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我国工业余热利用技术都有哪些呢?

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  • 发布时间:2016/11/1 1:55:11
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当前,我国能源利用率仅为33%左右,存在着利用效率低、经济效益差、生态环境压力大的主要问题,节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容,是解决我国能源问题的根本途径。我国工业余热资源丰富,广泛存在于工业各行业生产过程中,余热资源约占其燃料消耗总量的17% ~ 67%,其中可回收率达60%,余热利用率提升空间大,节能潜力巨大,工业余热又被认为是一种“新能源”。

工业余热资源特点

余热资源属于二次能源,是一次能源或可燃物料转换后的产物,或是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。按照温度品位,工业余热一般分为600℃以上的高温余热,300~600℃的中温余热和300℃以下的低温余热三种。例如烟气余热量大,温度分布范围宽,占工业余热资源总量的50%以上,分布广泛,如冶金、化工、建材、机械、电力等行业,各种冶炼炉、加热炉、内燃机和锅炉的排气排烟,而且有些工业窑炉的烟气余热量甚至高达炉窑本身燃料消耗量的30%-60%,节能潜力大,是余热利用的主要对象。虽然余热资源来源广泛、温度范围广、存在形式多样,但从余热利用角度看,余热资源一般具有以下共同点:由于工艺生产过程中存在周期性、间断性或生产波动,导致余热量不稳定;余热介质性质恶劣,如烟气中含尘量大或含有腐蚀性物质;余热利用装置受场地、原生产等固有条件限制。

工业余热利用技术

余热温度范围广、能量载体的形式多样,又由于所处环境和工艺流程不同及场地的固有条件的限制,生产生活的需求,设备型式多样,如有空气预热器,窑炉蓄热室,余热锅炉,低温汽轮机等。常见的工业余热回收利用方式,有多种分类方式,根据余热资源在利用过程中能量的传递或转换特点,可以将国内目前的工业余热利用技术分为热交换技术、热功转换技术、余热制冷制热技术。

1.热交换技术

余热回收应优先用于本系统设备或本工艺流程,降低一次能源消耗,尽量减少能量转换次数,因此工业中常常通过空气预热器、回热器、加热器等各种换热器回收余热加热助燃空气、燃料(气)、物料或工件等,提高炉窑性能和热效率,降低燃料消耗,减少烟气排放;或将高温烟气通过余热锅炉或汽化冷却器生成蒸汽热水,用于工艺流程。这一类技术设备对余热的利用不改变余热能量的形式,只是通过换热设备将余热能量直接传递给自身工艺的耗能流程,降低一次能源消耗,可统称为热交换技术,这是回收工业余热最直接、效率较高的经济方法,相对应的设备是各种换热器,既有传统的各种结构的列管换热器、热管换热器,板式换热器、也有余热蒸汽发生器(余热锅炉)等。

2.热功转换技术

热交换技术通过降低温度品位仍以热能的形式回收余热资源,是一种降级利用,不能满足工艺流程或企业内外电力消耗的需求。此外,对于大量存在的中低温余热资源,若采用热交换技术回收,经济性差或者回收热量无法用于本工艺流程,效益不显著。因此,利用热功转换技术提高余热的品位是回收工业余热的又一重要技术。

3. 制冷制热技术

以吸收式或吸附式制冷系统为代表,利用廉价能源和低品位热能而避免电耗,解决电力供应不足;采用天然制冷剂,不含对臭氧层有破坏的CFC类物质,具有显著的节电能力和环保效益。且在工业生产中存在大量略高于环境温度的废热(50~80℃),如工业冲渣水、冷却废水、火电厂循环水、油田废水、低温的烟气、水汽等,温度很低;但还有一类在工艺过程中,高温高压的工艺蒸汽通过冷凝将潜热传递给物料,物料中的水分受热蒸发,并产生温度和压力低于工艺蒸汽的二次蒸汽以及产生的大量的高温冷凝水,余热量大,热泵技术常被用于回收此类余热资源。

综上所述,余热利用的技术设备种类繁多,但都有一定的适用条件。陕西博尔能源,作为工业余热利用技术方案提供商,根据工业余热温度、余热量,结合用户的生产条件、工艺流程、内外能力需求,致力为用户量身打造专属余热节能服务方案。

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