工業余熱利用之“從業者”系列報道之三

工業余熱利用之“從業者”系列報道之三

中材節能股份有限公司總工程師董蘭起：

產業發展需要企業精耕細作與政策定向扶持

董蘭起總工程師從產業利用現狀、行業發展趨勢、行業存在的問題3個層面對行業進行了系統的立體透視。在分析存在問題的同時，給出了解決的建議。

國內工業余熱回收利用產業現狀

隨著我國社會對于節能環保重視程度的不斷提高，在工業余熱回收利用領域，近10年來的發展速度和成果，已經超過了工業余熱回收技術應用以來的前30年之和，可以說呈現了爆炸式的發展，但隨著我國工業規模不斷擴大，產業結構升級轉型速度進一步加快，在水泥工業余熱回收利用領域，出現了“三少、一高、一不到”的情況。

其中，“三少”主要表現在新建水泥廠數量較少，新建余熱發電項目減少，超低品位余熱利用較少；“一高”是指超低品位余熱回收利用的成本在當前技術水平和政策環境中的成本較高；“一不到”是指目前在水泥行業中，大部分水泥窯余熱發電項目技術水平沒有完全達到設計指標。

在國家“十二五”發展規劃中，產業規?？刂?、企業重組和技術升級是水泥行業的工作重心。很多水泥企業經歷了資產重組、權屬變化等調整，目前華東地區的部分水泥企業也開始了混合所有制改革，在這一系列的優化組合過程中，產能小、技術水平落后的企業淘汰的多了，新建水泥企業少了，造成了新建余熱回收發電項目的減少。同時，國內大部分水泥窯余熱發電項目都是近十年建設的，距離使用壽命還有很長的時間，因此，國內水泥窯余熱回收技術的工業化應用進程減慢，特別是新技術應用的進程要慢于技術更新升級的進程。

目前，國內工業余熱回收利用超低品位余熱利用總量較少、范圍小，與國外先進水平相比，在技術和應用方面還有大的進步和提升的空間。比如水泥行業的窯筒體輻射熱等，這部分余熱保有量較低，以5000t/d的水泥窯為例，輻射熱轉換為發電也就150kW左右，如果國家沒有相應的政策，超低溫余熱的利用將非常艱難。主要影響因素是成本較高：目前，超低品位余熱的利用造價大約10000元/kW左右，如果是超低溫廢氣利用成本將更高。

除水泥行業外，工業余熱回收在鋼鐵行業中的發展進度較慢，利用率較低。近年來鋼鐵企業對于余熱余壓回收利用主要集中TRT（高爐煤氣余壓透平發電）項目，在燒結、熱軋等高溫部位的利用回收效率較低。此外，在鋼鐵行業中，鋼渣預熱利用也是將來余熱利用的途徑。

玻璃行業受到其市場狀況影響，發展也不理想，雖然有不少企業建設了余熱發電項目，但是比例遠遠不及水泥行業。

余熱利用今后的發展趨勢

經過近10年突飛猛進式的發展后，國內大規模投用的工業余熱再利用技術使得工業余熱余壓利用行業對于高品位、中品位的余熱回收利用的技術已經發展得較為充分，這也將促使工業余熱回收再利用技術在中、高品位余熱高效利用和低品位、超低品位余熱利用中充分發展，其中對于低品位、超低品位的余熱及分散余熱的精細化、多元化回收利用將是重要方向。

就精細化方向來說，對比高、中品位余熱回收再利用的成效，大量的250℃以下的余熱資源的浪費就顯得突出了，雖然這部分余熱的溫度不高，但是其總量較大，受限于國內低品位、超低品位余熱回收技術水平有限，這部分能源浪費十分驚人。因此，需要研發相關的技術及裝備，如ORC（有機物循環熱機）技術，低品位熱-功轉換設備。

具體到余熱回收發電項目的精細化發展來看，余熱發電項目用戶對于發電裝置的優化運行認識還存在不足。比如，很多水泥企業的余熱回收發電項目運行水平都沒達到設計指標，關鍵是這些水泥企業都沒有對水泥窯余熱發電的運行予以重視，特別是在水泥窯的工藝參數對余熱發電裝置運行有較大影響的情況下，如不對水泥窯整體的運行進行精細化控制，發電裝置的運行水平難以達到設計值。

鋼鐵行業大部分燒結機技術水平較低，造成余熱回收困難，全國很多燒結發電幾乎沒有達到設計水平的，因此對于燒結機的改造，今后應該作為主要工作來做，這和水泥行業的設備運行水平對發電的影響是一個道理；玻璃行業余熱發電還有很大的發展空間，無論是技術上還是市場方面，全國四百多條生產線還有許多沒有建設余熱發電。

就多元化方向來講，工業余熱利用的途徑除發電以外，今后可以根據具體的情況，在保證熱能充分利用的前提下，在供熱與制冷、工藝設備冷卻等領域充分應用。

目前行業存在的問題

從目前國內工業余熱利用行業的發展歷程、現狀分析，我們在工業余熱回收利用行業與發達國家相比，還存在較大的差距，主要體現在三個方面：一是技術差距，二是意識差距，三是政策差距。

在技術差距方面，主要是我國工業余熱回收利用的手段與發達國家有一定差距，如前所言，主要是低品位、超低品位余熱的回收利用和綜合利用方面，比如ORC等技術還有較大的發展空間。

在意識差距方面，主要有兩點，一個是我國單位工業產值能耗還較高，應該鼓勵通過技術更新降低工業生產能耗，如水泥行業的燒成熱耗與電耗雖然有很大降低，但是全國的平均水平還是較低，鋼鐵行業就更低，不應該一邊增加生產能耗，一邊建設余熱利用項目。另一點就是工業余熱綜合利用的意識還較為薄弱，主要反映在水泥企業水泥窯余熱發電項目運行水平達不到設計值，低品位余熱回收利用水平低下，盡管這些現象的背后有技術水平的原因，但也反映了我們的工業企業對于能源綜合利用，特別是工業余熱梯級綜合利用認識不到位。

在政策差距方面，從工業余熱回收利用的過程來看，余熱品位越低，利用成本越高。然而余熱利用的發展是要以成本為基礎的，過于高昂的成本將極大地壓縮低品位工業余熱回收項目的盈利空間，進而抑制低品位工業余熱回收產業和技術的發展。就這一點而言，我們行業的生存和發展環境并不樂觀，從中低品位的余熱回收利用的這段歷史來看，當初這部分余熱回收的產業、技術也是隨著項目建設造價的降低和國家相應的配套政策發展起來的，因此出臺《工業余熱梯級綜合利用導則》，國家有關部委在適當的時候出臺針對適合低品位、超低品位工業余熱回收利用產業、技術發展的政策，對總量較大的低品位、超低品位余熱回收利用實施定向扶持，對于我國節能環保產業的精細化發展是十分必要的。

編者按：工業余熱利用之“從業者”系列報道已經進行兩期，從讀者反饋來看，效果是積極正向的。本期（第三期）我們約訪了中材節能股份有限公司（以下簡稱中材節能）總工程師董蘭起先生。中材節能是中材集團旗下從事余熱、余壓利用的專業化公司，注冊資本4.07億元。中材節能的余熱發電業務，處于行業領先地位，已為國內外近300條水泥窯生產線設計和配套了低溫余熱發電系統，并在鋼鐵、化工、有色金屬、玻璃及其它建材等行業的余熱利用方面取得很大成功，已獲得了20余個項目的業績。目前，公司節能減排系列技術裝備已大規模出口海外。無疑，這樣的一家行業翹楚公司的觀點是有一定代表性和前瞻性的。