我国余能回收利用前景分析

　　自2013年以来，我国从南到北、从东到西数十个城市的PM2.5（大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物）指数“爆表”。尤其入冬以来，青岛、上海、南京等东部沿海城市也未能豁免。此次全国性、长时间大范围的雾霾天气更加引起了全社会对空气污染防治的重视。新型余能回收利用设备也因此迎来新一轮发展机遇期。

　　专家分析，造成我国空气严重污染的原因较多，主要包括工业排放、机动车辆增长过快等诸多因素。其中工业排放是造成空气污染最重要的因素之一，减少工业污染物的排放也成为防治空气污染的重要举措。

　　减少工业污染物排放主要有两个途径，一是通过为工业锅炉、窑炉等工业装备配套合格的除尘设备、脱硫、脱硝装置，并保证设备的有效投运；二是通过回收利用工业生产过程中产生的各种余能，提高能源利用效率。第一种途径是直接通过减少工业粉尘、二氧化硫、氮氧化物等空气污染物质的排放，达到防治空气污染的目的。第二种途径主要是通过减少一次能源使用量，包括减少一部分可燃性气体（温室气体）的排放，达到空气污染防治的目的。

　　可有效改善空气质量

　　工业余能是指工业生产过程中产生的可以再次回收利用的能量，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多种。按余能载体不同，工业余能可分为载热性余能（比如水泥窑余热、锅炉烟气余热、循环冷却水余热等）、可燃性余能（比如煤矿瓦斯、焦炉煤气等）和载压性余能（比如高炉煤气余压、加氢裂化装置中的热高分油余压等）。理论上也有专家将可燃性余能、载压性余能做为载热性余能的，即将工业伴生性可燃性气体与工业余压等余能换算为工业余热。工业余热按品位又可分为中高品位余热和低品位余热，低品位余热一般指300℃以下，用传统设备无法有效回收的余热，包括低浓度燃气。

　　根据研究机构调查，我国各行业的余压余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，可回收利用的热能资源约为余压余热总热能资源的60%以上。如果工业余能可以被有效回收利用，不仅可以大幅度减少一次能源的使用量，还可以大量减少煤矿瓦斯、焦炉煤气、转炉煤气等温室气体的排放，可有效改善空气质量。

　　长期以来，煤炭作为我国最主要的能源，占一次能源生产和消费总量的70%以上。受固定资产投资驱动，2000年以来我国经济持续高速增长，从而导致高耗能工业（煤基工业）快速扩张。近十几年来我国有30余个大宗工业产品产量居全球第一，其代价是以煤炭为基础能源的工业产生大量的过程余能及工业污染物质，使我国成为世界最大的工业余能产生国家，也成为世界最大的工业污染物排放国家。

　　“十五”以来，国务院、国家经贸委、发改委等先后发布了《关于进一步开展资源综合利用的意见》、《节能中长期专项规划》、《“十一五”十大重点节能工程实施意见》以及《节能减排“十二五”规划》等一系列文件，鼓励工业生产企业加大工业余热、余压、瓦斯、煤气、煤矸石、煤泥等余能的回收利用，并在发电并网、税收、贷款、科技奖项评审等方面给予支持或倾斜，使我国水泥窑余热、干熄焦余热、转炉余热、高炉煤气余压、煤矿瓦斯等中高品位余能的回收利用取得了长足发展，对我国“十一五”期间万元GDP能耗下降做出了巨大贡献。

　　截至2013年年底，我国已建成投产的水泥窑低温余热发电机组近800套，装机容量达700万千瓦左右；建成投产高炉煤气余压回收透平发电机组900余套，装机容量达800万千瓦左右；建成投产各类瓦斯（煤层气）发电项目近300个，装机容量达200万千瓦左右。考虑到干熄焦余热发电、玻璃窑余热发电以及液力透平等其他余能回收利用装置，目前我国已建成投产的各类工业余能回收利用装置回收总功率保守估计在2000万千瓦以上，相当于年节约标准煤6000万吨左右，减少CO2排放1.4亿吨左右，同时减少大量的PM2.5污染物质的排放。

　　余能回收利用前景可期

　　近10年来，我国在一些工业余能的回收利用方面取得了可喜的成绩，但在工业生产过程中还有许多余能没有被高效回收利用。以钢铁生产企业为例，国外先进的钢铁企业的余能资源（包括余热、余压及伴生性燃气）回收率一般在90%以上，而钢铁企业平均余能资源回收率仅占50％左右。除此之外，还有一些低品位的工业余能没有被有效回收利用（200℃以下的各类余热及低浓度瓦斯等）。

　　资料显示，2012年全国煤层气产量125亿立方米，利用总量仅为52亿立方米，利用率为41.5%；焦炉煤气产生量近1900亿立方米，其中30%没有很好利用；绝大部分150℃以下的低品位余热没有被回收利用。除此之外，我国还有部分中高品位余能的回收利用还只是季节性回收，比如有些北方企业将烧结余热或煤矿瓦斯的回收用于供暖，一到非供暖季节，大部分余能被排放掉。

　　分析人士指出，如果将我国工业余能回收利用率提升到90%左右，将会新增余能回收利用设备总功率在3000万千瓦以上。即每年增加节约标准煤消耗1亿吨左右，减少CO2排放2亿吨以上，以及减少大量其他污染物质的排放。“十二五”期间，螺杆膨胀机、工业热泵、瓦斯发电机等新型余能回收利用设备将迎来新一轮发展机遇期。

　　目前，我国整体上处于工业化中期后半阶段。在未来相对较长一段时间内，10年甚至是20年，煤炭在我余能回收装置将迎新一轮发展机遇国能源生产与能源消耗中的主导地位不会改变，重工业在推进我国经济发展过程中的作用也不会改变。因此，加快工业余能回收利用产业的快速发展，是我国加快发展绿色低碳循环经济的重要组成部分；是扎实做好一次能源的减量化应用，减少工业污染物质排放的重要措施；是加快我国空气污染防治工作的有效途径。