付林：回收余热供暖 减少污染排放

近来,付林华北地区连续出现严重雾霾天气,有些地方空气重度污染。即将到来的回收采暖季会不会加剧雾霾?如何破解这一难题?为此,《经济日报》记者专访了我国城市能源规划专家、清华大学建筑学院教授付林。余热

“采暖季的供暖到来,确实会加剧雾霾。我国北方地区主要依靠燃煤采暖,减少其中,燃煤发电厂供暖占集中供热比例的40%左右,其余主要是燃煤锅炉,加上城镇一些分散的小锅炉,这些锅炉的节能减排措施跟不上,污染更严重。”付林教授说。污染

我国的排放能源消耗总量中,每年煤炭的消耗总量在25亿至30亿吨标准煤左右,其中十分之一用于供暖。付林说,付林值得注意的是,这两亿多吨里,其中近一半是散烧的,没有严格的减排措施。“集中供暖有三个特点,回收一是时间集中,二是空间集中,三是小而散的燃煤锅炉控制污染的措施不得力。小燃煤锅炉烧1吨煤产生的余热排放量相当于一个大型电厂烧10吨煤产生的排放量,这些因素造成雾霾在秋冬季频发。”

如何解决这个问题?供暖付林说,不少城市在推行“煤改气”,北京、天津、减少兰州、污染乌鲁木齐等地已推开,排放一些城市也在跟进。为什么推广得并不快?付林主要原因有两个:其一是资源紧缺,每到冬季,不少北方城市缺天然气,一些企业因为缺气只能停产;其二是成本较高,天然气价格在每立方米3至4元,有的地方已突破4元,是燃煤供暖价格的3到4倍。他特别强调,过去人们认为天然气是清洁能源,但现在发现,天然气烧完后会产生氮氧化物,成为形成雾霾的主要来源。所以,“煤改气”不能从根本上解决雾霾问题。

他提出,有一种方式非常有效,就是利用工业余热替代燃煤。经过调研发现,热电厂里要排出大量的余热废热,如果利用起来,既节能减排,又实现了循环经济,可以完全替代燃煤取暖。

利用工业废热供暖主要面临两个问题,一是有没有这么多废热?值不值得用?二是如何远距离传输到千家万户。付林说,我国产煤多半用于发电,煤在燃烧的过程中,有三分之一转换为电能,其余成为余热。我国北方地区电厂的余热量在5亿吨左右标准煤,而采暖需要2亿吨标准煤,加上一些钢厂、化工厂排放的余热,足够使用。解决第二个问题主要靠热网,由于余热的温度并不高,在20摄氏度至40摄氏度左右,而采暖所需的热量多为六七十摄氏度,必须要提温,通过热泵技术,将热量集中起来,达到可利用的温度。其次,电厂一般处于较偏远的地区,如何将热量输送到城市,提高热量输送的效率是关键。

为破解这一技术难题,他带领的科研团队艰苦攻关,取得的发明成果“基于吸收式换热的集中供热技术”解决了热源短缺及热网输送瓶颈难题,实现系统供热能力增加30%以上、供热能耗降低40%以上、热网输送能力提高50%。

“这项成果获得了2013年国家技术发明二等奖,使用这一技术,可以实现平原地区从热源供到城市,输送长度300公里。也就是说,如果以城市为圆心,画一个半径300公里的圆,这个城市的供暖可以通过余热回收解决。”付林说,目前国家提出京津冀一体化战略,河北电厂较多,通过供热一体化能为破解雾霾作出贡献。使用这一技术,可以彻底替代燃煤供热,成本比使用天然气要低。

目前,这项成果已在山西、内蒙古、北京等地推广应用,取得了显著的经济与社会效益。他告诉记者,“今年是山西大同市推广这项技术的第5个供暖季,太原市也在推广,石家庄、济南、银川等城市已列入规划。希望这项创新成果尽快在我国北方地区推广,为治理雾霾提供解决方案。”