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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 2013 年 1月 目录 Ⅰ 工业锅炉（窑炉）节能技改项目案例 1 1.1 技术构 成 1 1.2 审核要点 2 1.3 确定方法 3 1.4 常见问题分析 . 9 1.5 单位产品能耗指标参考 9 Ⅱ 余热、余压利用项目案例 . 15 2.1 技术构成 15 2.2 审核要点 20 2.3 确定方法 . 21 Ⅲ 电机系统节能项目案例 . 28 3.1 技术构成 28 3.2 审核要点 30 3.3 确定方法 30 3.4 节能量经验值 39 Ⅳ 能量系统优化及绿色照明项目案例 . 40 4.1 技术构成 40 4.2 审核要点 40 4.3 确定方法 40 4.4 常见问题分析 . 50 4.5 节能量经验值 50 1 Ⅰ 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 20％～ 30％，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； 3 2、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，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 ]101[ 310010  gdn bEnEnE  其中 ΔE-锅炉改造的总节能量， tce 4 ΔEn-单台锅炉改造的节能量， tce n-改造锅炉数 量 η0-改造前单台锅炉平均热效率，％ η1-改造后单台锅炉平均热效率，％ 0 -改造前锅炉房用电量， kwh 1 -改造后锅炉房用电量， kwh bgd-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， tce 2、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 310  ygr QbE ， 其中 E-年锅炉能源消耗量， tce grb-单位供热标煤耗率 ， kgce/GJ 5 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 Ttt ttFqTtt ttQTQQouBAVBniouBAVBdiAVy   其中， QAV-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， w tB-室内设计温度， ℃ ； tAV -采暖期室外平均温度， ℃ tou-采暖期室外计算温度， ℃ q-不同建筑物的设计热指标， w/m2 F-不同建筑的建筑面积， m2 （ 2）单位供热标煤耗率   gdgdglgrbb 12.34 其中，gl-锅炉热效率， gd-管道热效率，取值 98 Ɛ-单位供热用电量，目前可按 5.73-7.5kwh/GJ 的范围 计算 gdb-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 6 01100 GGEGEE  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-改造后锅炉年耗 煤 量， tce G0-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， t 2、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） 利用供电煤耗和供热煤耗计算节能量 1、节能量计算公式 110010 dcdc EEEEEEE  / dwCrcc QQE   7 /3600 dwtdd QWE   其中 ΔE-改造锅炉的总节能量， tce ηCr-年平均供热效率 ， ηtd-年平均机组综合供电效率 ， Ec-年供热耗标煤量 ， t/a Ed-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/a E-年耗标煤量 ， t/a 2、计算说明 热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 ΔE＝（ Eu0－ Eu1） M0（ E0/M0－ E1/M1） M0 8 其中 ΔE-节能量，单位为 tce Eu0-改造前单位产品能耗， tce/t E0 -改造前年耗 标煤 量， tce E1 -改造后年耗 标煤 量， tce Eu1-改造后单位产品能耗， tce/t M0-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， t 2、计算说明 对于窑炉的改造，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。 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 igl50； （ 2）当小锅炉群中，单台最大容量 ≤7MW时，取中值 igl52-53； （ 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如下表所示 现有发电机组的能耗限额限定值 压力参数 容量级别 供电煤耗 备注 MW gce/kWh 超临界 600 ≤320 亚临界 600 ≤330 300 ≤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额先进值 压力参数 容量级别 供电煤耗 MW gce/kWh 超临界 600 ≤300 亚临界 600 ≤319 300 ≤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 11 2、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 类别 供电煤耗 备注 gce/kWh 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 （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 分类 年限 2008 2010 2012 热电联产 44kgce/GJ 43kgce/GJ 42kgce/GJ 区域供热 锅炉 热水锅炉 54.5kgce/GJ 53.5kgce/GJ 53kgce/GJ 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、高白料 Fe2O3 含量 ≤0.05～ 0.06％ （ 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 ≦ 9.1MJ（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 ≦ 7.6MJ（约为 1820kcal，或 0.26kg 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 ≦ 7.3MJ（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 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 1500吨级以上玻璃窑炉每 kg玻璃液能耗 ≦ 7.3MJ（约为 1750kcal，或 0.25kg标准煤） 2500吨级以下玻璃窑炉每 kg玻璃液能耗 ≦ 7.9MJ（约为 1890kcal，或 0.27kg标准煤） 4、药用玻璃类 1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） ≤382 15 Ⅱ 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，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 25～ 30℃，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。不过这部分余热量还是相当多的，占余热资源总量的1523。如冶金炉的冷却介质余热占燃料消耗量的 1025，高炉占 23，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Ⅱ -1 主要余热资源的发热量 废气、废液、废料 可燃成分 低位发热量 /（ kJ/m3） CO H2 CH4 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 7080）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 1016。 （ 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Ⅱ -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 370540 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Ⅱ -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于 358 104kJ。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 480 106kJ/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 58。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Ⅱ -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、转炉负能炼钢技术、蓄热式轧钢加热炉技术。建设高炉炉顶压差发电装33以上 20 置、纯烧高炉煤气锅炉发电装置、低热值高炉煤气发电－燃 汽轮机装置、干法熄焦装置等 化工 化学反应热、如造气、变换气、合成气等的物理显热可燃化学热，如炭黑尾气、电石气等的燃料热。 焦炉气化工、发电、民用燃气，独立焦化厂焦化炉干熄焦，节能型烧碱生产技术，纯碱余热利用，密闭式电石炉，硫酸余热发电等技术。 15以上 有色金属 高温烟气 烟气废热锅炉及发电装置，窑炉烟气辐射预热器和废气热交换器，回收其他装置余热用于锅炉及发电。 建材 高温烟气、要顶冷却、高温产品等 水泥窑余热发电、人造板锅炉烟气余热利用、玻璃窑炉烟气余热利用 约 40 玻璃搪瓷 玻璃熔窑、搪瓷窑、坩埚窑等 玻璃生产企业也推广余热发电装置，吸附式制冷系统，低温余热发电－制冷设备；推广全保温富氧、全氧燃烧浮法玻璃熔窑，降低烟道散热损失；引进先进节能设备及材料，淘汰落后的高能耗设备。 约 20 造纸 烘缸、蒸锅、废气、黑液等 约 15 纺织 烘干机、浆纱机、蒸煮锅等 推广供热锅炉压差发电等余热、余压、余能的回收利用，鼓励集中建设公用工程以实现能量梯级利用。 约 15 机械 锻造加热炉、冲天炉、热处理炉及汽锤、乏汽等 可利用余热锅炉产生蒸汽，用于生产工艺需要。 约 15 2.2 审核要点 2.2.1 合规性评价 余热、余压利用项目的节能量审核，需要首先对项目的合规性进行审查，重点关注改造主体是否为淘汰目录中，是否为国家规定的新生产线配套建设项目，改造主体的运行时间是否在三年以上，是否利用本企业的余热和余压。 2.2.1 项目边界确定 余热、余压利用项目的项目边界可以为改造设备，也可为整条生产线，以改造设备作为项目边界，通常计算方法应为余热、余压利用后产生的能源或热力；而以生产线为项目边界的话，计算方法需要考虑产品单耗的变化。 审核时，重点关注余热、余压的获取，余热、余压的转换，余热、余压能源21 的利用，一般情况下，这三个部分都应划在项目边界内。 2.2.2 改造前基准能耗 余热、余压利用项目改造前基准能耗可以视为零，但在以生产线为项目边界时，需要对生产线改造前能耗进行确定。 2.2.3 余热、余压可利用率 废气的燃烧利用，应关注废气的热值、回收量；烟气的余热利用，应关注烟气的温度的变化，通常需要考虑烟道损失，一般可认为 60的烟气可回收利用。 废气的混燃，应考虑锅炉效率，一般可为 80以上；烟气余热利用，应关注热交换器的效率， 可为 80以上，同时要考虑蒸汽管网的损失，可计为 5-10。 2.3 确定方法 2.3.1 节能量初审项目 对于初审项目，现场审核时项目基本都未改造或在改造过程中，因此核算节能量为预计节能量。在核算项目预计节能量的时候，需要以企业最终可实现回收利用余热余压的能量作为节能量计算的依据 （一） 余热发电项目 对未建成余热发电项目，可以用装机容量进行预计节能量的计算，具体核算方法和过程如下 ΔEW/10 T k（ 1-P） -E0 其中 ΔE 项目年节能量，单位为吨标准煤； W 装机容量，单位为 MW T 全年运行小时数 k 每万 kWh 电力折合的等价值标准煤量。按国家统计局发布的当年供电煤耗计算，单位为吨标准煤 /万 kWh P 电站自用电率，若不能提供设计的厂用电率，则可按行业内的估计值22 8取值。 E0 项目基准能耗，单位为吨标准煤。取值标准同上。 例 1 硫磺制酸装置余热发电 1）项目简介 某公司依托现有 33 万 t/年硫磺制酸装置余热资源，新上 40t/h 中温中压火管式余热锅炉，配套建设 1 套装机容量为 6000kW 的余热发电机组及辅助设施。在此之前企业的余热未被利用。现场审核时，项目还未完成，所以按照电站年运 行7440h，自用电率 8计算节能量。 2）项目解析 A、项目边界图 改造前 改造后 a.蒸汽流量表 b. 电表 B、项目能耗核实情况 W6000kW6MW T24h/天 310 天 7440h。 k3.5 硫酸生产线 排空 a 硫酸生产线 用户 发电量 40t/h 中温中压火管式余热锅炉 6MW 发电机组 自用电 b 23 P8。 C、项目节能量计算步骤及结果 ΔEW/10 T k（ 1-P） -014374.1 tce。 对于未建成的水泥发电项目的预计节能量计算，以上的公式同样适用，同时也可采用如下公式 ΔEG M k/1000（ 1-P） -E0 其中， ΔE 项目节 能量，单位为 tce G 吨熟料余热发电量，单位为 kW（目前行业内的数据为32-40kWh）； M 年熟料产量，单位为 t； k 每万 kWh 电力折合的等价值标准煤量。按国家统计局发布的当年发电煤耗计算，单位为吨标准煤 /万 kWh。 P 电站自用电率，行业内一般认为是 8 E0 项目基准能耗，单位为 tce。取值标准同上。 （二）余热用于发电之外的生产工序 节能量初审审核时，企业项目尚未改造完成，因此，对于部分余热余压回收利用于生产工序的项目，应重点核实节能量计算数据的来源和计算过程。 对于余热 余压利用后会对某个生产工序产生了重大影响的项目，应根据项目可回收余热的性质、回收利用措施，参考企业可行性研究报告中有效的计算数据，综合计算企业可能实现的节能效果。同时，可参考国家发改委公布的重点技术推广目录中类似的项目，确定项目的合理性和节能量计算的有效性。 对于项目难以通过计算获得改造后预计节能效果的，可参考以往改造项目的案例，