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海量资料超值下载TOC\o1-3\h\uHYPERLINK\l_Toc17711硫酸工业烟气余热回收利用
①HYPERLINK\l_Toc18765概述
①HYPERLINK\l_Toc10552系统改造
②HYPERLINK\l_Toc
277311、技术方案
②HYPERLINK\l_Toc
172442、节能效果
③HYPERLINK\l_Toc17002硫酸工业余热利用
④HYPERLINK\l_Toc18738余热回收应用领域
⑦HYPERLINK\l_Toc14255余热回收利用行业分析
⑨硫酸工业烟气余热回收利用概述 随着新的硫酸工业污染物排放标准的颁布实施,我国硫酸行业加快了技术创新的步伐,通过引进国外技术,以及自主研发新技术,不断推进以硫黄制酸低温位余热回收为重点的余热回收工作,打响了节能减排攻坚战 2011年,随着化工、轻工、纺织、钢铁等化肥以外行业耗用硫酸量的增加,以及磷肥的恢复性增产,我国硫酸生产呈现大幅增长态势在产能不断增长的同时,硫酸行业面临着越来越大的环保压力新标准规定对于已建成硫酸企业,自2011年10月1日起至2013年9月30日,二氧化硫污染物排放浓度要降到860毫克/立方米以下;2013年10月1日起现有企业二氧化硫排放浓度降到400毫克/立方米以下而新建硫酸企业,从新标准实施之日起,二氧化硫排放浓度必须在400毫克/立方米以下这意味着,2年过渡期后,达不到排放标准的企业将被淘汰新一轮行业洗牌将不可避免,节能减排重任迫在眉睫 在这样的背景下,硫酸行业将“十二五”开局之年的战略重点锁定在以技术进步推进节能减排http://baike.baidu.com/view/
981515.htm\t_blank上,大批硫酸企业随之开展技术改造和产业升级的攻坚战系统改造 硫酸生产过程中,位于焚硫炉出口的中压余热锅炉所产生的
9.6t/h中压蒸汽70%用于汽轮机拖动主鼓风机,其余蒸汽经减温减压用于硫磺贮罐和伴热保温以及送往低压蒸汽蒸汽管网,位于转化四段出口的低压锅炉所产出的4t/h低压蒸汽全部送往低压蒸汽管网,供化工厂生产及冬季采暖这样,除系统开车升温外,全部利用余热生产蒸汽即可满足全厂化工生产用汽而无需启动燃煤锅炉
1、技术方案 使用烟道式单锅筒自然循环水管中压余热锅炉,蒸发量为
9.6t/h、工作压力
3.82MPa为保障锅炉安全运行,对过热器换热__进行调整,由原来的65m2减少为45m2,目的是为了防止过热器超温,并减少了第
一、第二过热器之间的减温器的负荷在低温过热器进口与减温减压器之间增设一条饱和蒸汽复线,用饱和蒸汽来控制高温过热器的温度指标,并在汽轮机低负荷运行状态下少产过热蒸汽多产饱和蒸汽,见图
12.1余热利用流程避免了过去全部产出过热蒸汽后,多余的蒸汽再经减温减压供化工生产,可简化操作程序 另将原有的发电机、变速器拆除,在空出的位置__离心式鼓风机,将原有的汽轮机调压器拆除,抵压抽气装置取消 一般石油化工企业都是由外部汽源供汽,启动汽轮机http://baike.baidu.com/view/
33757.htm\t_blank工作但由于现场没有外用汽源,只有靠电机拖动鼓风机将硫酸装置启动正常,中压余热锅炉送往汽轮机的蒸汽达到工作参数时,才能启动汽轮机拖动鼓风机在汽轮机冲转时关闭风机出口阀,在风机提速过程中适度打开风机出口阀并适当关闭放空阀,最后完全打开出口阀并完全关闭放空阀与此过程的同时缓慢关闭电机拖动风机出口阀并适当打开放空阀,最后完全关闭出口阀并完全打开放空阀两台风机出口阀的两侧都设有压力表,操作时尽量使两台风机出口阀两侧压力变化平缓运行3~5min后关闭电机拖动的风机,切换完成
2、节能效果 硫酸生产过程中,位于焚硫炉出口的中压余热锅炉所产生的
9.6t/h中压蒸汽70%用于汽轮机拖动主鼓风机,其余蒸汽经减温减压用于硫磺贮罐和伴热保温以及送往低压蒸汽蒸汽管网,位于转化四段出口的低压锅炉所产出的4t/h低压蒸汽全部送往低压蒸汽管网,供化工厂生产及冬季采暖这样,除系统开车升温外,全部利用余热生产蒸汽即可满足全厂化工生产用汽而无需启动燃煤锅炉硫酸工业余热利用硫酸生产过程中产生大量热能,热能品位从高到低均可回收加以利用高品位热能最好的利用方式是发电,可以大大降低生产成本硫酸的原料可以是硫黄、硫铁矿以及冶炼厂的冶炼气,以这些原料制取SO2气均产生高温热能,气体温度达850~1100℃根据生产经验,这部分高温余热可产生
1.1~
1.3吨蒸汽/吨硫酸而在转化工段,主要是中温余热一次转化完毕到吸收塔的转化气温度在400℃左右利用这部分余热,据生产实践估算,每生产一吨硫酸约可生产
0.2吨蒸汽在两次转化工艺中,这部分中温余热已转移到酸吸收系统的低温余热中低温余热的回收利用主要在干吸系统当采用高温吸收工艺,把中间吸收塔酸温提高到165℃时,出塔酸温可达200℃这部分低温余热可以用来发电每小时进塔气量为111000m3,温度为194℃条件下,可产生185℃、压力为1043kPa的蒸汽
29.7吨,供9000KW汽轮电机发电在硫酸生产中已__了热管SO2气体余热回收蒸汽发生器和热管SO3冷却蒸汽发生器两种设备,并在工业生产应用中取得了很好的使用效果由于硫酸生产是连续性生产,生产过程中的高温,矿尘磨损,高、低温腐蚀等因素常使设备受到侵害,致使整个生产停顿造成损失热管设备的个别管件损坏不会影响整体设备效能,因之也不需停工检修,故热管技术在硫酸生产中发挥了具大的作用硫酸生产及余热发电工艺流程图和DCS系统结构图__本站 来源本站整理 ____2009-3-3020:17:16 [收藏http://___.elecfans.com/user/f__orite.aspaction=addtopic=硫酸生产及余热发电工艺流程图和DCS系统结构图][评论http://___.elecfans.com/article/comment.aspArticleID=40372\t_blankhttp://___.elecfans.com/user/f__orite.aspaction=addtopic=硫酸生产及余热发电工艺流程图和DCS系统结构图]硫酸生产及余热发电工艺硫酸生产及余热发电工艺流程图如图1所示图1硫酸生产及余热发电工艺流程图3DCS体系结构设计
3.1DCS系统结构DCS系统结构参见图2图2DCS系统结构图 化工易贸网讯生意社6月17日讯 近日,记者在山东东佳集团的“硫酸http://search.china.alibaba.com/selloffer/硫酸.html\t_blank低温余热回收利用”项目施工现场看到,三套吸收塔已吊装到位,进入设备__阶段据悉,该项目获得国家财政奖励,被国家___、淄博市列入今年重点节能改造项目,预计10月底投入试生产,项目投产后,每年可产蒸汽14万吨,节约煤炭约2万吨,年增效益2000多万元,不到两年即可收回全部投资届时,该集团的万元产值综合能耗达到国内领先水平 采访中记者获悉,硫酸生产过程中产生大量的热能,回收并合理利用硫酸生产过程中热能,已经成为衡量硫酸工业技术水平的重要标志近年来,东佳集团在生产中加大环境保护力度,不断提高节能减排的水平,在“硫酸低温余热回收利用”方面取得重大突破,是国内钛白行业中唯一获得全国石油化工环境保护先进单位的企业 据东佳集团总经理孙鹏介绍,该集团现有三套硫磺http://search.china.alibaba.com/selloffer/硫磺.html\t_blank制酸装置,均已__高温段、中温段九台余热锅炉,回收利用了硫酸生产中高温段、中温段的余热生产蒸汽,用于本公司钛白粉http://search.china.alibaba.com/selloffer/钛白粉.html\t_blank及其它化工生产,年利用蒸汽60万吨,节约蒸汽价值达6000多万元,节约煤炭达10万吨,有力地促进了集团的节能减排工作但在硫酸生产SO3吸收过程中产生的大量低温位热能,还不能加以回收利用,硫酸装置总热能回收效率也只能达到65%左右为此,该集团积极捕捉国内外硫酸工业的前沿生产技术,投资3800万元,引进世界先进的低温余热回收技术,在原有硫磺制酸系统上进行节能技术改造,利用硫酸装置SO3吸收过程中的低温位余热产生低压蒸汽,使产汽率最高可达
1.7t/t酸,硫酸装置总的热能回收率达到90%以上回收的蒸汽用于公司的钛白粉及其它化工生产,有效节约能源消耗,减少污染物排放,从而降低集团各产品生产成本,提高生产效益,实现经济效益与节能环保的双赢硫酸转化气体换热器的传热强化与大型化发展晨怡热管http://nx
8.net/news/62/2006-10-22:06:06日期:2006-4-20:00:59来源:来自网络查看:[大中小]__未知热度华南理工大学化工与能源学院传热强化与过程节能___重点实验室邓先和【摘要】__在该文中介绍了近年换热器传热强化的研究进展及硫酸转化气体换热器朝大型化发展中换热器结构形式所发生的一些变化,该文的内容可为设计部门及硫酸生产单位提供一些参考信息
一、前言v换热器的传热强化理论近年来有了新的发展,一种称为传热场协同的理论【1】对流体的对流传热强化的原因与规律有了进一步的揭示该理论从流场与温度场的相互作用规律上说明了两场矢量夹角的变化对流体对流传热的影响该理论将流体流向与温度场的温度梯度方向的相互关系分三种情况作了分析1)当两场的矢量方向相互垂直,即矢量夹角为90度时,在传热中流体的对流传热贡献为零,仅为流体的分子导热;2)当两场的矢量方向趋向相近,即矢量夹角小于90度时,在传热中流体的对流传热大于零,对流传热起到增强传热的作用,且两场矢量的夹角越小,对流传热的强化传热作用越强;3)当两场的矢量方向趋向相反,即矢量夹角大于90度时,在传热中流体的对流传热会对传热起到弱化的作用,上述理论是在流体层流条件下得出的研究结果__针对湍流条件下的对流传热强化问题,也做了相关的研究分析,发现在湍流条件下也存在上述的对流传热规律【2】,其区别仅在于上述层流流体的分析是针对宏观的主流体,而__所做的湍流流体分析是针对近壁处的微观传热滞流底层流体虽然在湍流流体中主流区的湍流度很高,对流传热很强,传热热阻很小,但湍流传热有90%以上的传热热阻是集中于近壁处的传热滞流底层之中,故研究在此微观流层中流体的对流传热影响对如何控制与优化对流传热强化极为重要
二、新型强化传热管型的发展在传统的光滑传热管中,流体的流向与温度场的温度梯度方向是互相垂直的,在湍流流体近壁处的传热滞流底层上,流场与温度场两矢量方向的夹角为90度,在传热中对流传热没有贡献,仅靠流体的分子导热传递热量,故传热差,流体的对流传热膜系数小上世纪七十年代由前苏联引进的缩放型传热管,利用其管内外双面对称的凹凸肋面可以对管内外沿轴向流动的流体同时强化传热,故在近十几年广泛应用于硫酸行业的壳程轴流型换热器——空心环管壳式换热器之中该种管的凹凸肋面可使近壁流体在60%的传热管段满足两场矢量夹角小于90度的强化对流传热条件,故流体的对流传热膜系数比光滑管有较大幅度的提高该种管型由于其凹凸肋面较光滑与平坦,不易积灰结垢,故在硫酸转化气体换热器中经十几年的考验一直使用情况良好,受到广大用户的好评近年,采用传热场协同这一新的强化传热理论作进一步研究分析,__已研制__出改进型的缩放传热管——急扩加速流缩放管,并获国家专利(专利号为ZL
03273853.6)该种管的特点是对原缩放管的凹凸肋面作了改进,使其能满足两场矢量夹角小于90度强化对流换热条件的传热管段比例由原先的60%提升到90%,从而有效地加强了近壁处传热滞流底层的对流传热作用,故比原缩放管可获得更高的流体对流传热膜系数
三、换热器壳程结构的发展随着硫酸工业装置的大型化,转化气体换热器的单台__与直径也越来越大,__为某企业年产530kt冶炼烟气制酸设计的转化气体换热器直径已达6~7m这表明换热器的长径比随工业生产规模的增大而会变得越来越小,尤其是系统中的热热交换器,这对形成壳程轴流型的管壳式换热器会有一定的困难在传热条件许可的情况下,__已对一些较大型硫酸生产系统采用了横向冲刷错流换热型的换热器,其传热性能与空心环管壳式换热器相近,__相当,整体结构比较简单,且重量较轻我们在新设计的该种换热器中均采用急扩加速流新型缩放管,可以获得较高的传热强化性能空心环网板管间支承物的最大优点就是纵向流道的空隙率很大,可高达80%,这对壳程轴向流动的流体造成的形体阻力非常小,极有利于将壳程的大部份压降作用于强化传热管的粗糙肋面上,增强传热面上的对流传热,从而获得低阻高效的传热强化效果但由于空心环网板本身对流体的流动没有造成显著的改变,直接强化对流传热的作用是较弱的,这也是空心环网板支承管束的美中不足之处__已在近年的传热强化研究之中发现,流体自旋流是一种可以用来强化对流传热的有效手段,当流体通过一段较短的扭带时,流体会产生旋流,而当流体离开扭带之后,其旋流状态仍可持续向下游发展,形成流体自旋流,其持续的旋流长度可达数10倍的流道当量直径,这种流体自旋流有四个技术特征可用于传热强化1)旋流使一部分高温流体旋迁入主流中心区,而冷流体旋迁向边缘区,这使得近壁处的温度梯度的模增大,传热场协同的作用增强;2)旋流使流道横截面上的流速分布发生了改变,主流区中心流速变缓,而边缘流速增大,使近壁处流速矢量的模增大,同样增强了传热的场协同作用;3)旋流形成壳程纵向流道中边缘区域流体的切向冲刷速度,对正方形排列的传热管束纵向管隙间四周凸起的传热圆管壁面有正向冲刷的效果,流体的速度矢量与传热温度梯度矢量间的夹角在较大部分传热界面上小于90度,这也增强了传热场协同作用;4)由于自旋流仅产生摩擦阻力,而没有形体阻力,阻力损失很小,又有良好的对流强化传热的作用,故不失为一种节能高效的传热强化新方法__采用扭带旋流片取代空心环,不仅可在壳程轴向流道的空隙率上保持原空心环的大空隙率优点,而且可使经过支承物的流体形成自旋流的流动状态,从而可以发挥管间支承物的对流强化传热作用,以弥补空心环网板的不足之处由于短扭带旋流片在轴向的投影是一完整的圆,故对管束也可以起到良好的机械支承作用__已对该技术申请了国家发明专利,专利申请号为
04100516.7
四、年产20万吨硫酸转化系统换热器的设计比较表1转化换热器的配置方案比较换热器编号ⅠⅡⅢⅣ总计管程温度(℃)
591.7~450507~440458~
284.
7444.2~174壳程温度(℃)
281.5~
430344.4~430100~
283.580~
346.4换热量(Kcal/h)
3.53×
1061.69×
1064.15×
1065.11×106光滑管束换热器传热__(m2)1600140016502×19008450光滑管束换热器总重(吨)8780882×98451急扩加速流换热器传热__(m2)1135103598724105567急扩加速流换热器总重(吨)
51.
447.
55299249.9注光滑管束换热器__与重量为设备招标书所列参数__以今年安徽省某企业新建年产20万吨硫酸转化系统气体换热器的配置方案作一比较该转化流程为二转二吸3+1流程,换热器为IIII-IVII配置,主风机来的SO2气浓为
8.5%,烟气量为
68109.4__3/h,各换的进出口温度与热负荷见表1所示光滑管换热器是采用了目前国内较先进的双圆缺不布管的壳程结构,急扩加速流缩放管换热器在I、II换是采用横向冲刷的错流型换热器,III、IV换是采用旋流网板支承的壳程轴流式换热器从上述换热器的配置方案比较结果可看出,与目前国内较先进的光滑管换热器相比,急扩急速流缩放管换热器可节省传热__约35%,降低设备总重量约45%,之所以急扩加速流缩放管换热器较光滑管换热器降低的设备重量比节省的传热__还多,是因为双圆缺不布管结构的换热器传热管不是满布的,空间利用率较低,壳体较大所致,而急扩加速流缩放管换热器,无论是横向冲刷的错流型结构或是壳程轴流型结构,换热器内传热管束都是满布的,其空间的利用率较高,壳体较小光滑管换热器共需5台换热器,其总压降约9000Pa,而急扩加速流缩放管换热器仅需4台,其总压降仅6200Pa,比光滑管换热器低约30%由此比较结果可以看出急扩加速流缩放管换热器比光滑管换热器具有显著的节能与降耗的优点余热回收应用领域 余热利用及其应用领域知识介绍 余能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其中最主要的是余热根据调查,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%
一、余热回收及余热发电应用领域
1、在化工及石油化工工业中的应用
(1)小合成氨上、下行煤气余热回收
(2)中合成氨上、下行煤气余热回收
(3)合成氨吹风气燃烧的余热回收
(4)合成氨一段炉烟气余热回收
(5)30万吨/年合成氨二段转化炉余热回收
2、在硫酸工业中的应用
(1)在硫酸生产沸腾焙烧炉沸腾层内的余热回收;一个年产10万吨硫酸的工厂可回收
5.5万吨蒸汽;
(2)从沸腾中出来的SO2高温炉气中回收余热;一个年产10万吨硫酸的工厂可回收
10.5万吨蒸汽,可发电价值约600万元;
3、在盐酸、硝酸炉的应用基本同2;
4、在石油化工中的应用
(1)烃类热解炉中的余热回收;(工作温度约750~900℃)
(2)乙苯脱氢反应器中的余热回收;
(3)环己醇脱氢化学反应器中的余热回收;
(4)催化、裂化再生取热器中的余热回收;
(5)其它各种加热炉中的余热回收;
5、在建材工业中的应用
(1)在高岭土喷雾干燥热风炉中的余热回收;
(2)玻璃窑炉中的余热回收;
(3)水泥窑炉中的余热回收;
(4)各种陶瓷倒燃炉及__窑中的余热回收;
6、在冶金工业中的应用
(1)扎钢连续加热和均热炉中的余热回收;
(2)坯件加热炉中的余热回收;
(3)线材退火炉中的余热回收;
(4)烧结机中的余热回收;以一台180M2的烧结机为例,可回收蒸汽量达10~22吨/小时
二、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(产生蒸汽用来发电)
(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
三、余热回收技术及回收方式
1、分离式热管余热回收技术;
2、整体式热管余热回收技术;
3、余热回收方式余热回收的设计及方式的不同,可带来完全不同的结果,即回收的余热数量或蒸汽量完全不一样主要应用领域氮肥、冶金、硫酸、盐酸、石油、化工、电力、建材、轻纺等行业A.氮肥行业煤气热管余热锅炉、吹风气空气预热器、转化炉空气预热器、变换水加热器B.冶金行业电炉余热锅炉、烧结机余热锅炉、高炉空气预热器、热风炉空气预热器、加热炉空气预热器、退火炉余热锅炉预热器、加热炉余热锅炉、均热炉余热锅炉、铁合金电炉余热锅炉C.硫酸盐酸行业沸腾炉余热锅炉、二氧化硫炉余热锅炉、二氧化硫热管转化器、盐酸炉余热锅炉、氨氧化炉热管蒸发器D.建材行业热管热风炉、玻璃窑炉余热回收器、水泥窑尾废气余热回收器、__窑烟气余热锅炉、倒焰窑余热回收器、热定型机余热回收器、浆纱机余热锅炉E.电力行业电站锅炉空气预热器、电站热管余热锅炉、锅炉省煤器、翅片管省煤器F.石__业炭素窑炉余热锅炉、加热炉空气预器、热解炉热管废热锅炉、热管乙苯脱氢反应器、环已醇脱氢化学反应器、热管氧化反应器、催化裂化再生取热器、苯酐热管冷凝器、加热炉余热回收器主要产品热管、翅片管、热管换热器、余热锅炉、空气换热器、省煤器、热风炉、热管空气预热器、扰流子换热器、热管余热锅炉、水管余热锅炉、热管废热锅炉、锅炉省煤器、窑炉余热锅炉、热管蒸汽过热器、变换水加热器、热管蒸发器、压力容器等
1.电站锅尾部烟道改造工程
2.工业余热回收利用干燥应用技术塑胶工业
①塑胶手套厂的余热综合利用工程及环保改造工程
3.水泥工业
①窑尾冷却机的余热回收;
②小水泥窑尾废气余热利用;
③大型窑尾废气的余热利用
4.陶瓷工业
①__窑烟道气余热利用;
②电瓷厂__窑冷却带余热利用;
③倒烟窑烟道气余热利用
5.纺织工业
①热定型机余热的回收利用;
②浆纱机的余热回收
6.冶金工业
①坯件加热炉热管空气预热器;
②线材退火炉;
③轧钢连续加热炉;
④烧结工序的余热利用;
⑤高炉热风炉余热回收
7.石油化工
①热管裂解炉;
②热管乙苯脱氢反应器;
③环乙醇脱氢化学反应器;
④热管氧化反应器;
⑤催化裂化再生取热器;
⑥热管化学反应釜;
⑦苯酐热熔冷凝箱;
⑧加热炉余热回收
8.动力工程
①油、气混烧电站锅炉空气预热器;
②劣质煤料锅炉空气预热器;
③工业锅炉余热回收利用;
④柴油机排气余热回收利用
9.锅炉及其辅机和除尘器等技术改造、水膜式除尘器的改造
10.烟气净化改造工程,废气净化改造工程
11.动力设备检修__、节能技术工程承包、热电工程__、以及技术__、信息服务、技术转让等业务余热回收利用行业分析2012年___制定的《工业节能“十二五”规划》提出,工业节能总体目标是“到2015年,规模以上工业增加值能耗比2010年下降21%左右”,“十二五”期间预计实现节能量
6.7亿吨标准煤”在行业目标上,提出了“到2015年,钢铁、有色金属、石化、化工、建材、机械、轻工、纺织、电子信息等重点行业单位工业增加值能耗分别比2010年下降18%、18%、18%、20%、20%、22%、20%、20%、18%”从现有情况来看,我国余热余压资源利用率低,剩余可回收率潜力近60%,余热利用市场潜力巨大2013年1月,___印发的《循环经济发展战略及近期行动计划》中提出,到2015年,资源循环利用产业总产值达到
1.8万亿元,比2010年提高80%,综合利用发电装机容量达到7600万千万;煤层气(瓦斯)抽采利用率达到60%,煤层气发电装机容量超过285万千瓦;煤矸石综合利用率达到75%,低热值煤炭资源综合利用发电装机容量达到7600万千瓦,比2010年提高
192.3%
一、行业概况余热(余压)在能源利用设备中没有被利用的能源,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在玻璃、冶金、冶炼、石化、建材、陶瓷、轻纺等行业中都具有排烟温度高于280℃的工业锅炉、流化床锅炉、导热油炉、冶炼炉、冶金炉、高炉热风炉、加热炉,其余热回收利用空间较大根据调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%,可回收利率达60%
二、市场现状根据《工业节能“十二五”规划》,“十二五”期间将在钢铁、玻璃、有色金属、化工、建材等余热余压资源丰富行业,全面__余热余压回收利用技术,推进低品质热源的回收利用,形成能源的梯级综合利用按照规划,到2015年,我国余热余压发电要实现新增装机2000万千瓦按每千瓦造价5000元计算,“十二五”期间余热余压发电将形成1000亿元市场余热的回收利用途径很多,总体分为热回收(直接利用热能)和动力回收(转变为动力或电力再用)两大类余热发电是余热回收利用的一项重要途径,余热发电是利用废弃、废液等工质中的热或可燃质作为热源,加热余热锅炉生产蒸汽用于发电截至2010年,钢铁、水泥、玻璃、合成氨、烧碱、电石、硫酸七个工业行业的余热发电装机已达1200万千瓦,发电量为230亿千瓦时“十二五”末余热发电装机总量预测行业产能/余热资源实现__潜力余热发电装机(MW)水泥折50000吨/天生产线约790条6980玻璃折50000吨/天浮法生产线约60条
509.4煤气系统
539.46万吨标煤/年(余热资源利用)2250烧结机300~400m2烧结机约200台600高炉2200座(1000m3)、200座(1000m3)1630干熄焦404座焦炉、年产焦炭5019万吨
1961.9合成氨8000万吨/年2548烧碱4000万吨/年553电石1800万吨/年672硫酸9000万吨/年450小计
18127.31.焦炉煤气焦炉煤气是在产出焦炭或焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品生产1吨焦炭,可产生430m3左右的焦炉煤气,热值约为17~19MJ/__3焦炭生产中,约一半焦炉煤气用于企业自身回炉助燃,其余200m3可作为外供燃料和化工材料,2012年,全国外供焦炉煤气量约1000亿__3目前,全国焦炭生产企业2000余家,规模以上企业880家,其中100万吨以上产能规模企业115家,占全国焦炭企业总量的13%;年产量超过100万吨的企业有50余家,2012年全国焦炭产能为
5.4亿吨,产量达到
4.6亿吨,平均产能利用率为70%左右全国焦炭企业中有2/3为__焦化企业,主要分布在山西、河南、山东、云南、内蒙等地,焦炉煤气丰富,但距离中心城市远,许多焦炉煤气被直接燃放,利用率低焦炉煤气发电技术是焦炉煤气综合利用的较好途径,受到国内众多焦化企业看好燃气发电技术较成熟的工艺有蒸汽轮机发电、燃气轮机发电、燃气内燃机发电2.煤层气发电我国煤层气地质资源量
36.81万亿m3,主要分布在华北和西北地区占总资源量
84.4%,与我国常规天然气资源量38万亿m3基本相当,全国煤层气探明储量达到1700亿m3“十一五”期间,我国煤层气发电存在成本较高上网难的特点,我国煤层气发电规模较小,大部分是公司自备煤层气发电厂,总装机容量还很小以山西晋煤集团寺河煤层气发电厂为例,是世界上最大的煤层气电厂,拥有60台发电机组,装机容量为12万千瓦,年发电量约
8.4亿度,年利用煤矿瓦斯约
1.8亿m3国家能源局发布《煤层气(煤炭瓦斯)__利用“十二五”规划》指出,到2015年,煤层气煤矿瓦斯产量达到300亿立方米,煤层气(瓦斯)抽采利用率达到60%,瓦斯发电装机容量超过285万千瓦;鼓励煤矿瓦斯就地发电,__低浓度瓦斯发电,加快实施风排瓦斯利用示范项目和瓦斯分布式能源示范项目3.钢铁冶金钢铁行业能耗约占全国工业总能耗的15%,其中余热资源约占37%,节能空间大钢铁冶金行业余热回收利用主要包括,烧结废气、高炉煤气、转炉煤气、电炉烟气、轧钢加热炉烟气目前,我国大中型钢铁企业具有各种不同规格的大小焦炉50多座,除了宝钢、重钢等个别钢铁企业工业化水平达到了国际水平,其余厂家能耗水平都很高;全国有25吨以上的转炉达240座,按3座配备一套发电系统可配置发电量为3000Kw的电站80座;炼钢厂中的电熔炉,目前全国有20多座,其中65吨级可发电量在5000Kw/座以上综合数据分析显示,“十二五”钢铁行业中余热资源发电的实现潜力约为
5765.91万吨标准煤;其中,“十一五”末存量余热资源持续__实现
2271.31万吨,“十二五”期间,热热资源__增量
3494.60万吨;利用在余热发电的装机容量潜力为641万kW,相应可形成505亿kWh的年发电能重点大型钢铁企业余热(显热)利用率情况产品显热回收率
50.05%烟气显热回收率
14.92%冷却水显热回收率
1.90%矿渣显热回收率
1.59%钢铁工业余热回收率
25.8%其中高温余热回收率
44.4%中温余热回收率
30.2%低温余热回收率5-10%4.水泥生产目前我国高耗能行业中余热利用较好的为水泥行业,虽然水泥余热发电建设高峰已经过去,仍然有一定潜在市场根据中国水泥协会主办的数字水泥网统计,2011年初至2012年底,全国新投运新型干法熟生产线为179条,投产的生产线共计1292条;已开工建设或投产运营的余热发电电站的生产线已达到852条;另扣除约200条左右规模较小、生产线的运转率较低、不宜配套建设余热电站外,国内仍需建设余热电站的水泥生产线存量约为240条;“十二五”期间熟料需求以每年5%的速度增长,年均新增生产能力1亿吨,约年均新建70条生产线综合测算,到2015年,在2012年存量基础上,国内需新增配备余热电站的水泥生产线450条左右5.玻璃目前,全国有规模以上浮法玻璃生产线270余条,已有超过50条浮法玻璃生产线已建或在建配套余热电站,约占总量的18%左右按照《节能减排“十二五”规划》的要求,到2015年,玻璃行业余热发电比例提高到30%以上“十二五”期间,每年预计增加15条水泥线,其中50%建设余热电站计算,约有100条生产线要建设余热余压发电设备,是“十一五”期间的两倍
三、企业介绍目前我国节能服务产业内已拥有成熟的人才储备和国际领先的余热发电技术,从事节能服务业务的公司近4000家,年产值突破2000亿众龙头节能服务公司竞争态势基本稳定,技术进步进入良性循环;盈利模式也由最初的设备订货、总承包发展成为总承包、BOT、EMC等多种手段节能服务公司已经在生物质发电、产业链延伸、余热梯次利用等__度取得了进步,行业边界进一步扩大,企业也在取热效果、热能输送、发电效率等方面具有核心技术我国主要从事余热发电业务的节能公司企业名称余热发电领域及业绩产值规模中材节能发展有限公司中材节能的余热发电业务,处于行业领先地位,已建成国内近300多条水泥窑配套了低温余热发电系统,并在钢铁、化工、冶金等行业的余热利用方面取得很大成功余热发电业务涉及巴基斯坦、泰国、土耳其、沙特等8个海外国家,海外装机容量24万千瓦2011年主营业务收入
13.26亿元,净利润
2.24亿元,资产总额
16.72亿元,净资产
8.25亿元中国节能旗下中环公司、科技公司、工业节能公司集成国内外先进技术,为高耗能工业企业提供从节能诊断、评估,到技术改造、运行及__的节能环保综合解决方案,帮助企业提高能效水平目前,中国节能已开展余热余气合同能源管理项目11个,合同金额
11.64亿元安徽海螺川崎工程有限公司水泥余热发电工程设计、成套和工程服务及关键设备的设计、__、成套与销售,设备__、调试等技术__与服务;城市生活垃圾焚烧发电工程设计、成套和工程服务以及关键设备的研发等大连易世达新能源发展股份有限公司(上市)水泥窑高温、中温、纯低温余热电站及垃圾、生物质燃料电站(或补燃余热电站)、玻璃、钢铁、冶金、化工(硫酸、炭黑等)等行业余热电站工程设计、设备成套、工程施工、工程服务及工程总承包;工艺技术及装备技术的研究;专用设备及服务;余热电站工程启动调试技术服务、电站生产运行管理服务;投资、建设及项目建成后的生产运行管理服务2012年,营业收入
4.8亿元,利润总额2061万元,资产总额
14.66亿元,净资产
10.65亿元南京凯盛开能环保能源有限公司公司业务从单纯的水泥余热发电,已发展为覆盖建材、钢铁、冶金、石油化工等领域,工程遍及国内20多个省、市,市场占有率近30%截止2012年4月,公司已承建的中低温余热发电工程达150余项,总装机容量达155万千瓦,年发电量达99亿度国外工程涉及印度、土耳其、伊朗、越南、非洲等国家和地区杭州中科节能技术有限公司中国建筑材料集团公司余热发电的骨干企业,专业从事余热发电设计和余热发电工程总承包工作昆明阳光基业股份有限公司公司主要以烧结余热发电、水泥余热发电、富余燃气发电和富余蒸汽发电为核心业务,华效资源有限公司燃汽轮机联合循环;水泥窑余热发电;钢铁行业各种窑炉余热利用;化工、焦炭、煤制气、玻璃窑等工艺过程产生的余热发电西安思安新能源有限公司专业从事余热余压利用技术研究、余热余压发电系统及余压发电设备研发、工程实施,集__、设计、工程建设、运营服务于一体的高新技术企业由于存在着较高的技术门槛,需要__的经验积累和技术创新来确立在行业中的竞争地位因此市场集中度很高,其中安徽海螺川崎工程有限公司、中材节能发展有限公司、易世达和南京凯盛开能环保能源有限公司等前四家余热发电工程服务公司占据了绝大部分市场份额,根据装机容量计算,2006年至2009年累积市场份额为
71.8%
四、运用技术余热发电技术的核心就在于依据热力学定律,合理的利用技术,选择设备,设计出符合项目特点的工艺流程,最大可能的利用好生产线产生的余热做功发电
五、盈利模式从节能服务公司发展历程来看,余热发电盈利模式主要有以下4种
六、结论及建议。