余热资源行业发展现状分析,工业余热发展前景广阔「图」
一、余热资源分类余热资源是指在目前条件下有可能回收和重复利用而尚未回收利用的那部分能量,被认为是继煤、石油、天然气和水力之
一、余热资源分类
余热资源是指在目前条件下有可能回收和重复利用而尚未回收利用的那部分能量,被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的第五大常规能源。这些余热资源可用于发电、驱动机械、加热或制冷等,因而能减少一次能源的消耗,并减轻对环境的热污染。
按照来源,余热资源又可被分为: 烟气余热,冷却介质余热,废汽废水余热,化学反应热,高温产品和炉渣余热,以及可燃废气、废料余热。
余热资源分类及来源
资料来源:公开资料整理
工业余热主要是在工业生产出没有得到有效利用的资源。它的产生介质也是多种多样的,不仅有固 体,同时也包括液体和气体等形式。按照工业部门不同,可以分为不同余热,其中冶金工业余热占部门燃料消耗量的比例最高。
工业余热的分类
资料来源:公开资料整理
二、余热资源现状
从2010起中国能源消耗量就已经超越美国成为全球第一大能源消耗国,到2020年中国能源消耗总量已经达到49.8亿吨标准煤,同比上升2.26%。随着我国经济的继续发展,以及人民对于物质生活的追求,未来能源消耗总量将继续提升。虽然我国能源结构不断调整,能源利用效率不断提升,但是不可再生资源的利用仍然在能源占据主要地位,因此合理利用余热资源成为如今解决能源短缺问题的重要措施。
2015-2020年中国能源消耗总量统计情况
资料来源:公开资料整理
根据行业调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%,可回收率达60%,可回收利用的余热资源约为燃料消耗总量10%-40%。根据全国能源消费总量与可回收余热资源占比进行测算,2020年我国可回收余热总资源平均值约13亿吨标准煤。
2015-2020年可回收余热总资源测算情况
资料来源:公开资料整理
高温烟气余热数量大,分布广,如冶金、化工、建材、机械、电力等行业的各种冶炼炉、加热炉中、内燃机中,且回收容易,因此高温烟气余热约占余热资源总量的50%左右,且回收容易。其次是冷却介质余热,约占余热资源总量的20%,主要是因为工业生产需要大量的冷却介质来保护保温设备。但由于冷却介质的温度一般较低,且大多为水、空气和油,因此冷却介质余热的回收十分困难。
2020年中国余热资源结构
资料来源:公开资料整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国余热锅炉市场竞争态势及投资战略规划研究报告》
三、余热资源项目分析
2015年10月底《余热暖民工程实施方案》的发布,标志着我国余热供暖步入新的历史阶段。根据对国内两家余热设备供应商的统计,2016年以来的项目数量突增,表明近三年来飞速发展的《余热暖民工程实施方案》起到的积极推动作用。
值得注意的是,2017年余热供暖项目达到阶段性顶峰,2018年回落至2016年水平,有几点可能原因:一是17年项目大多为唐山市和唐山管辖县区的钢铁厂余热项目,据设备厂家反馈“几乎做完了所有的唐山大型钢铁厂项目”;二是市场竞争加强,另有至少两家知名设备厂家参与其中,分摊到每家设备厂的项目数量减少,但“总量可能并没减少”。
2012-2019年国内两家余热供应商余热项目统计
资料来源:公开资料整理
再按照余热供暖项目所在地,余热供暖项目主要集中在河北、山西、山东等工业省份。117个项目中,有一半以上(61个)位于河北,23个在山西,13个在山东,7个在天津,4个在天津,5个在辽宁,内蒙、陕西、黑龙江和吉林各有1个。尽管项目的地域分布与设备厂商的市场活动开展有关,但不可否认的是市场活动的活跃程度与地区对工业余热供暖的重视程度密切相关。
2012-2019年国内两家余热供应商余热项目地区分布
资料来源:公开资料整理
四、余热资源回收利用的问题和潜力
1、通过轧钢加热炉热工优化,提高热效率。由于煤气热值、压力及品质存在的问题,加热炉燃烧控制尚有改善空间。空气过剩系数不合理,造成燃料消耗、氧化烧损及排烟损失均增加。通过系统优化,改善煤气供应质量,从而为合理控制空燃比创造条件。
2、推进常规加热炉烟气余热的回收利用;同时利用大修和改造,将加热炉原炉内水冷系统改汽化冷却,可回收蒸汽3~12吨/炉。另外适时推进蓄热式燃烧技术推广应用,降低排烟温度,提高能源利用效率。
3、由于蒸汽管网原有的孤网运行架构、回收和使用不连续和瞬时波动幅度大等,存在着过热蒸汽与饱和蒸汽混用、回收并网困难的问题。通过管网运行参数、主要用户需求、转炉及加热炉蒸汽回收、蓄能器及汽包运行等方面对系统进行诊断,逐步优化蒸汽运行。
4、RH炉采用机械真空技术,使用户需求趋于一致,实现能级匹配的合理用能模式。
5、提高转炉余热余能回收水平。由于转炉煤气的潜热约占转炉余热资源总量的70%以上,因此提高回收量及回收率意义重大。目前,一钢、三钢转炉回收量分别约为75m3/吨、85m3/吨,回收水平偏低(回收量均按热值2000×4.18kJ/m3折算)。因此在转炉煤气回收方面,尚有很大潜力。
6、红送热装。红送热装是炼钢与轧钢的热衔接技术,利用钢坯显热,在理论上入炉温度每提高100℃,可降低能耗6%~8%。由于受市场、工艺等因素影响,低负荷组产、订单兑现、产品质量等问题,制约着热装率和热装温度的提升。如2250、1580热轧生产线热装率仅在20%左右,跟同类型工序的50%以上还有较大差距。在资源平衡、订单兑现等外部因素影响的情况下,针对不同工序的特点,生产部门要细化组产排产,以提高热装率及热装温度。
7、根据三厂区的装备布局及余热资源分布情况,按照能源利用率较低的蒸汽发电方案计算经济效益:假设余热锅炉排烟温度达150℃、转换率为20%,则年发电量可达6500万kW·h。
上一篇:钢包浇注料一吨多少钱
下一篇:天然气流量计选型指南