中国余热发电技术分析

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1、中国余热发电技术分析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。　　本文将重点分析中国余热发电技术的现状，未来的发展潜力，以

2、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。　　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

3、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

4、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gesep.com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。　　1.2余热发电应用的行业　　在钢铁、石

5、油化工、建材、水泥、制糖等行业中，生产厂家具有大量低品位余热，包括低品位烟气、蒸汽和热水等，这些热量品位低、数量大、分布较散，基本不能为生产再利用。各行业专家及有关科研机构为了有效回收可资利用的余热资源，进一步就余热回收发电领域进行积极的探索、研究，相继开发出了纯低温余热发电技术及相配套的汽轮机研发、设计、应用技术，可使发电机增加25%的发电量。该技术能够将企业中大量的低品位废热集中发电，进一步提高企业能源的利用率，为各种类型企业节能环保开辟了一条新路。目前，已经投入运营或立项研究的余热发电技术主要包括（w

6、ww.gesep.com环保但不限于）如下行业：　　（1）水泥行业余热发电技术　　（2）焦化行业焦炉尾气余热回收发电技术　　（3）钢铁行业转炉余热发电技术　　（4）钢铁行业烧结余热发电技术　　（5）建材行业浮法玻璃线余热发电技术　　（6）石化行业余热发电技术　　2.水泥行业余热利用现状　　2.1水泥行业余热发展历程　　我国水泥窑余热发电大致经历了中空窑高温余热发电、预热器及预分解窑带补燃炉中低温余热发电、预热器及预分解窑低温余热发电三个发展阶段。　　在20世纪50～70年代由于我国国民经济对水泥需求量的增加

7、和电力供应紧张，为我国水泥窑余热发电的发展创造了条件，使水泥窑余热发电技术经历了第一个发展时期，70年代末80年代初完成了对日伪时期建设的余热发电窑的技术改造，并新建了若干条余热发电窑。80年代末至90年代初，在解决了余热锅炉所存在的许多重大技术问题和难题后，吨熟料余热发电量大于170kWh，运行成本0.08～0.12元/kWh，标志着我国中空窑余热发电技术达到了一个新的水平，为原有中空余热发电窑进行技术改造和新建一批类似生产线打下了良好的基础。　　到90年代初，我国水泥工业以发展新型干法工艺为主。但由于国

8、家对水泥的需求增加而电力供应紧张局面一时难于缓解，余热发电窑仍然有生存及发展的条件，主要以节能降耗、提高余热发电量、缓解供电不足的矛盾为目标，经历了第二个发展阶段。“八五”国家重大科技攻关课题“带补燃炉低温余热发电技术及装备的研究开发”的完成，以及在工程上的成功应用，形成了完整的综合利用电站的系统技术和装备，在充分回收利用水泥生产线低温余热的同时，配设环保型的循环流化床锅炉，燃用发热量小于3000kcal/kg以