余压也有很大的回收价值！一文解析它的技术路线、应用和发展方向门徒注册=登录首页工业领域在大量消耗能源的同时，存在大量的余热/废热、余压等低品位能源的无效排放，将能源消耗与低品位能源排放结合起来，是节约能源、减少温室气体排放的有效手段，对于“双碳”目标的实现具有重要意义。
余热排放明显、热量大，受到人们的关注，开发了多种余热利用技术；相比之下，余压能量隐蔽，受重视程度不足，浪费严重。
与余热不同，余压浪费的能量在“质”的方面，“量”并没有减少，因此不易觉察。任何前后有压差的阀门都存在余压浪费，具有能量回收的可能。下面举几个例子：
（1）输水管网，如集中供冷供热管网、自来水管网、工艺冷却水集中输配管网等，主循环泵消耗大量电能提供足够的压力，保证送到每个用户。超压的用户需要用阀门调节水量。
（2）工业蒸汽管网，热源厂为用户提供工业蒸汽时，按照压力需求最高的用户生产蒸汽，其他用户都要用阀门降压后使用。
（3）燃气管道，气源受储存、输送的要求，压力很高，输送到用户的过程中，需要多级调压站降压。
从上面几个例子可以看出，余压能量的浪费，并没有减少水量或气量，具有隐蔽性，也有很大的回收价值。
余压发电技术是一种有效利用资源的方式，具有广泛的应用前景。压力能发电技术利用膨胀机降压时等熵膨胀原理，将压力能转化为机械能驱动发动机发电。该技术以膨胀机代替传统调压阀，减少压力降低带来的能量损失，实现能量高效利用。
余压直接利用就是用节能装置替代阀门，将压力损失转化为可利用的能量，提高经济性。常见的直接利用方式包括余压发电、余压回收余热。
余压发电技术利用汽轮机等设备，将压力差转化为动能，带动发电机产生电能。此外，余压也可以直接驱动设备，减少转化环节，进一步提高效率，降低用电量。这类设备与余压发电设备类似，通过汽轮机等提供动能，如汽动泵、汽动压缩式制冷机，等等。
余压用于余热利用，方式比较灵活，可以先进行余压发电，再用电动压缩式热泵；也可以使用余压直驱热泵回收余热。
蒸汽余热回收项目中，引射器也是很好的余压利用方式。工业蒸汽用作工作流体，余热蒸发产生引射流体，经引射器形成混合流体。这样的流程既起到了降压的效果，又回收了余热，具有很好的经济效益。
余压浪费的根源，在于源头压力与末端压力不匹配。这种不匹配分为两种情况：一是储存原因等需要高压，或本身压力就高，如燃气供应或化学反应产生的气体；二是通过水泵、风机等设备提高输配压力，便于输送。
第一种情况适合使用余压直接利用技术，在能量损失的情况下进行补救；第二种情况可以用输配侧节能技术，从源头上减少损失，节能效果更突出。典型的输配侧节能技术就是分布式变频。
常规系统的主循环泵提高全部压力，末端阀门减压调节。分布式变频技术采用两级泵结构，一级泵只克服主干网主要设备的阻力，用户处二级泵根据需要变频提供动力。这样，按需变频运行，解决了阀门的节流损失。
除水网输配的分布式变频外，蒸汽管网也可以采用类似的方式，热源产生相对低温的介质，用户使用水蒸气压缩机（MVR）按需加压，减少节流损失。这种新型蒸汽输配方式，还配套了余热回收技术，是工业蒸汽领域的一项重大变革，后续将单独介绍。
余压的能量浪费具有隐蔽性，但也存在很大的回收价值，经济效益明显。充分挖掘各种余压利用场景，选择合适的技术，能够开辟多个节能领域，效果显著。
荷兰 Amsterdam Utility 公司在 1991 年为了利用降压站的压力能，将高压管网的降压至 0.8 MPa，并利用膨胀机回收压力能，将其转化为电 能。当流量达到最大时，发电功率可达到 4 000 kW， 系统效率为 73%。而 在 1994 年，荷兰 Corus 钢铁公司安装了透平式膨胀机，预热器和发电机，用于回收 进入该工厂的压力能，系统成本回收周期仅为4.4 年。日本东京电力公司在 2001 年建成压差 发电站，发电功率为 7 700 kW，而在2008年，美国和加拿大试运行的降压发电系统采用涡轮膨胀机、燃料电池、备用燃气锅炉等配套设备。燃料电池将化学能转化成电能，产生的大量热能通过换 热器加热膨胀机入口高压气体，避免膨胀机内降压膨胀温度降低产生霜冻损坏设备。2014年，罗马尼亚试验项目采用两级透平膨胀机利用压差发电，流量为 4 800 m3/h，发电量为 180 kW·h。
压差发电技术利用输送过程中的压力能量，将其转化为电能，大幅提高资源利用效率，减少温室气体排放。自 2011 年深圳燃气集 团建成我国第一个压力能发电制冰项目以来，该技术 在国内得到广泛应用。多个项目已经成功并网运行， 如江西宜春、浙江火电、上海临港电厂、青岛新奥胶城能源和西南油气田公司净化总厂引进分厂余压发电项目。这些项目中，利用膨胀发电机、透平膨胀机和涡轮膨胀发电机组等技术回收压差能量，年发电量从70万千瓦时到超过 2 000 万千瓦时不等。这些项目不仅提高了能源利用效率，还带来了制冰和社会制冰节 电等附加效益，减少了温室气体 CO2的排放量。
余压发电可用于输配气站、气净化厂、储气库、井口等场景。针对不同场景进行技术研究，优化中低压技术水平，掌握核心技术。各产业在“十四五” 期间已陆续针对余压发电项目进行立项，着手技术攻关，同时聚焦“十五五”攻关高压、井口原料气等复杂工况下的技术装备，实现全产业链的余压能资源利用。
余压发电设备的自主研发包括向政府申请科技 攻关项目，储备核心知识产权，实现设备技术自主发 展。利用多样的应用条件优势，提供不同工况的应用 场景，与设备厂商合作、联合研发、共享知识产权，形成管理标准规范，掌握专利技术。这两种方法都是推 进余压发电设备技术发展的有效途径。
为了推进余压发电项目的标准化管理，需要搭建 良好的技术标准、管理标准、工作标准的架构。技术标准是保障余压发电安全稳定运行的前提，涵盖了生产 对象、条件、方式等各方面规定。管理标准则是项目管 理各方面的规定，包括生产、技术、经营等环节，以获 得最大的经济效益。工作标准则是对关键环节制定的标准，规定人员工作范围、责任、权限和工作质量等要 求。这三个标准相互依存、相互服务，共同构建标准化管理体系，为余压发电项目提供可靠的技术保障和高 效的管理体系。
为了打造一流的余压发电专业人才队伍，需要从 三个维度入手：首先，通过项目建设锻炼应用人才，培养技术水平高、经验丰富的技术人才队伍；其次，注重 理论研究，依托科研院所、设备厂家和高校等资源，培养行业领先、具备理论深度和实践能力的技术专家团队；最后，优化体制机制，健全激励机制，扩大对外人才交流，创建年龄结构合理、数量充足的人才体系。通过以上措施，建立起一个能高质高效完成余压发电项目建设和运营的专业人才队伍，从而保障余压发电项目的安全、稳定和高效运行。
