在我国北方集中供热体系中,燃煤热电机组仍是重要热源。
然而,传统工艺中低温烟气携带的余热利用率不高,部分能量在排放环节被“带走”。
业内测算显示,低温段余热往往占机组可回收能量的一定比例,若长期放任散失,不仅抬高供热煤耗和运行成本,也增加污染物末端治理压力,制约行业向高效、清洁方向迈进。
造成这一难题的原因,既有技术约束,也有系统耦合不足。
一方面,低温烟气温度不高、热品位偏低,常规换热方式受结露腐蚀、堵塞结垢等因素影响,稳定回收难度较大;另一方面,脱硫系统与供热系统在不少电厂之间相对“分段运行”,物料与能量耦合水平有限,导致烟气余热难以转化为可直接利用的供热能力。
如何在不显著增加运行风险的前提下,把“低品位热”变成“可用热”,成为热电企业节能减排的关键课题之一。
针对这一痛点,山东国舜集团研发的创新工艺提供了新的思路:以脱硫浆液作为能量载体,将其引入负压装置进行闪蒸,产生的蒸汽可用于加热供暖水并接入供热管网,使原本随烟气散失的热量转化为可输出的热能。
与传统余热回收多依赖烟气侧换热不同,该工艺突出“以液载热、闪蒸产汽、直接供热”的路径,通过系统集成把脱硫环节与供热环节连接起来,在减少低温烟气热损失的同时,提高供热侧的有效供能。
这一工艺的综合影响主要体现在三方面。
其一,节能效益更直接。
余热被回收并用于加热供暖水,供热煤耗有望明显下降,对供热季保供稳价、企业降本增效具有现实意义。
其二,资源回收更系统。
闪蒸后得到的高品质凝结水可直接回用于工业生产,在用水紧张、节水约束趋严的背景下,有助于降低取水量和补水成本,提升水资源利用效率。
其三,环保效益更叠加。
烟气在冷凝过程中,微细颗粒物、二氧化硫等污染物随相变和传质过程被进一步捕集或去除,推动排放治理由“达标”向“深度净化”迈进,实现能源回收与污染减排同步推进。
从对策层面看,推动此类技术规模化应用,需要在“技术适配—工程验证—标准支撑—政策协同”上形成闭环。
首先,要结合不同机组容量、脱硫系统工况、供热负荷特征开展适配设计,确保运行稳定与设备寿命;其次,应在典型场景下持续开展长周期运行验证,完善防腐防垢、控制策略和安全联锁,降低运维难度;再次,建议在行业层面加快形成可复制的工程规范与评价方法,将节煤量、减排量、水回用量等指标纳入统一核算;同时,可与节能改造、超低排放、工业节水等政策工具衔接,通过示范项目带动产业链完善与成本下降。
展望未来,随着“双碳”目标深入推进,热电企业将面临更严格的能效约束与排放要求,低温余热回收的价值将进一步凸显。
特别是在北方供热需求稳定、供热半径不断优化的地区,余热回收与供热系统耦合的空间较大。
若该类工艺在更多机组上实现标准化、模块化推广,有望与灵活性改造、清洁替代热源、智慧供热等措施形成组合效应,推动传统热电从单一“发电供热”向“能量梯级利用与多污染物协同治理”转型,增强城市供热的安全性与经济性。
能源的高效利用和清洁利用是实现工业绿色转型的关键课题。
山东国舜集团的这项创新工艺充分体现了在约束条件下寻求突破、在传统产业中融入新理念的发展思路。
它证明了即使是传统的燃煤热电行业,通过技术创新和工艺优化,也能够实现经济效益和环保效益的有机统一。
随着这类先进技术的推广应用,我国传统热电行业必将在绿色转型的道路上迈出更加坚实的步伐,为实现能源结构优化和环境质量改善做出更大贡献。