余热余能与能源的合理利用浅析
3、石油化工行业
这里讲的石油化工行业是泛指:包括石油、石化、基础化工、常规化工、化肥、医药等行业的综合,也是我国最重要的制造产业之一,能源消耗较多的产业之一。
据不完全统计,上述行业的总能耗约占全国总能耗的20%以上。在上述行业中,由于化学反应是其基本的生产过程,这样即出现了大量的余热余能。
此行业与钢铁行业类似,具有大量的余热余能,可以用来发电。
例如,硫酸生产过程中的工质温度约在1000℃左右(过去利用较少),目前仅能用来产生中压蒸汽。但从火用损失角度分析而言,完全可以用来产生10MPa,540℃左右的蒸汽,这样发电能力即可能增加40%以上。
大量的化工产品需要烘干,为此相当多的企业采用以天然气或煤燃烧后的烟气直接烘干,这样一来高位能即随着过程的排烟余热而损失掉了,利用率极低。
如果合理利用,采用燃气蒸汽联合循环或热电联产,上述经余热带走能量(烟气)中的30%可能被回收。化工行业是电能消耗最大的行业,流体机械的数量及能耗都是各行业之首,这里的节流损失、不合理的冷却及加热损失、布置位置不合理产生的不必要流阻损失约占其总电耗的28%以上。
目前由于采用了各种调速、合理匹配等措施,回收了大约15%以上的电能。但仍有大量的设备由于各种原因,未能回收这部分余能。石化行业为了工艺的需要消耗数以亿吨/小时的蒸汽,但是由于装置及系统的问题,真正有效的利用仅50%左右,大量的热能随着过程的进行,损失在过程传输与使用不合理之中。
如能合理回收,大约有30%左右的量可能被回收。为了输送天然气、石油,必须加压,从而消耗了大量的电能及其它形式的能量。
在使用时又产生了大量的节流或排放损失。目前出现的压差发电系统是解决上述问题的好方法之一。
——在采油采气过程中,耗费了大量的电能或其它形式的能量,注气、注水以后又变成了余压余能。如何利用这部分余压余能,值得人们研究。
——石化系统的各种产品主要是各种油品、天然气,除了供给化工、交通、军工、其它系统外,相当一部分用于锅炉燃烧产生蒸汽等。这种形式存在严重的高位低用,产生了大量的高位余能(火用损)。
目前全国尚有天然气、油锅炉10万余台,能耗1亿吨标煤/年左右。这部分高位余能如能合理利用,可以多回收电能约80亿度/年。
4、煤炭行业
对我国而言,煤炭行业具有特殊地位。2010年以前,我国能耗的70%以上由煤炭来承担。
由于节能减排的需要,近年来我国大力开发石油、天然气及其它可再生能源,煤炭的比例在缩小,但总量并未减少。
煤炭行业的能耗并不太高,但在开发过程中,也有大量的煤层气(余能)及瓦斯气大量的随行产出,但这部分余能的利用水平不高,其潜力很大。
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