隨著國家經濟發(fā)展,城市能源消耗比重不斷加大,因此工業(yè)節(jié)能以外,布局城市區(qū)域能源,提高能效與區(qū)域能源的清潔化,減少污染物的產生也是重中之重。
近年來,國家陸續(xù)推出節(jié)能減排的政策,近兩年對余熱利用也提出諸多方案。
《“十三五”全民節(jié)能行動計劃》中提到,推動用能單位實施需求側和供給側互動響應,電能替代和用電設備智能化改造,針對電、熱、氣等多種用能需求因地制宜、統籌開發(fā),互補利用傳統能源和新能源,優(yōu)化布局建設一體化的供能設施,實現多能協同供應和能源的綜合梯級利用,系統提升城市終端運營項目。
“工業(yè)余熱利用是區(qū)域能源供應中的一部分,按照《‘十三五’節(jié)能減排綜合工作方案》里邊提出的要求,能源利用過程中充分利用余熱來提高能源利用效率,統籌高耗能企業(yè)的余熱資源,綜合采用節(jié)能減排系統節(jié)能技術,在區(qū)域能源供應實施過程中,優(yōu)先利用工業(yè)余熱的資源滿足居民的供熱供冷需求,應用區(qū)域能源設施,發(fā)揮工業(yè)余熱最大的潛力是高效能低排放的趨勢?!敝袊?jié)能協會技術推廣專委會秘書長、中國國際咨詢公司節(jié)能處處長論立勇如是說。
余熱回收利用技術不斷涌現
近幾年北方部分城市探索開展了回收利用工業(yè)余熱用于城鎮(zhèn)供暖,取得了明顯成效。實踐表明,工業(yè)余熱供暖的熱源成本遠低于燃煤和天然氣供暖。在經濟和技術上均具有較好的可行性。
《余熱暖民工程實施方案》提出目標,通過集中回收利用余熱資源,替代燃煤供熱20億平方米以上,減少供熱用原煤5000萬噸以上。實施余熱暖民示范工程,選擇150個示范市(縣、區(qū)),探索建立余熱資源用于供熱的經濟范式、典型模式,不斷改革和完善城鎮(zhèn)供熱的政策機制和制度保障。
在探索過程中,技術不斷涌現。論立勇說:“在余熱暖民項目實施過程中,中國節(jié)能協會技術推廣專委會借助這個平臺挖掘了一些好的技術,比如說冷凝式燃氣鍋爐的技術、工業(yè)余熱廢熱的利用與物聯網相關技術等?!迸c余熱利用相關的冷凝式燃氣鍋爐的技術,可以避免普通非冷凝式燃氣鍋爐產生煙氣直接排放到大氣中的現象,冷凝式燃氣鍋爐技術可以使得煙氣中的水蒸氣全部或部分冷凝,從而回收煙氣中水蒸氣的淺熱,與普通非冷凝鍋爐相比,效率更高。
綜合智慧能源監(jiān)控系統則可以將整個區(qū)域能源里燃氣的供熱、淺層地熱的供熱供冷、太陽能、還有工業(yè)余熱利用等多種能源建立在一個綜合智慧監(jiān)控系統,這個系統可以對區(qū)域里各種能源的消費需求量跟供應量跟蹤監(jiān)測,在區(qū)域能源里可根據部門和城市用能的需求,實現精準的調度。
余熱資源利用節(jié)能效益顯著
“據統計,我國工業(yè)能耗占全社會總能耗的三分之二,但是能源利用效率低下(不足50%),各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%~67%,可回收利用的余熱資源為余熱總資源的60%,節(jié)能空間巨大?!敝幸婺?北京)技術有限公司(簡稱“中益能”)董事長王智慧說。
近幾年,節(jié)能環(huán)保行業(yè)內,一些企業(yè)也不斷推出不同類型關于余熱回收利用的技術方案。針對工業(yè)余熱的不連續(xù)性,中益能提出利用余熱回收并蓄熱的技術,保證用戶側熱能需求的連續(xù)穩(wěn)定。
“傳統的熱電聯產集中供熱,以它的經濟性、節(jié)能性、環(huán)保性,一直被許多國家認可,從上個世紀90年代,我國的熱電聯產集中供熱取得快速發(fā)展,但在其發(fā)展的歷程中,出現了兩大瓶頸,熱源不足與原有管網輸送能力不夠。因此,挖掘熱源的供熱,增大管網的輸送能力,已經成為集中供熱急需解決的問題,而將工業(yè)排放的廢熱加以回收利用,可以解決目前常規(guī)熱電聯產面臨的熱源不足問題?!北本┤A源泰盟節(jié)能設備有限公司(簡稱“華源泰盟”)市場部部長喬宇介紹說,以此為出發(fā)點,華源泰盟依托清華大學的科研實力研發(fā)出基于吸收式換熱的供熱技術,也稱之為大溫差換熱技術。
這項技術實現完整的吸收循環(huán)由基于吸收循環(huán)的超大溫差供熱技術和基于吸收式循環(huán)的余熱回收技術組成,在首站增設余熱回收專用機組回收凝汽余熱,解決熱源不足問題;同時在城市換熱站設置吸收式大溫差機組替代原有的板式換熱器,用于降低一次網回水溫度,拉大一次網供回水溫差,解決熱網輸送能力不夠問題。利用供熱一次網水作為驅動能源,在滿足二次網供熱品質的前提下,將一次網回水溫度降低至30攝氏度以下,可提高熱電廠供熱能力30%,降低熱電聯產供熱能耗40%,提高既有管網輸送能力80%,效率提升的同時節(jié)能減排效果顯著。