工業(yè)余熱資源的等級(jí)劃分

工業(yè)余熱資源屬于二次能源，按照溫度品位一般分為：a)高溫余熱500℃以上；b)中溫余熱200～500℃；c)低溫余熱200℃以下。按照余熱利用投資回收期劃分余熱資源等級(jí)，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T1028—2000《工業(yè)余熱術(shù)語(yǔ)、分類(lèi)、等級(jí)及余熱資源量計(jì)算方法》，根據(jù)余熱資源回收利用的可行性和緊迫性，余熱資源分為3個(gè)等級(jí)，其中一等余熱資源應(yīng)優(yōu)先回收，二等余熱資源應(yīng)盡快回收，三等余熱資源可視情況回收。


鍋爐余熱發(fā)電現(xiàn)狀及政策

近年來(lái)，環(huán)保問(wèn)題、能源問(wèn)題的日益嚴(yán)峻使得國(guó)家政策大力倡導(dǎo)能源梯級(jí)利用、循環(huán)利用和能源資源綜合利用。余熱發(fā)電就是一種能源循環(huán)利用方式，利用生產(chǎn)過(guò)程中多余的熱能轉(zhuǎn)換為電能。自2021年3月1日起，對(duì)余熱、余壓、余氣自備電廠，繼續(xù)減免系統(tǒng)備用費(fèi)。系統(tǒng)備用費(fèi)的減免使得余熱發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)成本下降，提高了企業(yè)利用余熱發(fā)電的積極性。

根據(jù)國(guó)家發(fā)改委能源研究所完成的我國(guó)首個(gè)《工業(yè)余熱資源利用狀況調(diào)查分析》報(bào)告，截至2010年，我國(guó)七個(gè)主要行業(yè)的余熱發(fā)電裝機(jī)已達(dá)1200萬(wàn)千瓦，截至2020年底，中國(guó)余熱發(fā)電累積裝機(jī)量約為4500萬(wàn)千瓦。

余熱是在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，在能源利用設(shè)備中沒(méi)有被利用的能源，也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。根據(jù)調(diào)查，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約為余熱總資源的60%。

余熱的回收利用途徑很多。一般說(shuō)來(lái)，綜合利用余熱最好；其次是直接利用；第三是間接利用（產(chǎn)生蒸汽用來(lái)發(fā)電）。如鋼鐵工業(yè)：鋼鐵廠中的焦?fàn)t。目前我國(guó)大中型鋼鐵企業(yè)具有各種不同規(guī)格的大小焦?fàn)t50多座，除了上海寶鋼的工業(yè)化水平達(dá)到了國(guó)際水平，其余廠家能耗水平都很高，大有潛力可挖。煉鋼廠中的轉(zhuǎn)爐煙氣發(fā)電，發(fā)電系統(tǒng)，可配置發(fā)電量為3000Kw的電站80座。煉鋼廠中的電熔爐，現(xiàn)如今全國(guó)有20多座，其中65噸級(jí)可發(fā)電量在5000Kw/座以上。

中國(guó)水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)過(guò)近十余年的發(fā)展有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，現(xiàn)已接近國(guó)際先進(jìn)水平。誕生了各種各樣的并能滿足不同窯型要求的發(fā)電系統(tǒng)。 在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)， 中國(guó)水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要集中于以下幾個(gè)方面：
采用立式余熱鍋爐和補(bǔ)汽式汽輪發(fā)電機(jī)組的二級(jí)余熱發(fā)電系統(tǒng)。 立式余熱鍋爐徹底解決了臥式余熱鍋爐漏風(fēng)及爐內(nèi)溫度場(chǎng)實(shí)際分布與鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)所假想的溫度完全不相同的問(wèn)題， 可以大大提高鍋爐蒸汽產(chǎn)量；篦冷機(jī) 或立式余熱鍋爐排出的200℃左右廢氣余熱可以充分回收并用以發(fā)電。這樣可使噸熟料余熱發(fā)電量在熟料熱耗不變的前提下提高到195千瓦小時(shí)以上。

余熱鍋爐發(fā)電原理及過(guò)程

余熱發(fā)電鍋爐利用工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的氣體或廢氣、廢液，以及某些動(dòng)力機(jī)械排氣的熱量產(chǎn)生蒸汽或熱水的鍋爐。余熱鍋爐是重要的節(jié)能設(shè)備各種冶煉爐和焙燒窯的排煙溫度為650～1250℃；燃?xì)廨啓C(jī)和柴油機(jī)等動(dòng)力機(jī)械的排氣溫度為370～540℃。安裝余熱鍋爐吸收這些排煙中的部分熱量，全系統(tǒng)的熱能利用率可以顯著提高。例如軋鋼加熱爐安裝余熱鍋爐后，全系統(tǒng)熱能利用率甚至可提高1倍左右。
鍋爐余熱發(fā)電

冷凝式余熱回收發(fā)電鍋爐

進(jìn)入余熱鍋爐的煙氣溫度，是決定余熱鍋爐受熱面布置形式的一個(gè)重要因素。如進(jìn)口煙氣溫度為400～900℃時(shí)，鍋爐內(nèi)主要設(shè)置對(duì)流管束，不設(shè)置爐室；但煙塵熔化點(diǎn)低時(shí)也有例外，應(yīng)設(shè)置冷卻爐室以控制進(jìn)入對(duì)流煙道的入口煙的溫度，避免灰渣在對(duì)流管排間搭橋。在化工生產(chǎn)的裂解工藝中，為避免高溫裂解氣體的重新聚合，需要將高溫裂解氣體急速冷卻到裂解反應(yīng)停止的溫度，這時(shí)余熱鍋爐就成為不可缺少的急冷工藝設(shè)備。

高溫余熱煙氣經(jīng)煙道輸送至余熱鍋爐入口，再流經(jīng)過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器，最后經(jīng)煙囪排入大氣，排煙溫度一般為150～180℃，煙氣溫度從高溫降到排煙溫度所釋放出的熱量用來(lái)使水變成過(guò)熱蒸汽。

進(jìn)入鍋筒的水與鍋筒內(nèi)的飽和水混合后，沿鍋筒下方的下降管進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量開(kāi)始產(chǎn)汽，通常是只有一部分水變成汽，所以在蒸發(fā)器內(nèi)流動(dòng)的是汽水混合物。汽水混合物離開(kāi)蒸發(fā)器進(jìn)入上部鍋筒通過(guò)汽水分離設(shè)備分離，水落到鍋筒內(nèi)水空間進(jìn)入下降管繼續(xù)吸熱產(chǎn)汽，而蒸汽從鍋筒上部進(jìn)入過(guò)熱器，吸收熱量使飽和蒸汽變成過(guò)熱蒸汽。