利用工业余热解决城市供暖瓶颈

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【摘要】：在讲求节约能源的年代，能利用余热供暖，既符合环保要求，又节约了成本，一举两得。本文以下内容是结合作者多年的工作经验对工业余热的诠释和现状分析、余热供暖案例和技术分析、取热流程优化重点，以及合同能源的管理进行分析和探讨。

【关键词】：工业；余热；供暖；节能；合同能源管理；

[Abstract]: In the emphasis on energy conservation, the use of waste heat of heating, conforms to the requirement of environmental protection, but also reduces the cost; shoot two hawks with one arrow. In this paper, the following is the author of many years of work experience and current situation analysis, interpretation of the industrial waste heat waste heat from the heating case and technology analysis, heat flow and optimization of key, and carry on analysis and discussion of energy management contract.

Keyword]: industry; heat; heating; energy saving; energy management contract

中图分类号：TU99 文献标识码： 文章编号：

前言：

中国工业占全国GDP比重43%，而工业能源消耗占全社会能源消耗的70%以上。工业是实现节能减排目标的主要领域和重要环节，也是国家实施节能降耗战略的主攻方向。工业节能对解决工业乃至整个国民经济中的能源问题具有重要的战略意义。众所周知，能源是关系国计民生、与日常生活息息相关的大问题。但我国目前的能源利用模式和能源利用技术还不能适应经济社会快速发展的要求，供需矛盾日益突出。鉴于能源供需紧张的现状和现阶段工业余热大量过剩及利用率低等各种问题，大力开展工业余热的有效利用不失为可持续发展的一大战略途径。《节能减排“十二五”规划》提出，到2015年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤，比2010年下降16%。“十二五”期间，实现节约能源6.7亿吨标准煤。同时，特别明确了“十二五”节能减排的十项重点工程，根据规划，将有2.366万亿投资投向上述领域，余热余压利用在节能改造工程中被重点提及。余热余压利用开始进入公众视线并非偶然。据统计，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%～67%，其中有60%可回收利用。随着节能减排被列为考核经济发展的“硬性指标”，余热余压利用以其可观的经济效益与社会效益不断被提上国家战略层面。

工业余热

1、工业余热含义

工业余热是工业企业在生产过程中热能转换设备及用能设备内未被利用的能量。目前多数发达国家的工业生产领域能耗低于 40%，而中国工业生产领域的能耗约占社会总商品能耗的 70%，远远高于发达国家。工业生产中能耗的热效率一般在 20%和60%之间，所剩下的余热多在 30~160℃左右的温度下排放。如果将这些大量的余热直接排到环境中，将是巨大的能源浪费，同时也会造成热岛效应和工业耗水。这些工业所在城市每年都要新增大量的城区面积，带来了新的供热能源缺口。国内外已经有很多将工业余热用于集中采暖的案例。因此，将北方城市工业大量的余热用于采暖，很大程度上利于了国家节能减排目标的实现。

2、工业余热的分类

工业余热按其能量形态可以分为三大类，即可燃性余热、载热性余热和有压性余热。

2.1可燃性余热

可燃性余热是指能用工艺装置排放出来的、具有化学热值和物理显热，还可作燃料利用的可燃物，即排放的可燃废气、废液、废料等，如放散的高炉气、焦炉气、转炉气、油田伴生气、炼油气、矿井瓦斯、炭黑尾气、纸浆黑液、甘蔗渣、木屑、可燃垃圾等。

2.2载热性余热

常见的大多数余热是载热性余热，它包括排出的废气和产品、物料、废物、工质等所带走的高温热以及化学反应热等，如锅炉与窑炉的烟道气，燃气轮机、内燃机等动力机械的排气，焦炭钢铁铸件、水泥、炉渣的高温显热，凝结水、冷却水、放散热风等带走的显热，以及排放的废气潜热等。

2.3有压性余热

有压性余热通常又叫余压（能），它是指排气、排水等有压液体的能量。另外，因为工业余热的温度是衡量其质量（品位）的重要标尺，而其温度的高低亦影响了余热回收利用的方式，所以余热也通常按温度高低分为：高温余热，T≥650℃；中温余热，230℃≤T＜650℃；温余热，T＜230℃。

余热供暖

我国工业领域余能利用空间很大，工业冷却水、工业废水、地热尾水中蕴含

着大量热能，但因热值较低难以提取，热源热泵技术可将废水中的7摄氏度至

50摄氏度的低品位余热，转换成50摄氏度至85摄氏度的高品位热能加以利用，

用于供暖制冷等生活所需，是一个提高煤炭利用效率，把能源综合利用起来的好

办法。

1、工业余热供热的热源

①从各种工艺设备排出的高温烟气。例如冶金炉、加热炉、工业窑炉、燃料气化装置等，都有大量高温烟气排出。通常将高温烟气引入余热锅炉，产生蒸汽后送往热网供热。余热锅炉型式有火管锅炉、自然循环和强制循环的水管锅炉。由于余热锅炉前的燃烧设备工况不甚稳定，烟气中含尘量大，因而，要求锅炉的金属材料对于热负荷或烟气温度的突然变化具有较好的适应性，并能耐含尘烟气的冲刷和腐蚀。余热利用的经济性，通常随烟气量的增大而提高。烟气量少时，即使初温很高，也不一定经济合理。

②工艺设备的冷却水。中国一些钢铁企业利用焦化厂初冷循环水余热，进行较大范围的集中供热，取得了良好的效果。焦炉产生的荒煤气经列管式初冷器被水冷却，冷却水升温至50～55°C，用作热网循环水。例如鞍山、本溪等城市利用这种余热供热的建筑面积都已超过120万平方米 。

炼铁高炉的冲渣水和泡渣水等工业余热，近年来也被利用于城市供热。高炉渣是炼铁过程的产物，可采用炉前水力冲渣或渣罐泡渣等方法处理。冲渣水或泡渣水吸热以后，可作循环水供热，如北京石景山钢铁厂已向50万米(左右的建筑物提供这种工业余热蒸汽锻锤的废蒸汽是小型集中供热的一种热源，一般用以满足本厂及住宅区的生活用热。这种废蒸汽量的波动较大，需要时可采用蓄热器进行负荷调节。

③电厂余热用于供暖

工业用余热型地源热泵技术具有很好的经济效益。消耗1度电，就能得到相当于5度电的热能，综合算下来，能源利用效率是原来利用燃煤供热的2倍以上。 中型电厂，有两个巨大的水泥冷却塔，进入冷却塔的水温大约为20多度，从塔顶落下后降为10多度，热泵技术可从20多度的冷却水中提取约10度的热能出来变为供暖的热源，这样既降低了水的温度，达到了冷却的目的，又将工业废水中过去看来没有价值的热能，变为可贵的供暖热。