中國余熱回收利用行業深度調研分析2023

• 黃文玉 2023年10月22日 來源：互聯網 1104 71
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余熱回收利用是指將工業過程產生的余熱再次回收重新利用。主要技術包括熱交換技術、熱功轉換技術、余熱制冷制熱技術。余熱資源屬于二次能源，是一次能源或可燃物料轉換后的產物，或是燃料燃燒過程中所發出的熱量在完成某一工藝過程后所剩下的熱量。

余熱回收利用的概念

余熱回收利用是指將工業過程產生的余熱再次回收重新利用。主要技術包括熱交換技術、熱功轉換技術、余熱制冷制熱技術。余熱資源屬于二次能源，是一次能源或可燃物料轉換后的產物，或是燃料燃燒過程中所發出的熱量在完成某一工藝過程后所剩下的熱量。按照溫度品位，工業余熱一般分為 600℃ 以上的高溫余熱，300 ～ 600℃ 的中溫余熱和 300℃ 以下的低溫余熱三種; 按照來源，工業余熱又可被分為：煙氣余熱，冷卻介質余熱，廢汽廢水余熱，化學反應熱，高溫產品和爐渣余熱，以及可燃廢氣、廢料余熱。

煙氣余熱量大，溫度分布范圍寬，占工業余熱資源總量的 50% 以上，分布廣泛，如冶金、化工、建材、機械、電力等行業，各種冶煉爐、加熱爐、內燃機和鍋爐的排氣排煙，而且有些工業窯爐的煙氣余熱量甚至高達爐窯本身燃料消耗量的 30% ～60% ，節能潛力大，是余熱利用的主要對象。冷卻介質余熱是指在工業生產中為了保護高溫生產設備或滿足工藝流程冷卻要求，空氣、水和油等冷卻介質帶走的余熱，多屬于中低溫余熱，余熱量占工業余熱資源總量的 20% 。

廢水廢汽余熱是一種低品位的蒸汽或 凝結水余熱，約占 余 熱 資 源 總 量 的 10% ～16% ; 化學反應余熱占余熱資源總量的 10% 以下，主要存在于化工行業; 高溫產品和爐渣余熱主要指坯料、焦炭、熔渣等的顯熱，石化行業油、氣產品的顯熱等; 可燃廢氣、廢料余熱是指生產過程的排氣、排液和排渣中含有可燃成分，如冶金行業的高爐煤氣、轉爐煤氣等。雖然余熱資源來源廣泛、溫度范圍廣、存在形式多樣，但從余熱利用角度看，余熱資源一般具有以下共同點： 由于工藝生產過程中存在周期性、間斷性或生產波動，導致余熱量不穩定; 余熱介質性質惡劣，如煙氣中含塵量大或含有腐蝕性物質; 余熱利用裝置受場地、原生產等固有條件限制。因此工業余熱資源利用系統或設備運行環境相對惡劣，要求有寬且穩定的運行范圍，能適應多變的生產工藝要求，設備部件可靠性高，初期投入成本高，從經濟性出發，需要結合工藝生產進行系統整體的設計布置，綜合利用能量，以提高余熱利用系統設備的效率。

余熱溫度范圍廣、能量載體的形式多樣，又由于所處環境和工藝流程不同及場地的固有條件的限制，生產生活的需求，設備型式多樣，如有空氣預熱器，窯爐蓄熱室，余熱鍋爐，低溫汽輪機等。常見的工業余熱回收利用方式，有多種分類方式，根據余熱資源在利用過程中能量的傳遞或轉換特點，可以將國內目前的工業余熱利用技術分為熱交換技術、熱功轉換技術、余熱制冷制熱技術。

余熱回收利用行業發展現狀分析

當前，我國能源利用仍然存在著利用效率低、經濟效益差，生態環境壓力大的主要問題，節能減排、降低能耗、提高能源綜合利用率作為能源發展戰略規劃的重要內容，是解決我國能源問題的根本途徑，處于優先發展的地位。實現節能減排、提高能源利用率的目標主要依靠工業領域。處在工業化中后期階段的中國，工業是主要的耗能領域，也是污染物的主要排放源。

我國工業領域能源消耗量約占全國能源消耗總量的70% ，主要工業產品單位能耗平均比國際先進水平高出 30% 左右。除了生產工藝相對落后、產業結構不合理的因素外，工業余熱利用率低，能源( 能量)沒有得到充分綜合利用是造成能耗高的重要原因，我國能源利用率僅為 33% 左右，比發達國家低約10% ，至少 50% 的工業耗能以各種形式的余熱被直接廢棄。因此從另一角度看，我國工業余熱資源豐富，廣泛存在于工業各行業生產過程中，余熱資源約占其燃料消耗總量的 17% ～ 67% ，其中可回收率達 60% ，余熱利用率提升空間大，節能潛力巨大，工業余熱回收利用又被認為是一種“新能源”，近年來成為推進我國節能減排工作的重要內容。

根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國余熱回收利用行業深度調研與發展趨勢預測研究報告》顯示：

工業生產中存在大量略高于環境溫度的廢熱( 30 ～ 60℃) ，如工業沖渣水、冷卻廢水、火電廠循環水、油田廢水、低溫的煙氣、水汽等，溫度很低，但余熱量大，( 水源) 熱泵技術常被用于回收此類余熱資源。熱泵以消耗一部分高質能( 電能、機械能或高溫熱能) 作為補償，通過制冷機熱力循環，把低溫余熱源的熱量“泵送”到高溫熱媒，如 50℃ 及以上的熱水，可滿足工農商業的蒸餾濃縮、干燥制熱或建筑物采暖等對熱水的需求。

目前，熱泵機組的供熱系數在 3 ～ 5 之間，即消耗 1 k W 電能，可制得 3 ～ 5 k W熱量，在一定條件環境下是利用略高于環境溫度廢水余熱的經濟可行的技術。當前研制生產的大都是壓縮式熱泵，中型熱泵正在開發，大型熱泵尚屬空白。壓縮式熱泵中以水源熱泵技術應用最為廣泛，可用于火電廠/核電廠循環水余熱、印染、輪胎制造、油田、制藥等行業的余熱回收。例如，電廠以循環水或工藝產熱水作為熱源水，通過熱泵機組提升鍋爐給水的品位，使原有的鍋爐給水由 15℃( 20、25℃) 提升到 50℃，減少鍋爐對燃煤的需求量，達到節能降耗的目的。

各行業的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%-67%，可回收率達60%，可回收利用的余熱資源約為燃料消耗總量10%-40%。根據全國能源消費總量與可回收余熱資源占比進行測算，2020年我國可回收余熱總資源平均值約13億噸標準煤。根據《中國2060年前碳中和研究報告》，2030年我國新增電源總裝機將達到38億千瓦，其中天然氣發電裝機容量將達1.85億千瓦;假設天然氣發電投資成本為650萬元/萬千瓦;假設余熱鍋爐占氣電投資成本的10%。2030年電站余熱達鍋爐市場空間將達121億元，2021-2030年復合增速為6%。

2020年，國務院批準了《關于清理規范城鎮供水供電供氣供暖行業收費促進行業高質量發展》、《國家工業節能技術裝備推薦目錄(2020)》，分別從減免余熱系統費用與余熱節能技術推薦的角度助力余熱行業發展。

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