1、节 能 技 术 改 造 财 政 奖 励 项 目节 能 量 计 算 方 法 及 案 例北京鉴衡认证中心 中节能咨询有限公司 方圆标志认证集团产品认证有限公司 中国质量认证中心国宏美亚（北京）工业节能减排技术促进中心目录 工业锅炉（窑炉）节能技改项目案例 .11.1 技 术 构 成 .11.2 审 核要 点 21.3 确 定方 法 31.4 常 见问 题分 析 .91.5 单位产品能耗指标参考 .9 余热、余压利用项目案例 .152.1 技 术构 成 152.2 审 核要 点 202.3 确 定方 法21 电机系统节能项目案例 283.1 技 术构 成 283.2 审 核要 点 303.3 确 定
2、方 法 303.4 节 能量 经验 值 39 能量系统优化及绿色照明项目案例 404.1 技 术构 成 404.2 审 核要 点 404.3 确 定方 法 404.4 常 见问 题分 析 .504.5 节 能量 经验 值 501 工 业 锅 炉 （ 窑 炉 ） 节 能 技 改 项 目 案 例1.1 技 术构 成1.1.1 锅 炉 的 节 能 技 改 途 径1、控制运行参数节能 采用先进的控制手段、 改进燃烧空气系数、 减少过剩空气量等技术对锅炉进行 系 统 优 化 ， 提 高 燃 烧 效 率 ， 从 而 达 到 节 能 的 目 的 ；2、系统改造节能 针对现有锅炉系统主辅机不匹配、 自动化程度
3、和系统效率低等问题， 集成现有先进技术，提高锅炉系统整体运行效率；3、更新、替代低效锅炉节能 采 用 新 型 高 效 锅 炉 及 热 力 系 统 ， 淘 汰 结 构 落 后 、 效 率 低 、 热 损 失 大 、 环 境 污染重的低效锅炉，提高锅炉热效率，节省能源；4、其他方式节能1.1.2 窑 炉 的 节 能 技 改 途 径 工业窑炉的类型繁多、 用途多样， 因此， 工业窑炉的节能技术改 造途径很多。目前工业窑炉的节能技术改造途径主要包括燃烧系统改造、 窑炉结构改造、 窑炉保温改造、控制系统节能改造以及烟气余热回收利用改造等。1、燃烧系统改造 对 于 燃 油 和 燃 气 窑 炉 ， 燃 烧
4、系 统 改 造 主 要 是 采 用 新 型 燃 烧 器 取 代 老 式 燃 烧器 。 例 如 ， 采 用 平 焰 、 双 火 焰 、 高 速 、 可 调 焰 等 新 型 烧 嘴 等 ， 有 条 件 时 可 利 用 回收烟气的余热来预热助燃空气， 采用机械化加煤减少冷空气漏入， 煤粉燃烧对燃 煤窑炉进行改造等。2、窑炉结构改造2工业窑炉的种类繁多， 其结构也因行业、 工艺的不同而异。 通过工业窑炉的 结 构 改 造 ， 可 以 有 效 改 善 燃 烧 状 况 、 缩 小 散 热 面 积 、 增 大 窑 炉 的 有 效 容 积 ， 从 而 达到减少能源消耗和提高产品质量和产能的目的。3、窑炉保温改
5、造 工业窑炉的保温状况与其能源消耗直接相关， 特别是对于运行温度在数百甚至上千摄氏度以上的窑炉尤为重要。 例如， 可 将炉暗改造为由耐火砖或轻质耐火砖加耐火纤维和保温材料构成的复合结构； 采用复合浇注料吊挂炉顶， 减少炉顶 散 热 等 。 以 玻 璃 熔 窑 为 例 ， 由 于 玻 璃 熔 窑 的 散 热 面 积 大 、 外 表 面 温 度 高 ， 其 散 热 量约为总热量的 2030，尤其在用重油作燃料和使用电熔耐火材料后，散 热 损 失 更 大 。 加 强 窑 体 保 温 后 ， 燃 料 可 节 省 15 20 ， 火 焰 温 度 可 提 高 2030 。4、窑炉烟气余热利用改造 窑炉烟气
6、余热的回收利用改造的途径很多， 如采用合适的烟道换热器和余热锅炉等回收烟气的余热， 根据烟气余热的不同温度水平， 可利用烟气预热助燃空气或利用余热发电等，既可有效降低排烟温度，也可收到良好的节能效果。 5、窑炉密封改造 窑 炉 密 封 改 造 的 目 的 是 提 高 其 密 封 性 以 减 少 冷 空 气 的 渗 入 和 热 空 气 的 泄 漏所造成的热损失。 例如可以尽可能减少开孔与炉门数量， 采用浇注料炉衬结构外加炉墙钢板等。6、控制系统改造 控 制 系 统 改 造 主 要 是 将 采 用 手 动 控 制 或 半 自 动 控 制 系 统 改 造 成 自 动 控 制 系统或对已有自动控制系统
7、进行升级改造和优化， 按产品工艺要求， 对 窑炉的运行过程进行自动控制，使窑炉在良好的工况下运行，可以取得良好的节能效果。1.2 审 核要 点1、 分 散 供 热 改 为 集 中 供 热 及 “以 大 代 小 ”项 目 要 注 意 核 实 原 小 锅 炉 的 台 数 、 容量、供暖面积以及小锅炉的年耗煤量等；302、 项目产能在改造后发生变化， 则在计算过程中按照原产能情况进行计算。 可以通过技术文件、 购买设备合同及现场核查改造前后锅炉的容量之和 ， 对于工 业项目核实用热单元的产品产能变化情况， 对于供热项目 ， 核实供暖面积的变化 情况；3、对于以管网、换热站等基础设施为主的集中供热系统
8、的节能改造项目， 要注意核实原管网的长度、保温材料、运行时间等数据（通过查阅原设计图纸、 说明书等文件核实）；4、核实项目改造的边界，通过现场核查情况核对申报材料的符合度；5、审核基准年的选择。按照规定，基准年是指项目实施前一年，如果前一 年产量不能正确反映该产品的正常产量，则可采用前三年的算术平均值；6、选用折标准煤系数。国家标准规定，除电力按国家公布的折标准煤系数 外， 其余折标准煤系数应以实际购入能源的化验数据为依据折算标准煤量 ； 尤其 原煤的折标煤系数各企业差别很大， 往往按国家推荐的折标煤系数计算会产生较 大 误 差 ， 现 场 审 核 要 特 别 注 意 ；7、企业申报节能量时，
9、基本上均采用可研报告的计算数据，而实际效果与 计算数据存在差异， 现场审核尤其需要注意核实。 如有的供热量按最大热负荷计 算， 实际年供热量应按平均负荷计算 ， 前者将比后者的年供热量无根据地高 30% 左右，年节能量就人为地产生较大误差。1.3 确 定方 法1.3.1 初 审 项 目 节 能 量 计 算（一）按照锅炉效率及耗电量计算节能量1、节能量计算公式 在对外供热量不变的条件下采用下式计算节能量E n Enn (1 0 ) E1 (0 1 ) bgd 103 其 中 ： E-锅 炉 改 造 的 总 节 能 量 ， tce4yEn-单 台 锅 炉 改 造 的 节 能 量 ， tcen-改
10、造 锅 炉 数 量0-改 造 前 单 台 锅 炉 平 均 热 效 率 ， 1-改 造 后 单 台 锅 炉 平 均 热 效 率 ， 0 -改 造 前 锅 炉 房 用 电 量 ， kwh1 -改 造 后 锅 炉 房 用 电 量 ， kwhbgd-全 国 火 电 平 均 供 电 标 煤 耗 ， 取 值 0.335kgce/kwh（ 2011年 ） E0-改 造 前 单 台 锅 炉 年 耗 标 煤 量 ， tce2、计算说明 上述节能量计算， 系由两部分组成 ， 前部分是 通过锅炉改造后热效率的提高得到的 节能量， 后部分是通过对锅炉或供热供电等系统的改造节电而得到的节能量 。节能量的计算主要考虑如下
11、内容：（1）审核锅炉改造前后热效率测试数据的真实性，检测单位的合法性，检 测条件是否符合规范要求等，最后确定改造前后的锅炉热效率的可信性；（2）查阅企业改造前的能源消耗统计报表、台帐、原始记录以及煤质分析 报告等资料，核实改造前锅炉年耗能量及耗电量等数据。3、基期数据核实 特别对于“ 以大代小” 项 目 ， 原小锅炉已经拆除， 对于原能源消耗量无法准确核实的情况下， 可以通过理论计算核实企业改造前的能源消耗量是否在合理范围之内，理论计算方法可参考以下公式进行：年能源消耗量理论计算值： E bgr Q 103 ，其 中 ： E-年 锅 炉 能 源 消 耗 量 ， tcebgr -单 位 供 热
12、标 煤 耗 率 ， kgce/GJ5glgdn Qy-采 暖 期 年 供 热 量 ， GJ根据各地区的不同设计热指标，按实际供热面积估算企业的年供热量。（1）采暖期年供热量Qy QAV T Qdi tB tAVtB touT q F tB tAV Ti tB tou其中，Q AV-采暖期的平 均供热负荷， GJ/a T-当 地 的 年 采 暖 小 时 数Qdi-设 计 供 热 负 荷 ， wtB-室 内 设 计 温 度 ， ；tAV-采暖期室外平均温 度， t ou-采 暖 期 室 外 计 算 温 度 ， q-不 同 建 筑 物 的 设 计 热 指 标 ， w/m2 F-不 同 建 筑 的 建
13、 筑 面 积 ， m2（2）单位供热标煤耗率b 34.12 b gr gdgl gd其中， -锅 炉 热 效 率 ， % -管 道 热 效 率 ， 取 值 98%-单 位 供 热 用 电 量 ， 目 前 可 按 5.73-7.5kwh/GJ 的范围计算bgd -全 国 火 电 平 均 供 电 标 煤 耗 ， 取 值 0.335kgce/kwh（ 2011 年）（二）利用吨热水/蒸汽单耗计算锅炉节能量1、节能量计算公式60E ( E0 E1 ) GG0 G1其中： E -改 造 锅 炉 的 总 节 能 量 ， tce E0-改 造 前 锅 炉 年 耗 煤 量 ， tce E1-改 造 后 锅 炉
14、 年 耗 煤 量 ， tceG0-改 造 前 所 有 锅 炉 年 热 水 /蒸 汽 产 量 ， t G1-改 造 后 所 有 锅 炉 年 热 水 /蒸 汽 产 量 ， t2、计算说明 当锅炉改造前后的效率难以得知或者锅炉掺烧其他废弃物， 则根据企业提供的能源计量数据，利用吨热水/蒸汽单耗来计算节能量。通过查阅锅炉的能源消耗统计报表、 台帐和原始记录表， 核实改造前后锅炉 年耗能量和产生的热水/蒸汽量，并将能耗量都折算成标煤。若改造后热水/ 蒸汽 品 质 发 生 明 显 变 化 ， 则 通 过 查 阅 利 用 水 及 蒸 汽 焓 熵 表 ， 查 出 改 造 前 后 热 水 /蒸 汽 各 自 的
15、焓 值 ， 通 过 焓 值 的 比 例 ， 将 改 造 后 的 实 际 热 水 /蒸 汽 量 折 算 为 与 改 造 前 相 同 品 质 的 热 水 /蒸 汽 量 。3、基期数据核实 如 果 企 业 的 热 水 /蒸 汽 计 量 存 在 较 大 误 差 ， 对 于 企 业 实 际 的 供 热 量 无 法 准 确核 实 的 情 况 下 ， 可 以 通 过 理 论 计 算 核 实 企 业 改 造 前 的 热 水 /蒸 汽 供 应 量 是 否 在 合理范围之内。 对于供热企业， 理论计算方法可参考上述方法进行； 对于工业用热 水/蒸汽，可以参考企业产品的单位产品耗汽量指标进行核实。（三）利用供电煤耗
16、和供热煤耗计算节能量1、节能量计算公式E E0 E1 (Ec0 Ed 0 ) (Ec1 Ed1 )Ec Qc /(Cr Qdw )7td dwdE W 3600 /( Q )其 中 ： E-改 造 锅 炉 的 总 节 能 量 ， tce Cr-年 平 均 供 热 效 率 ， %td-年 平 均 机 组 综 合 供 电 效 率 ， % Ec-年 供 热 耗 标 煤 量 ， t/aEd-年 发 电 耗 标 煤 量 ， t/a Qdw-标 煤 低 位 热 值 ， kJ/kg W-年 供 电 量 ， 104kWh/a Qc-年 供 热 量 ， GJ/aE-年 耗 标 煤 量 ， t/a 2、计算说明热
17、电联产项目进行节能技术改造时， 则根据企业提供的计量数据， 采用 供电 煤耗和供热煤耗计算节能量。 通过查阅改造前锅炉的能源消耗统计报表 、 台帐和 原始记录表，确定热电联产项目的年均供热效率以及年平均机组综合供电效率， 确定企业的热电比是否在合理范围之内， 通过预计改造后的年供热 、 发电标煤量 计算企业的节能量。3、基期数据核实 如果企业的蒸汽计量存在较大误差， 对于企业实际的供热量无法准确核实的情况下，可以通过理论计算核实企业改造前的蒸汽供应量是否在合理范围之内。对 于 供 热 企 业 ， 理 论 计 算 方 法 可 参 考 上 述 方 法 进 行 ； 对 于 工 业 用 热 水 /蒸
18、汽 ， 可 以参考企业产品的单位产品耗汽量指标进行核实。（四）利用产品单耗计算窑炉节能量1、节能量计算公式E （ Eu0 Eu1） M0=（ E0/M0 E1/M1） M08其 中 ： E-节 能 量 ， 单 位 为 tceEu0-改 造 前 单 位 产 品 能 耗 ， tce/tE0 -改 造 前 年 耗 标 煤 量 ， tceE1 -改 造 后 年 耗 标 煤 量 ， tceEu1-改 造 后 单 位 产 品 能 耗 ， tce/tM0-改 造 前 产 品 折 为 标 准 产 品 产 量 ， t M1-改 造 后 产 品 折 为 标 准 产 品 产 量 ， t2、计算说明 对于窑炉的改造，
19、 可利用产品单耗来计算节能量 。 通过查阅项目实施前一年企业能源消耗统计报表和生产统计报表， 核实改造前耗能量和产品年产量， 计算改造前单位产品能耗； 根据企业上报的可研报告或设计数据， 预计项目改造完成 后的产品产量以及能源消耗量， 计算出理论的单位产品能耗情况， 通过改造前后 的 单 位 产 品 能 耗 得 出 节 能 量 。3、基期数据核实 对于改造前的能源消耗量， 可以通过理论计算核实企业改造前 的 能源消耗量是否在合理范围之内。 理论计算可以通过对标的形式进行， 即通过与目前国内相应水平的工业窑炉能耗水平进行对比， 核实企业所上报的能耗消耗量是否在理论 计算范围之内，从而保证基期能耗
20、量不出现较大偏差。1.3.2 终 审 项 目 节 能 量 计 算（一）计算原则 终审项目的节能量计算方法与初审项目相同。 终审项目的节能量审核是在企业的节能技术改造完成后实施的节能量计算， 节能量的计算原则是必须按照企业改造前后的实际能源消耗量进行计算，不能采用预计节能量的计算方法进行。（二）计算方法 终审项目的节能量计算方法与初审项目相同， 只是改造后的能源消耗量的取9值为实际的能源消耗数据。 通过查阅企业的能源消耗统计报表、 台帐、 原 始记录以及煤质分析报告等资料， 核实改造前后锅炉年耗能量； 通过查阅企业的生产经营报表、 生产运行记录以及产品销售记录等资料，核实企业改造前后的产品产量。
21、1.4 常 见问 题分 析1.4.1 被 替 代 采 暖 小 锅 炉 的 实 际 热 效 率 有比较完整的燃煤量、 供热量以及供热面 积 等的计量统计数据， 可通过核算确定 被替代采暖小锅炉的实际热效率 ， 无上述数据时， 可按实际积累的经验数据估算，一般热效率（实际）可在 50%-55%的 范 围 内 取 值 。（1）当小锅炉群中，单台最大容量4.2MW 时，取下限 igl=50%；（2）当小锅炉群中，单台最大容量7MW 时 ， 取 中 值 igl=52%-53%；（ 3） 当 小 锅 炉 群 中 ， 单 台 最 大 容 量 7MW 时，且占吨位比例较高时，应取 上限。1.4.2 单 位 面
22、 积 耗 热 指 标 应 考 虑 建 筑 是 否 是 节 能 建 筑 或 非 节 能 建 筑 以 及 公 共 建 筑 在 总 供 热 面 积 中 所占 比 例 等 因 素 ， 根 据 目 前 经 验 ， 初 步 认 为 公 建 面 积 20%时 ， 可 取 计 算 耗 热 指 标60-63w/m2； 公 建 面 积 占 40%左 右 时 ， 可 取 计 算 耗 热 指 标 65w/m2； 普 通 建 筑 的 计 算耗热指标最高取 70w/m2。 （说明： 计算耗热指标中包括外网热损失， 按计算耗 热指标计算出的热负荷，为采暖期中的最大用热量，仅在最冷天时短时出现） 。供热系统改造为 100 万
23、平米节能量为 1 万 tce 左右， 最多不超过 70 万平米 1万 tce。老旧设备节能改造节能量为基准总能耗的 030%1.5 单 位 产 品 能 耗 指 标 参 考根 据 标 准 的 要 求 ， 企 业 单 位 产 品 的 能 耗 应 不 高 于 单 位 产 品 能 耗 限 额 的 限 定10值， 具体各种情况如下 （由于窑炉种类庞杂， 目前只针对常见的玻璃及烧结砖窑 炉的能耗限额给出参考指标，其他类型窑炉可根据下一步工作逐步展开） 。（一）发电机组能耗限额1、现有机组能耗限额 根据标准的要求， 企业现有机组单位产品的供电煤耗应不高于单位产品能耗限额的限定值。具体的单位产品能耗限额限定值
24、如下表所示：现有发电机组的能耗限额限定值容 量 级 别 供 电 煤 耗压 力 参 数MW gce/kWh备注超临界 600 320600 330亚临界300 340超高压 200,125 375 服 役 期 满 关 停高压 100 395 运 行 满 20 年 关 停注 ： 1、 表 中 未 列 出 的 机 组 容 量 级 别 ， 可 按 低 一 档 标 准 考 核2、 对 于 特 定 类 别 （ 早 期 国 产 和 原 苏 联 东 欧 设 备 ） 机 组 、 坑 口 电 站 机 组 ， 可 按 低 一 档 标 准 考核目前国内现有发电机组单位产品能耗限额先进值可参考下表：现有发电机组的能耗限
25、额先进值容 量 级 别 供 电 煤 耗压 力 参 数MW gce/kWh超临界 600 300600 319亚临界300 327超高压 200,125 355注 ： 表 中 未 列 出 的 机 组 容 量 级 别 ， 可 按 低 一 档 标 准 考 核112、新建机组能耗限额 国内新建机组单位产品供电煤耗的能耗限额准入值可参考以下数据：新建机组单位产品供电煤耗的能耗限额准入值供 电 煤 耗类别gce/kWh备注一 般 地 区 300坑 口 电 站 309注 ： 一 般 地 区 新 建 机 组 发 电 煤 耗 为 286gce/kWh， 坑 口 电 站 发 电 煤 耗 为 295gce/kWh（
26、二）供热锅炉能耗限额 国内供热锅炉综合能耗限额可参考以下标准：供热综合能耗限额年限分类2008 2010 2012热 电 联 产 44kgce/GJ 43kgce/GJ 42kgce/GJ热 水 锅 炉 54.5kgce/GJ 53.5kgce/GJ 53kgce/GJ区 域 供 热 锅 炉蒸 汽 锅 炉 56.5kgce/GJ 55.5kgce/GJ 55kgce/GJ注 ： 统 计 期 内 脱 硫 效 率 大 于 90%的 燃 煤 热 电 厂 限 额 可 以 乘 以 1.02 的 系 数（三）玻璃窑炉能耗限额 各种玻璃熔制的能耗限额指导指标参考以下值：1、日用玻璃类：1） 、瓶罐玻璃类：a
27、、 高 白 料 ： (Fe2O3 含量0.050.06)（ 1） 燃 油 玻 璃 窑 炉 (含 燃 天 燃 气 炉 )： 每 kg 玻 璃 液 能 耗 7.3MJ（ 约 为1750kcal， 或 0.25kg 标准煤）12（2） 燃发生炉煤气的玻璃窑炉： 每 kg 玻璃 液能耗9.1M J（约为 2170kcal， 或 0.31kg 标准煤）b、普白料：（ 1） 燃 油 炉 (含 燃 天 燃 气 炉 ) ：每 kg 玻璃液能耗 5.9MJ（约为 1400kcal， 或 0.20kg 标准煤）（2） 燃发生炉煤气的玻璃窑炉： 每 kg 玻璃 液能耗7.6M J（约为 1820kcal， 或 0.
28、26kg 标准煤）c、颜色料（棕色、翠綠色） ：（ 1） 燃 油 炉 (含 燃 天 燃 气 炉 ) ：每 kg 玻璃液能耗 5.3MJ（约为 1260kcal， 或 0.18kg 标准煤）（2） 燃发生炉煤气的玻璃窑炉： 每 kg 玻璃 液能耗7.3M J（约为 1750kcal， 或 0.25kg 标准煤）d、其它普通钠钙料：每 kg 玻璃液能耗8.2MJ（约为 1960kcal， 或 0.28kg标准煤）2） 、器皿玻璃类：a、 机 吹 制 器 皿 类 ： 每 kg 玻璃液能耗9.4MJ （约为 2240kcal， 或 0.32kg 标 准煤）b、 机 压 制 器 皿 类 ： 每 kg 玻
29、 璃 液 能 耗 8.2MJ（ 约 为 1960kcal， 或 0.28kg 标 准煤）3） 、保温瓶、电光源玻璃类：a、 常规保温瓶 类 （5 磅、 8 磅瓶） ： 每 kg 玻璃液 能耗10.3MJ （约为 2450kcal， 或 0.35kg 标准煤）b、异形保温瓶类：每 kg 玻璃液能耗10.8MJ（约为 2590kcal， 或 0.37kg标准煤）c、 电 光 源 玻 璃 类 ： 每 kg 玻 璃 液 能 耗 11.1MJ（ 约 为 2660kcal， 或 0.38kg标准煤）2、仪器玻璃类：1)、 高 硼 硅 玻 璃 (高 耐 热 玻 璃 )：a、 10T d 以上全电熔池炉：每
30、kg 玻璃液能耗 4.7MJ（约为 1.3kwh kg13公斤玻璃液）b、 10T d 以下全电熔池炉：每 kg 玻璃液能耗 5.6MJ（约为 1.5kwh kg公斤玻璃液）2)、 中 性 硼 硅 仪 器 玻 璃 (一 般 仪 器 )火 焰 炉 ：每 kg 玻璃液能耗13.2MJ（约 为 3150kcal， 或 0.45kg 标准煤）单耗指标450kg 标准煤T 玻璃液3、平板玻璃类：1)500 吨级以上玻璃窑 炉： 每 kg 玻璃液能耗 7.3M（ J 标准煤）2)500 吨级以下玻璃窑 炉： 每 kg 玻璃液能耗 7.9M（ J 标准煤）4、药用玻璃类：约为 1750kcal， 或 0.2
31、5kg约为 1890kcal， 或 0.27kg1)中性硼硅安瓶玻璃： 每 kg 玻璃液能耗13. 2MJ（约为 3150kcal， 或 0.45kg标准煤）2)其它玻璃： 每 kg 玻璃 液能耗 10.3MJ （约为 2450kcal， 或 0.25kg 标 准煤）5、中碱玻璃球类：每 kg 玻璃液能耗8.8MJ（约为 2100kcal， 或 0.30kg 标准煤）（四）烧结砖窑炉能耗限额 烧结砖生产企业的单位产品综合能耗限额可参考下表参数：现有烧结砖企业单位产品综合能耗限额分类 综 合 能 耗 （ kgce/万 块 标 砖 ）自 然 干 燥 ， 轮 窑 烧 成 220人 工 干 燥 ， 轮
32、 窑 烧 成 400人 工 干 燥 ， 隧 道 窑 烧 成 450大 中 型 断 面 隧 道 窑 一 次 码 烧 470新建、 改建烧结砖生产企业 （限新型墙体材料产品） 单位能耗限额准入值可 参考下表参数：新建、改建烧结砖企业单位产品综合能耗限额准入值分类 综 合 能 耗 （ kgce/万 块 标 砖 ）14大 中 型 断 面 隧 道 窑 一 次 码 烧 417大 中 型 断 面 隧 道 窑 二 次 码 烧 417人 工 干 燥 ， 轮 窑 烧 成 （ 限 改 建 ） 38215 余 热 、 余 压 利 用 项 目 案 例2.1 技 术构 成余热余压利用主要是从生产工艺上来提高能源利用效率，
33、 通过改进工艺结构 和增加节能装置以最大幅度的利用生产过程中产生的势能和余热。目前，钢铁、 煤 炭 、 建 材 、 化 工 、 纺 织 、 冶 金 等 行 业 的 余 热 余 压 以 及 其 他 余 能 仍 未 得 到 充 分 利 用， 主要原因在于利用余热余压的装置一次性投资过高和投资回报率较低 。 随着 能源价格的节节升高， 余热余压利用的投资回报逐渐被人们认可 ， 余热余压利用 对企业节能减排工作也日趋重要。2.1.1 余 热 资 源 的 分 类 余热资源按来源不同可划分为六类：（1）高温烟气的余热。这种余热数量大，分布广，高温烟气余热分布在冶 金、化工、建材、机械、电力等行业，如各种冶
34、炼炉、加热炉、石油化工装置、 燃气轮机、 内燃机和锅炉的排汽排烟， 某些工业窑炉的高温烟气余热甚至高达炉 窑本身燃料消耗量的 30% 60%。 他 们 的 温 度 高 ， 数 量 多 ， 回 收 容 易 ， 约 占 余 热 资源总量的 50%。（2）高温产品和炉渣的余热。工业上许多生产要经过高温加热过程，如金 属 的 冶 炼 、 熔 化 和 加 工 ， 煤 的 汽 化 和 炼 焦 ， 石 油 炼 制 ， 以 及 烧 制 水 泥 、 砖 瓦 、 陶 瓷、 耐火材料和熔化玻璃等 ， 他们最后出来的产品及其炉渣废料都具有很高的温 度，达几百至 1000以上，通常产品又都要冷却后才能使用，在冷却时散发
35、的 显热就是余热。 这部分余热往往占设备燃料消耗量的比重较大 ， 如炼钢炉渣显热 占冶炼燃料热的 2% 6%。（3）冷却介质的余热。为保护高温生产设备，或生产工艺的需要，都需要 大 量 的 冷 却 介 质 。 通 常 介 质 是 水 、 空 气 和 油 。 它 们 的 温 度 受 设 备 要 求 的 限 制 ， 通 常较低，如电厂汽轮机冷凝器的冷却水，不能超过 2530，内燃动力机械的 冷却水为 50 60； 温度最高的是冶金炉和窑炉冷却水， 也不超过 8090。 因 此， 对此部分低温余热的利用比较困难， 需要较大的设备投资 ， 如利用热泵或低16沸 点 工 质 动 力 设 备 等 。 不
36、过 这 部 分 余 热 量 还 是 相 当 多 的 ， 占 余 热 资 源 总 量 的 15%23%。 如冶金炉的冷却介质余热占燃料消耗量的 10%25%， 高炉占 2%3%， 凝汽式发电厂各种冷却介质带走的热量约占其燃料消耗量的 50%。（4）可燃废气、废液和废料的余热。生产过程中的排气、排液和排渣中， 往往含有可燃成分。这种余热约占余热资源总量的 8%。 如 转 炉 废 气 、 炼 油 厂 催 化裂化再生废气、 炭黑反应炉尾气、 造纸生产中的纸浆黑液 ， 以及煤焦油蒸馏残 渣等。表 1 表示它们的发热量。表-1 主要余热资源的发热量可 燃 成 分废 气 、 废 液 、 废 料CO H2 C
37、H4 低 位 发 热 量 /（ kJ/m3）炼 焦 煤 气 58 5560 2327 1630017600高 炉 煤 气 2730 12 0.30.8 37704600转 炉 煤 气 5661 1.5 62807540铁 合 金 冶 炼 炉 气 70 6 8400合 成 氨 甲 烷 排 气 15 1460化 肥 厂 焦 结 煤 球 干 馏 气 6.5 19.3 5 42004600电 石 炉 排 气 80 14 1 1090011700造 纸 黑 液 600012000kJ/kg甘蔗渣 630011000kJ/kg（5）废汽、废水余热。这是一种低品位蒸汽及凝结水余热，凡是使用蒸汽和热水的企业都
38、有这种余热， 这部分包括蒸汽动力机械的排汽 （其余热占用汽热 量的 70%80%） 和 各 种 用 汽 设 备 的 排 汽 ， 在 化 工 、 食 品 等 工 业 中 由 蒸 发 、 浓 缩 等过程中产生的二次蒸汽， 还有蒸汽的凝结水和锅炉的排污水以及各种生产和生 活废热水。废水的余热占余热资源的 10%16%。（6）化学反应热。这种余热主要存在于化工行业，是一种不用燃料而产生 的热能， 他占余热总量的 10%以下。 例如硫酸制造过程中利用焚硫炉或硫铁矿石 沸腾炉产生的化学反应热，使炉内的温度达到 8501000，可用于余热锅炉产 生蒸汽，约可回收 60%。有上述可知，余热的来源各异，不同工业
39、行业的余热性质和数量相差很大。 据估计， 冶金部门总余热资源占其燃料消耗量的 50%以上， 机械、 化工、 玻璃搪 瓷、造纸等企业占 25%以 上 。按照余热资源的温度可划分为 3 类：17（1）高温余热。指温度高于 500的余热资源。属于高温范围的余热大部 分 来 自 工 业 窑 炉 ， 其 中 有 的 是 直 接 燃 烧 燃 料 产 生 的 ， 如 熔 炼 炉 、 加 热 炉 、 水 泥 窑 等 。 有 的 主 要 靠 炉 料 自 身 燃 烧 产 生 ， 如 沸 腾 焙 烧 炉 、 炭 黑 反 应 炉 等 ， 国 外 城 市 垃 圾热值为 334910465kJ/kg， 离开焚烧炉的烟温
40、达到 8401100， 可以 回收利用。（2）中温余热。温度在 200500的余热资源属于中文余热。各种热能动 力 装 置 及 某 些 窑 炉 设 备 中 的 高 温 气 体 在 燃 烧 室 或 炉 膛 中 做 功 或 传 热 后 排 出 的 气 体一般在中温范围内。 这档温度比较适中， 有些可以继续做功 ， 有些可以产生蒸 汽或预热空气等，利用前景良好。（3） 低温余热。 温度低 于 200的烟气及低于 100的液体属于低温余热资 源。低温余热的来源有两个方面， 一是有些余热在排放时本身温度就是低的； 另 一方面是在高、 中温余热回收中仍然会有剩余的低温余热放出 ， 由于低温余热回 收 时
41、温 差 小 ， 换 热 设 备 庞 大 ， 经 济 效 益 不 太 明 显 ， 回 收 技 术 比 较 复 杂 ， 因 此 过 去 对此不予重视。 但当其面广量大时， 回收总量也十分可观 。 随着能源的短缺和科 技的进步，近年来对低温余热的回收利用日益受到重视并取得了进展。表-2 按温度范围划分的余热资源情况高 温 余 热 中 温 余 热 低 温 余 热来源 温 度 / 来源 温 度 / 来源 温 度 /熔 炼 用 反 射 炉 10001300 工 业 锅 炉 排 烟 230480 生 产 过 程 中 的 蒸 汽凝结水5590精 炼 用 反 射 炉 6501650 燃 气 轮 机 排 气 37
42、0540 轴 承 冷 却 水 3090沸 腾 焙 烧 炉 8501000 往 复 式 发 动 机排气320600 成 型 模 冷 却 水 3090钢 锭 加 热 炉 9301035 热 处 理 炉 排 烟 420650 内 燃 机 冷 却 水 66120水 泥 窑 （ 干 法 ） 620735 干燥、 烘干 炉排烟230600 泵 冷 却 水 2590玻 璃 熔 窑 9801540 催 化 裂 化 装 置 430650 空 调 和 制 冷 用 冷 凝器3245垃 圾 焚 烧 8451100 退 火 炉 冷 却 系统430650 生 产 过 程 中 热 流 体或 热 固 体30230我国工业企业
43、的余热利用的潜力很大， 余热利用在当前节约能源工作中占有 重 要 地 位 。 余 热 资 源 的 回 收 利 用 ， 要 满 足 工 艺 上 的 需 要 、 技 术 上 可 行 、 经 济 上 合18理和保护环境的要求。 也就是说， 利用这些能量在技术上应是可行的， 在经济上 也 必 须 是 合 理 的 。 例 如 ， 欲 回 收 100 以 下 的 低 温 余 热 ， 就 要 有 解 决 相 应 技 术 难 题的能力； 要从高温高腐蚀性介质中回收余热， 首先必须有耐热耐蚀性很强的材 料 等 。 因 此 ， 余 热 资 源 的 数 量 是 随 着 生 产 和 科 学 技 术 的 发 展 水 平
44、 而 不 断 变 化 的 。2.1.2 可 利 用 的 余 热 、 余 压余热：温度在 200以上，热值 2000kcal 以上， 余压：2 个大气压以上。 具体行业可利用余热资源情况如下：（1）冶金工业： 钢铁企业的余热种类及温度状况见表 3总体来看， 钢铁工业可回收的余热资源约为总能耗的 50%。 一座现代化的钢 铁厂所排放出来的能力， 其中 40%是存在于各种介质的高温其他中 ， 15%存在于 低温蒸汽和热水中，还有 10%为 辐 射 损 失 ， 可 见 其 节 能 潜 力 很 大 。表-3 钢铁企业余热的种类、温度及来源单位：余 热 种 类 成 品 放 热 废气 蒸 汽 或 热 水 热
45、熔物烧结 600700 100450 炼焦 10001200 100800 炼铁 12001400 150400 4060 13001500炼钢 12001500 10001400 4060 13001500连 续 铸 造 600800 4060 分 块 压 延 11001200 500800 4060 压 延 线 材 6001200 500800 4060 （2）石油工业石油加工过程中需要消耗燃料、 蒸汽、 电力等各种能源。 据石油工业部统计， 每加工 1t 原 油 平 均 消 耗 燃 料 （ 油 ） 42.42kg， 蒸 汽 570kg， 电 力 34.5kwh。 将 它 们 统一折算相当
46、于 358104kJ。 其中 50%以上的 能源消耗是通过各种油加热炉和蒸 汽锅炉的烟气热实现的； 空气冷却器和水冷却器被排放而损失掉 ， 其中相当一部 分 还 比 较 集 中 ， 可 以 利 用 。 例 如 一 座 年 产 250 万 吨 的 炼 油 厂 ， 通 过 空 冷 、 水 冷 和19烟道三方面排出的热量高达 480106kJ/h， 其 温 度 都 在 100550范围内。（3）化工工业化工企业所消耗的能量约占总能耗的 20%， 但其能量利用率也不高 。 这主要 是由于工序车间操作条件的改变， 部分能量由于工艺物流的降低 、 降压而释放出 来， 成为废热和废功而散失于周围环境中。 以
47、轻柴油和石油脑为原料的大型乙烯 装 置 中 ， 裂 解 气 温 度 高 达 800 左 右 ， 可 以 用 来 产 生 高 压 蒸 汽 。 以 重 油 为 原 料 的 合成氨工厂中，气化炉里进行强化放热反应，裂解气温度高达 1350，也可以 用 来 产 生 高 压 蒸 汽 。 一 套 年 处 理 量 为 240 万 t 的 大 型 催 化 裂 化 装 置 ， 可 供 回 收 的 能量达 2 万 kW， 除了 可以满足本装置主风机需要的巨大动力 （ 1.5 万 kW） 疑问， 尚有余热可供其他使用。（4）机械工业 机械行业中有各种加热设备及窑炉。 余热资源也相当丰富， 例如锻件加热锅炉的烟气温度
48、高达 1000以上。可利用余热锅炉产生蒸汽。蒸汽锻锤的排汽压力在大气压以上， 而且数量也大。 如某汽车制造厂的锻造分厂锻锤排汽就达 13t/h 以 上 ， 每 年 损 失 热 量 折 合 标 煤 超 过 5000t。 又 如 ， 各 种 热 处 理 炉 的 排 气 温 度 达 425650， 干燥炉和烘炉的排气温度达 230600， 这些都是很好的余热资源 。（5）其他行业 有 色 金 属 、 建 材 、 造 纸 、 玻 璃 、 丝 绸 、 纺 织 、 食 品 等 工 业 部 门 均 有 丰 富 的 余热资源， 例如各类工厂供热系统产生的凝结水， 以往多数不 回收， 造成燃料的浪费达 5%8%。又如一些设备和部件的工业冷却水，水温为 3590 。 这 是 极 为 丰富的低温余热资源。据初步了解，我国主要行业的余热资源情况见表 4表-4 我国主要行业的余热资源情况行业 余 热 资 源 来 源 推 广 节 能 技 术 占 燃 料 消 耗量 的 比 例冶金轧 钢 加 热 炉 、 均 热 炉 、 平 炉 、 转 炉 高 炉 、 焙 烧 窑 余 热 等 。干 法 熄 焦 技 术 、 高 炉 炉 顶 压 差 发 电 技 术 、纯烧高 炉煤 气锅 炉技 术 、 低热值 煤气 燃气 轮 机 技 术 、 转 炉 负 能 炼 钢 技
