开发身边的“三峡” ——钢铁行业中低品质余热综合利用聚焦

这是我们钢铁从业人员熟悉的场景：

高炉红渣、转炉红渣在水的冲击中，热气腾腾;

连接加热炉的烟囱冒着白烟，连绵不绝…..

这些热量有些被回收了，还有相当一部分中低品质的余热，每天从我们身边，在我们眼皮子底下飘向空中，重回大地。

重要突破：钢铁行业中低品质余热综合利用技术开发成功

今年6月，中低品质余热资源的技术产业化应用突破之作：有机工质朗肯循环(ORC)透平发电技术在包钢获得成功。

据《中国冶金报》6月26日报道，从包钢传来令业界振奋的消息：我国首套兆瓦级采用有机工质朗肯循环(ORC)透平技术的中低温余热综合利用项目，在经过八个月试运行，正式投入使用，实现了稳定并网发电。

这套在包钢薄板厂宽厚板2号加热炉上安装的系统，是我国钢铁业解决中低品质热源余热利用的首次产业化成功实践。

数字难精：钢铁业身边有几个“三峡”?

在采访一些业内人士时，在一些报道中，记者多次遇到这样的说法：就在我国钢铁业身边，如果把每年产生的中低品质余热综合利用起来发电，相当于三个三峡电站发出的电。

当第一次听到这种说法时，记者和许多人一样：很是诧异!

当记者经历这次多纬度的采访后感到：这种以中低品质的余热形态陪伴钢铁业的巨大能量真的可与“三峡”一比。

谁是这个说法的第一人?这种说法的依据是什么?记者做了一番考证。

记者查到的数据表明：

按设计，三峡电站年发电量887亿千瓦时;

按实际，去年三峡电站发电量达到828亿千瓦时;

据一家北京媒体报道，去年北京年用电量达400亿千瓦时。

三峡电站一年的发电量可供两个多点儿北京城的用电量。

这就意味着全国钢铁行业每年还有相当于三个三峡电站发出的电的余热有待利用;

换个说法就是：这些余热如果全利用，发成电，可满足六七个北京城规模的大城市使用。

原北京科技大学教授苍大强在一次演讲中展示的数据显示：

我国钢铁行业大于900度的高品质余热回收利用率为47%;

大于400度小于900度的中品质余热回收利用率为30%;

低于400度低品质余热的回收利用率最低，只有23%。

苍教授在电话中向记者强调，这个数据是引用的东北大学蔡九菊教授的，蔡教授的这个数据是基于对部分钢铁企业的调查和研究得出的。

另据昆明理工大学一些学者的研究，钢铁企业的余热资源占企业总用能的37%左右，其中有30%左右得到了利用，还有70%，折合成标准煤每年有1.5亿吨，这些余热资源如果全部发电，相当于三个三峡电站的年发电量。

记者请一位从事节能工作多年的工程师做了计算，如果这些中低温余热均得到利用，理论上相当于接近四个三峡电站的发电量。

这么说来，钢铁业中低品质余热相当于三个三峡电站发出的电还是理论上相对保守的说法!

多年从事相关研究和产业应用等工作的冶金清洁生产技术中心主任杨晓东认为：这些数据，尽管难言精确，但相对还是靠谱的。

如果这种求证能给读者一个定性的概念，记者也就满足了!

“骨头”难啃：巨量中低品质余热利用难!

应当说，我国钢铁企业，特别是大中型钢铁企业的余热回收工作取得了巨大进步。吨钢综合能耗水平每年均有不断提高，各工序余热回收利用都不断取得进展。

与此同时，我们清醒地看到：就整体而言，钢铁行业的余热回收工作的进步是不均衡的：

一是高温余热回收进步大，低温特别是400度以下温度余热回收进步小;

二是连续稳定的高品质热源回收进步大，间断、不稳定、波动大的热源回收少。

三是大中型钢铁企业余热回收工作进步大，其他钢铁企业余热回收工作有待加强。

巨量中低品质余热为何较少利用?归结起来的主要原因就是一个字：难!

多年来，钢铁行业大量高温、高品质余热已经基本上得到了利用。利用较少的这些余热主要集中在中、低温和中低品质的热源上，这些热源多数是不连续、不稳定、温度低、投资回报率低。

更为重要的是，利用这些热源特别是低品质热源的综合利用方面，在技术、工艺、工程方面存在不少问题，尽管政府、高校、研究机构、钢铁生产企业、节能企业均不懈努力，但突破性成果较少，能进行产业转化的突破性成果更少。

因此，如此巨量中低品质余热成为难啃的“骨头”!

共同努力：我国中低品质余热利用研究和产业化形成新态势

经过各方共同努力，我国钢铁业中低品质余热利用研究和产业化正逐步形成良好态势!

我国政府十分重视中低品质余热利用的技术研发和应用攻关工作。

国家工信部、科技部、财政部、国资委发布的《重大技术装备自主创新指导目录(2012年版)》的中，明确列入了“有机工质朗肯循环(ORC)透平技术”，组织产学研进行攻关。

研究、利用中低温余热的好消息很多!

高校加强了对这方面的研究：昆明理工大学、西安交通大学、天津大学等对有机工质和热力循环进行了一定的研究，发表了不少学术论文和国外情况介绍。

企业在产业化开发利用中低品质余热加大了投入力度。

宝钢中央研究院首席工程师李咸伟向记者透露：宝钢有机工质朗肯循环透平技术产业化应用已经开始，其热源温度在200℃以下。

以水泥窑低温余热发电技术起家，发明了余热利用双压技术的 中信重工，承担了一项国家科技支撑计划课题，采用有机介质朗肯循环透平发电技术，正在建设兴澄特钢活性石灰余热利用项目 ，热源温度250℃以下，1兆瓦以上。

承担包钢这一余热利用产业化任务是北京的一家科技公司，其董事长殷先生向记者透露：经过包钢示范工程，这个公司已经拥有相关发明、实用新型专利已经增加到16项 。

殷董事长谈及下一步打算时表示，在技术研究方面，将进一步与德国、荷兰、法国的大学及研究机构合作，与国内的哈尔滨工业大学、北京科技大学合作，进一步优化技术工艺路线。

在包钢新的中低温热源利用项目上要做到2兆瓦，还打算将五个烟囱的取热对应到一个ORC系统，正在筹建。

新项目有望采用BOT方式建设和运营。充分显示了这家公司对自己核心技术和工程能力的自信。

发展迅速：全世界已经有2000多套ORC装置在运行

据一些专家介绍，全球科研和产业界对于低温热能利用的研究起源于20世纪70年代。以色列奥马特(ORMAT)公司发明的有机工质朗肯循环(ORC)技术，回收低于350℃低品位余热能源。

不完全统计，目前全世界已有2OOO多套ORC装置在运行，并且有十几家设备生产制造企业。ORC发电机组采用透平发电工艺的最大单机容量可达10000千瓦。近10年逐步形成了ORC纯低品位余热发电的产业化、工业化。

目前，世界上 ORC低品位余热利用技术主要应用领域在工业余热、地热发电、太阳能热电、生物质能和海洋温差能源等领域。

由于世界钢铁业的中心已经逐步移到中国，因此，在西方国家

工业余热约占40%，地热发电及生物质能约占60%，钢铁业应用ORC的报道不是很多。

有关专家认为，有机工质ORC系统在中国钢铁业得到大规模应用。因此对西方国家而言，ORC系统可望成为“ 墙里开花墙外红”的技术。

升温加力：低品质余热综合利用还需各方大协作

钢铁行业中低品质余热综合利用的技术、工艺、工程难点已经初步解决，正在不断提升技术水平、优化工艺路线;

示范工程既有政府支持的项目，也有企业自主开发;

产业化初步成功，有较好经济回报，已经成为现实。

如何由点带面，不断提高推广应用的广度和深度，是业界面临的新任务。需要各方继续给力、加温。

对于正处在转型升级新历史阶段的钢铁行业，担当起这一新任务既有助于我们走出困境，又需要勇气和担当。

规模小，资金实力弱，是从事余热综合利用这一类装备、技术、工程公司的共性，即使是其中的上市公司，相对于我们钢铁企业而言，也是小公司。但他们中的多数公司就干一件事，很专业，这一方面有利于不断提升其核心技术水平和工程能力，另一方面也意味着他们很难做到“东方不亮西方亮”，一个项目的失败了，就很难再翻身。

要大规模开发利用钢铁业的中低温余热资源，还需要社会各方合力推动。

首先需要钢铁企业领导和专业人员继续大力支持。

承担包钢项目的殷董事长在接受记者采访时多次表示：包钢项目能够成功，首先归功于包钢领导和技术人员的敢于担当。这项新技术包钢也没用过，理论上再好，过程试验再完美，产业化过程中也要解决这样那样的问题。没有这种担当，就没有这种突破。

其次，需要社会资金，包括风险资金的加盟。

记者接触到的这批中小企业，普遍希望来自各方政府、银行、各类风险投资基金等资金的支持。同时，他们还希望这些资金不是那种赚一把就走的资金，用一位民营企业家的的话讲：希望志同道合的资金!

第三，各级政府继续在政策上支持，加大协调力度。

从过去的实践上看，各级政府部门通过诸如国家支撑项目等投入的资金对新技术、新工艺的推广应用起到了重要作用。就钢铁行业的中低品质余热综合利用而言，继续寻找新技术、工艺路线，选择钢厂有代表性的工序节点，有组织的加强攻关，既是记者的感受也是业界的希望!

记者深信：加大力量，开发钢铁业身边的“三峡”，每年相当于三个三峡的电能的钢铁行业中低品质余热，综合利用的比例将会起来越高!

原标题：开发身边的“三峡” ——钢铁行业中低品质余热综合利用聚焦