污染防治工作的有效途徑。指出了工業余能回收利用產業發展空間廣闊。

關鍵詞：空氣污染治理；工業余能回收利用；節能減排

中圖分類號：X51文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）02017802

1引言

隨著我國工業化、城鎮化進程的不斷推進，空氣污染問題日益突出。長周期、大范圍、爆表級別的霧霾天氣不僅給人民群眾的身體健康帶來極大損害，還對人民群眾的日常生活和生產作業造成極大影響。目前加快我國空氣污染治理的壓力不斷加大，并早已引起社會各階層的廣泛關注。加快工業余能回收利用產業的健康發展，提升工業能源利用效率，減少工業污染物質排放，是我國空氣污染治理工作的主要內容之一。

2工業余能與空氣污染治理的關系

2.1工業余能分類

三高工業（高耗能、高排放、高污染）生產過程中產生大量的各類余能，包括高溫煙氣余熱、廢汽廢水余熱、化學反應余熱、高壓流體余壓、瓦斯與煤氣等多種。按余能載體不同，工業余能可分為載熱性余能（比如水泥窯余熱、鍋爐煙氣余熱、循環冷卻水余熱等）、可燃性余能（比如煤礦瓦斯、焦爐煤氣等）和載壓性余能（比如高爐煤氣余壓、加氫裂化裝置中的熱高分油余壓等）。理論上也有專家將可燃性余能、載壓性余能作為載熱性余能的，即將工業伴生性可燃性氣體與工業余壓等余能換算為工業余熱。工業余熱按品位又可分為中高品位余熱和低品位余熱，低品位余熱一般指300℃以下，用傳統設備無法有效回收的余熱，包括低濃度燃氣。

2.2工業余能回收利用與空氣污染治理的關系

治理空氣污染的措施有多種，減少工業污染物質的排放是最重要的措施之一。加快工業余能回收利用產業發展，不僅可以減少一次能源使用量，減少大氣污染物質的排放總量，還可以減少煤礦瓦斯、焦爐煤氣、轉爐煤氣、氮氧化物等溫室氣體的排放，極大改善空氣質量，從而達到空氣污染防治的目的。

3我國工業余能回收利用現狀

3.1世界最大的工業余能產生國家

煤炭是大氣污染物質排放量最高的一次能源，其CO2、PM2.5的產生量遠高于石油與天然氣，但由于我國“富煤、貧油、少氣”的化石能源儲備結構特點，決定了煤炭在過去及未來相當長的一段時間內作為我國主導能源的地位不會改變。“十五”以來，我國經濟的持續高速增長主要是以固定資產投資驅動的，而固定資產投資的高速增長又是以高耗能工業（煤基工業）快速擴張為基礎。目前我國已有近40余個大宗工業產品產量居全球第一，其代價是產生大量的工業余能及工業污染物質，使我國成為世界最大的工業余能產生國家，也成為世界最大的工業污染物排放國家。根據研究機構調查，我國各行業的余壓余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%～67%，可回收利用的熱能資源約為余壓余熱總熱能資源的60%以上。表1列舉了2012年我國六類大宗工業產品產量及占世界總產量比例。

3.2產業政策支持發展工業余能回收利用產業

“十五”以來，國務院、發改委等先后發布了《節能中長期專項規劃》、《“十一五”十大重點節能工程實施意見》、《節能減排“十二五”規劃》、 《大氣污染防治工作計劃》等一系列文件，均包括鼓勵工業生產企業加大工業余熱、余壓、瓦斯、煤氣、煤矸石、煤泥等余能的回收利用，并在發電并網、稅收、貸款、科技獎項評審等方面給予支持或傾斜，促進我國水泥窯余熱、干熄焦余熱、轉爐余熱、高爐煤氣余壓、煤礦瓦斯等中高品位余能的回收利用發展，對降低工業能耗做出了巨大貢獻。“十一五”期間，我國以能源消費年均6.6%的增速支撐了國民經濟年均11.2%的增長，能源消費彈性系數由“十五”時期的1.04下降到0.59，節約能源6.3億t標準煤，通過實施節能減排重點工程，形成節能能力3.4億t標準煤。

截至2013年年底，我國已建成投產的水泥窯低溫余熱發電機組近800套，裝機容量達700萬kW左右；建成投產高爐煤氣余壓回收透平發電機組900余套，裝機容量達800萬kW左右；建成投產各類瓦斯（煤層氣）發電項目近300個，裝機容量達200萬kW左右。考慮到干熄焦余熱發電、玻璃窯余熱發電以及液力回收透平等其他余能回收利用裝置，目前我國已建成投產的各類工業余能回收利用裝置回收總功率保守估計在2000萬kW以上，相當于年節約標準煤5184萬t，減少CO2排放1.36億t，同時減少大量的PM2.5污染物質的排放。

3.3工業余能回收利用產業存在的問題

能源利用效率總體偏低。2011年我國GDP總值約占世界的8.6%，但能源消耗占世界的19.3%，單位GDP能耗仍是世界平均水平的2倍以上。全國鋼鐵、建材、化工等行業單位產品能耗比國際先進水平高出10%～20%，工業生產過程中還有許多余能沒有被高效回收利用，工業污染物的排放對空氣污染的影響很大。以鋼鐵工業為例，國外先進的鋼鐵企業的余能資源（包括余熱、余壓及伴生性燃氣）回收率一般在90%以上，而我國鋼鐵企業平均余能資源回收率僅在50%左右。

4工業余能回收利用產業未來發展重點

未來我國工業余能回收利用產業的發展重點是低品位余能（200℃以下的余熱及低濃度瓦斯等）回收利用技術與設備的開發與推廣。2012年全國煤層氣產量125億m3，利用總量僅52億m3，利用率41.5%；焦爐煤氣產生量近1900億m3，其中30%沒有很好利用。目前我國150℃以下的低品位余熱大部分還沒有被有效回收利用，還有部分中高品位工業余能的回收利用是季節性回收，比如有些北方企業將燒結余熱或煤礦瓦斯的回收用于供暖，一到非供暖季節，大部分余能被排放掉。

“十二五”期間，螺桿膨脹機、工業熱泵、低濃度瓦斯發電機等新型余能回收利用設備將得到迅速發展，其中回收利用工業低品位余熱的工業熱泵將被作為城市供熱技術進行推廣與普及，高爐頂壓壓差發電，干熄焦余熱、新型干法水泥純低溫余熱、玻璃熔窯余熱發電等也將還有一定的市場空間。

2012～2017年，我國將會新增余能回收利用設備總功率在3000萬kW左右，即每年增加節約標準煤消耗1億t左右，減少CO2排放2億t以上，同時減少大量的SO2、氮氧化物、其他空氣污染物質的排放，對我國空氣污染的治理起到積極的促進作用。

5結語

目前我國整體上處于工業化中期后半階段。在未來相對較長一段時間內，10年甚至是20年，煤炭在我國能源生產與能源消耗中的主導地位不會改變，重工業在推進我國經濟發展過程中的作用也不會改變。因此，加快工業余能回收利用產業的快速發展，是我國加快發展綠色低碳循環經濟的重要組成部分；是扎實做好一次能源的減量化應用，減少工業污染物質排放的重要措施；是加快我國空氣污染防治工作的有效途徑。

參考文獻：

[1] 王華，王輝濤.低溫余熱發電有機朗肯循環技術[M].北京：科學出版社，2010.

[2] 中國金屬學會.2013年全國冶金焦化節能減排關鍵技術研討會論文集[C].濟南：中國金屬學會，2013.

[3] 李偉明，張志綱，肖曉.轉爐煉鋼煤氣回收利用自動控制系統的研究與應用[J].工業儀表與自動化裝置，2012（3）：58～60.endprint