目前,我国能源形势严峻的根本原因在于用能效率低下。我国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3%、美国的28.6%。我国工业用能中近60~65%的能源转化为余热资源。目前余热利用最多的国家是美国,它的利用率达60%,欧洲的利用率是50%,我们国家只有30%。就废热(余热)利用现状来看,我国还有很大的利用空间。因此,余热利用的问题成了越来越重要的能源努力方向,各国都在加强这方面的投入和研究,希望获得更大、更多的收益。能源利用有多种途径和多种方法,但最重要的、最有意义的、最有价值的利用还是发电,但因余热发电特别是低温余发电的技术相对落后,制约着它的进一步发展。我们中国的水泥、钢铁、陶瓷等高耗能产业发展迅速,代动了高、中温余热发电的快速发展,已经形成了比较完备的产业,但低温余热发电则刚刚开始。
与大中型的火力发电不同,低温余热发电技术是通过回收钢铁、水泥、石化等企业几乎每天都在持续不断的向大气环境中排放的温度低于300~400℃的中低温的废蒸汽、烟气所含的低品位的热量来发电,它将企业在生产环节产生的低品位的或废弃的热能转化为高级能源——电能,因此它是一项变废为宝的高效节能技术。这一技术的核心是在高效换热器和低温非标汽轮机方面的重大突破和进展,这些技术可以成功地直接将低品位的余热转换成电能,不仅建厂投资成本低,而且经济效益显著,为大型企业余热回收利用、节能降耗找到了一条行之有效的途径和方法。 本`文@内-容-来-自;中^国_碳0排0放^交-易=网 ta n pa i fa ng . co m
这项节能技术能够充分利用钢铁企业生产环节(如:炼铁、炼钢、烧结、轧钢和冲渣)产生的大量低值或废弃的热能进行发电,给每个钢铁企业都带来巨大的经济效益和社会效益,粗略估计一个年产钢铁500万吨的企业全部可利用发电的余热,全年约可发电2亿度电,可为企业增收8000万元。纯低温余热发电技术是一项国家积极鼓励、大力推广的节能技术。
低温余热发电的技术 内.容.来.自:中`国`碳#排*放*交*易^网 t a np ai f an g.com
1、有机工质循环发电系统 禸嫆@唻洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm
有机工质循环发电系统是区别于传统的以水(蒸汽)为循环工质的发电系统,采用有机工质(如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等)作为循环工质的发电系统,由于有机工质在较低的温度下就能气化产生较高的压力,推动涡轮机(透平机)做功,故有机工质循环发电系统可以在烟气温度200℃左右,水温在80℃左右实现有利用价值的发电。这项技术在发达国家就是比较先进的应用技术,近年来我国有的企业通过引进吸收,也掌握了这项技术,也有较优秀的产品在国内外应用。
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2、斯特林热气机循环发电系统 内-容-来-自;中_国_碳_0排放¥交-易=网 t an pa i fa ng . c om
斯特林热气机循环发电系统是利用低温余热发电的废热回收装置,可回收100℃至300℃的废热,能达到20%的发电效率。从数据来看,其发电效率优于目前市场的低温蒸汽循环发电系统和有机工质发电系统的发电效率,该装置在100℃的废热条件下发电效率达7.3%,150℃的条件下发电效率达13.7%,200℃的条件下发电效率达18.4%,250℃的条件下发电效率达22.1%,300℃的条件下发电效率达25.0%。在这样的废热温度条件下能达到这样的发电效率是目前可以看到的最好的水平,达到了从低温热能转化为电能的先进的技术水平。