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回收工业余热

发布时间: 2021-03-18 21:13:44

❶ 目前全国工业余热能有多少被回收利用

不多,
钢铁和电力、建材这几年的余热回收力度还是比较大的

❷ 工业余热利用有哪些基本方式

工业余热包括:烟气余热,冷却介质余热,废汽废水余热,化学反应热,高温产品和炉渣余热,以及可燃废气、废料余热。从经济性出发,需要结合工艺生产进行系统整体的设计布置,综合利用能量,以提高余热利用系统设备的效率。 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。 热交换技术 热交换技术是回收工业余热最直接、效率较高的经济方法,该类技术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。主要余热利用方式有间壁式换热、余热锅炉、蓄热式热交换、热管的换热等。 热功转换技术 利用热功转换技术可提高余热的品位,是工业余热利用的另一重要技术 按照工质分类,热功转换技术可分为传统的以水为工质的蒸汽透平发电技术和以低沸点工质的有机工质发电技术。目前主要的工业应用以水为工质,以余热锅炉+蒸汽透平或者膨胀机所组成的低温汽轮机发电系统。 制冷制热技术与传统压缩式制冷机组相比,吸收式或吸附式制冷系统可利用廉价能源和低品位热能而避免电耗,具有显著的节电能力和环保效益,得到了广泛的推广应用。吸收式余热制冷机组制冷效率高,适用于大规模热量的余热回收。吸附式制冷系统结构简单,无噪音,无污染,可用于颠簸震荡场合,更适合利用小热量余热回收,或用于冷热电联产系统。热泵以消耗一部分高质能(电能、机械能或高温热能)作为补偿,通过制冷机热力循环,把低温余热源的热量“泵送”到高温热媒,热泵技术常被用于回收略高于环境温度(30~60℃)的废热,达到节能降耗的目的。

❸ 工业余热回收

1 热管的工作原理及特性

热管的组件及工作原理见图1.

图1 热管的组件及工作原理图

从图1可见,外热源在蒸发段把热量加进去,使该段的工质蒸发,由此造成的压差把蒸汽从蒸发段驱送到冷凝段,在此,蒸汽进行凝结,并把汽化潜热释放出来传给冷源。蒸发消耗了液相工质,结果使蒸发段的液~汽分界面缩进吸液芯表面,从而造成毛细压力。该压力把凝结下来的液相工质传送到蒸发段,重新进行蒸发。为此,热管余热锅炉比普通余热锅炉提高效率50%,压降减小热管连续不断地把汽化潜热从蒸发段传到冷凝段而不烧干吸液芯。只要工质的流动通道不被阻塞,并维持足够大的毛细压力,便可不断地工作。
以汽化潜热方式所传递的热量,一般要比在常用的对流系统中以显热方式所传递的热量大几个数量级,因而热管尺寸虽小,所能传递的热量却很大。热管的温降等于蒸发段、蒸汽流道和冷凝段等各部分温降之和。因为热管的吸液芯结构很薄,蒸汽流的温降很小,所以其热力特性要比已经研制出来的任何已知固体导体强很多。由于热管轴向热阻小于径向热阻,所以热管的总热阻基本上是由蒸发段和冷凝段的径向热阻决定的。50%,在实现同样热能效果的前题下,前者的重量和占地空间均为后者的一半。
与固体导体不同,热管的特性不仅跟尺寸、形状和材料有关,而且跟结构、工质及传热率有关。并且,热管还具有若干传热限,有时还会碰到麻烦的启动力学问题。但是,热管这种高效传由于热管轴向热阻小于热元件,通过合理设计,应用到锅炉上,对节省能源起到了重要作用。

2 热管余热锅炉结构与特性

2.1 结构
普通的热管余热锅炉全套装置安装在一个钢制底座上,主要包括锅炉壳体、热管管束、管箱等。锅炉壳体是一个带椭圆形封头的圆筒形压力容器。热管管束受热段置于一个矩形管箱中。热管余热锅炉的结构形式有重力式热管余热锅炉、轴向沟槽吸液芯热管余热锅炉和桥式双流道热管余热锅炉。其中,桥式双流道热管余热锅炉克服了清灰不利的情况,改善了锅筒受力的条件,其简图如图2所示。

图2 桥式双流道热管余热锅炉简图

设计采用双流道,热管分两组装入锅筒,翅片平面与烟气流方向一致,可以达到“自吹灰”的效果,整个流道为“V”字形,其进气段、出气段和连接通道均采用不同截面积,达到强化传热的效果,连通段截面积较大,烟气速度下降,有利于灰尘的沉落,因此,该装置得到了较好的应用。但其不能较好地适应脉冲式热负荷,仅能适用了稳定工况。该装置适用范围是排烟温度为300~500℃,质流量为1000~2000kg/h,产汽可达1~1.5t/h,压力为4kg/cm2.其热力计算参数如表1、表2所示。

表1 烟气焓值计算

名称 参数
入口平均温度ty1/℃ 400
入口平均比热容Cp1/(kJ.kg-1.℃) 1.151
入口焓值hy1(kJ.kg-1) 460.4
平均质流量Gy(kg.kg-1) 1500
入口热焓Q1(kJ.kg-1) 6.91×106
排烟温度ty2/℃ 220
烟气出口平均比热容Cp2/(kJ.kg-1.℃) 1.102

表2 热平衡计算

名称 参数
烟气出口焓值hy2 242.44
排烟带走的热焓Q2/(kJ.kg-1) 3.64×106
散热损失Q3/(kg.h-1) 0.28×106
余热锅炉有效利用热Q1/(kJ.kg-1) 2.99×106
蒸汽温度tb/℃ 151.7
蒸汽焓值hq/(kJ.kg-1) 2747.2
给水焓值hs/(kJ.kg-1) 84
锅炉排污率p/% 5
排污水焓值hp/(kJ.kg-1) 639
产生1kg蒸汽所需吸热量q/(kJ.kg-1) 2690
余热锅炉产生蒸汽量D/(t.h-1) 1.11

2.2 特性
热管余热锅炉在设计原理上,结合水管锅炉的烟气流经管外,通过外翅片强化传热的长处和火管锅炉水在汽包中稳定沸腾的优点。因此结构紧凑,经济性好,从成本_效率角度来看,比其他型式的热回收装置更为合理。由于烟气侧的热管一端装有翅片,强化了传热,加之热管极其有效的传热特性,使热管余热锅炉比普通余热锅炉效率高50%,而压降却小50%.在同等性能基础上相比,前者的重量和占地空间均为后者的一半。在结构设计上,每个热管是独立安装的,互不相连。这样不仅使装拆和更换方便,而且个别管子损坏,亦不必停车,因为工艺气流与蒸汽产生区是完全隔离的。并且,热管余热锅炉由于本身所具有的传热效率高,结构紧凑,尺寸小、重量轻,蒸汽与热源之间有双重隔离,热应力显著减小,阻力小、压降低,维修方便,安全可靠等特点,可以将管壁温度控制在硫化物露点之上,所以低温回收成为可能。

❹ 余热回收技术适用于哪些场合

洗浴废水、造纸厂废水、印染厂废水、烟气余热回收、其他行业废气废热水,通过加沸克板式换热器,间接加热自来水,热量被收集转化,既节能又环保。

❺ 关于工业烟气余热回收技术的知识

节能工作渗透在生产生活的方方面面,其中工业余热利用就是节能工作中非常重要的一部分。我国工业余热资源丰富,但余热回收利用效率低下,其中尤以中、低温烟气余热利用节能潜力巨大。节能是继煤炭、天然气及石油、水电、核能之后的又一重要能源,在我国日益紧张的能源形势中发挥着不可替代的作用,且节能作为一种清洁能源,对缓解工业发展带来的环境污染问题,更有着不可磨灭的功绩。更多余热回收方面信息可访问:http://www.sangtown.com

❻ 什么是余热回收

余热回收是指工业生产过程中所产生的废热,通过一定方式回收后再利用,达版到节能的目的。
如生权产硫酸工艺过程中,其化学反应均为放热反应,通过热交换方式把这些热量取出,可用来产生蒸汽去发电。又如,工业中加热炉,排烟温度高达200~300℃,可以通过换热器把烟气温度降低后排放,拿出的热量可以去加热空气,热空气回加热炉助燃,可以节约燃料。
余热是指受历史、技术、理念等因素的局限性,在已投运的工业企业耗能装置中,原始设计未被合理利用的显热和潜热。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热等。根据调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。

❼ 工业热能回收利用率一般可达到多少比例

工业热能回收利用率一般可达到多少比例
余热回收锅炉热效率的影响因素有很多,其中决定性因素是余热锅炉设备本身的设计、技术和用料的影响,关键性的影响因素就是入口烟气的温度,也就是说入口烟气温度越高,余热锅炉热效率越高,入口温度越低,余热回收锅炉热效率越低,其次就是余热回收锅炉的排烟温度,这个可以明显的判断余热锅炉的热效率怎么样,如果说排烟温度太高,直接说明该余热锅炉热效率低,排烟温度很低,也可以直接说明该余热锅炉热量利用率高,这是最简单的判断方法。

❽ 余热回收的现状和展望

近年来,我国政府高度重视发展低碳环保、环境友好型经济,要求在保障经济发展的同时,节约能源、减少内耗,缓解能源短缺、温室效应、环境恶化等问题。在此背景下,节能环保成为今后发展的重要内容,余热发电作为其中有效的途径和方法因此获得广泛关注。
据《中国余热发电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》统计,我国大中型企业吨钢产生的余热总量约占吨钢能耗的37%,余热资源非常可观。这为余热发电项目的实施提供了基础。
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,工业余热回收利用又被认为是一种“新能源”,近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。

❾ 怎样将余热资源回收利用

在余热回收利用中,需特别考虑下述几个方面。

(1)为了利用余热,不但要添加相应的回收装置,需要支出一笔投资,而且还要加大占地面积,增加运行管理环节。因为,在能源管理中,企业的注意力首先要放在提高现有设备的效率上,尽量减少能量损失,绝不要把回收余热建立在大量浪费能源的基础之上。如果企业单位回收损失能量,而不去发挥现有设备的运用效率是无法长远发展的。

(2)余热资源很多,不是全部都可以回收利用,余热回收本身也还有个损失问题。在目前的技术和经济条件下,一部分是应该而且可以利用的,另一部分目前还难以利用,或利用起来不合算。而且现在回收余热还没有一个标准,所以要完全实施是非常困难的。一般地说,可连续利用的高温烟道气,有燃烧价值的可燃气体等可优先考虑回收的可能性。

(3)余热的用途从工艺角度来看基本上有两类:一类是用于工艺设备本身;另一类是用于其他工艺设备。通常都是把余热用于生产工艺本身。一方面回收措施往往比较简单,投资较少;另一方面,在余热供需之间便于协调和平衡,容易稳定运行。例如,锅炉的高温烟道气要加热锅炉本身使用的燃料(煤、油、气),预热燃烧用的空气。或者加热锅炉给水时,只要锅炉正常运行,余热回收就不会停止,余热利用就连续进行,锅炉回收装置都可稳定地工作;当锅炉停止运行时,余热的回收与利用也随之停止了。这种方法被许多电站和企业都重用了。

而如果把余热回收用在其他工艺设备上,回收与利用一定要配合好,因为它不容易储存,甚至不能储存。这是因为,余热的多少随余能发生设备的运行条件而变化,余热供应一般不太稳定;发生能量需求变化时,余热发生设备不能随之变化,即余热回收与利用无法保持同步。例如,余热锅炉就是这样,为了提高回收效果常采取两种方法:一种是把余热锅炉作为辅助锅炉来使用,用主锅炉来进行调节;另一种是余热发电,利用电网起调节作用,我国不少企业就是这样做的。

化肥生产余热回收

化肥企业“半水煤气”温度在350℃左右,余热回收时使用普通废热锅炉存在严重的堵、腐、漏、磨问题,设备寿命短,长的一年,短的几个月,严重时甚至造成系统停车损失。热管余热锅炉的应用,成功地解决了上述问题,用户普遍反映阻力小、热效率高、使用寿命长,运行稳定可靠,使化肥企业“两煤变一煤”成为现实。

化工生产余热回收

无机化工生产中,利用煤气做干燥、锻烧热源生产工艺较多,如磷酸盐中五钠聚合工段、冰晶石煅烧、白炭黑干燥等,在这些工艺中,都要求气源尽可能干净。煤制气传统工艺是:煤、水、空气反应生成煤气,经双束管洗涤、降温,再经洗涤塔洗涤,然后除焦脱硫后,才可使用。

此工艺中,不仅煤气中的显热白白洗掉,还浪费了水电。江苏某磷化工企业对一台煤气炉进行了余热利用改造。改造中,只在双束管前加一台热管余热锅炉,煤气先回收余热降温后再进双束管,其他不变。该煤气炉直径3000毫米,产气量5000~6000牛顿立方米,煤气温度350~550℃,回收的热量产生0.4兆帕的饱和蒸汽,用于干燥热源。经实测产汽500~900千克,三四个月即可收回投资。

工业窑炉余热回收

国内水玻璃传统工艺是煤气做热源,纯碱和石英砂为原料,煅烧后产生350℃左右尾气直接排放。石家庄某厂制定了改造方案,在原烟道上加一闸板,增加一旁路烟道并安装余热锅炉,回收的热量供采暖和洗浴,取得了显著效果。

在无机化工生产中,还有很多可利用热能白白耗掉,如钡锶盐煅烧尾气(温度500℃~600℃)、石灰窑尾气、五钠聚合炉尾气等,这些腐蚀性高灰尾气均适合应用热管技术,从而可实现节能降耗,减少污染。

蒸汽的回收利用

蒸汽是由锅炉生产的,由水到蒸汽的过程可以近似地看成一个连续的定压加热过程。对于过热蒸汽可分为三个阶段:一是水的定压预热过程,不饱和水加热到饱和水:二是水的定压汽化过程,从饱和水加热到完全饱和蒸汽;三是饱和蒸汽的定压加热过程,从饱和蒸汽加热到更高温度的过热蒸汽。

在一个标准大气压下,水被加热到100℃时汽化,继续加热,水温不再变化,此时加入的热量全部转化到蒸汽当中。在热力学中把这两部分热量分别称为显热和汽化潜热。1千克水每升高1℃,需要加入的热量大约是4.2千焦,这部分热量叫显热。水从常温20℃加热到100℃,吸热量大约是340千焦。水在100℃时沸腾,此时获得的热量使水转变为蒸汽,1千克水转化为蒸汽需要输入的热量是2257千焦。这部分热量称为汽化潜热(或相变潜热)。可见一个大气压条件下汽化潜热比水的显热能量高得多。蒸汽所携带的总热量远大于同温度下饱和水包含的热量。若再继续加热,蒸汽温度又会上升,饱和蒸汽变成了过热蒸汽。

从水蒸气的生成过程可以看到:压力越高,饱和蒸汽温度也越高;过热度越大,过热蒸汽的温度也越高。压力和温度是表征蒸汽特性的主要参数,参数越高,蒸汽的品位越高,做功能力越大。

蒸汽还有这样一个特性,就是用过以后还可继续使用,用的次数越多,能量的利用就越充分。因此,使用蒸汽的热力设备,要根据蒸汽的压力和温度合理使用。品位较高的蒸汽,尽量多次利用,以发挥蒸汽的效能。例如,把参数较高的蒸汽,先用来背压发电,再去带动工业汽轮机做功,然后再加热产品或物料,最后用于蒸煮或供暖、供热水等。高温蒸汽只用于一般加热过程,就大材小用了。所以,为了有效地利用蒸汽,要根据不同的需要选择合适的蒸汽参数,用过的蒸汽不要轻易排掉,应想方设法继续使用,最好直到无法利用为止,尽量做到一汽多用的目的。有的企业改革了动力工艺,分级使用蒸汽,使高压蒸汽两次通过背压式汽轮机,再去用它加热,最后用于蒸煮,一汽四用。我国引进的大型化肥设备能源利用率很高,除了设备先进,自动化管理水平高之外,还有一个重要原因,就是充分利用化学反应热和蒸汽能量。利用化学反应热生产的蒸汽先进入高压工业汽轮机,接着带动中压工业汽轮机与背压汽轮发电机,然后再用于各种加热工艺,这套设备的吨氨能耗和电耗都比我国普遍设备节能得多。

蒸汽回收设备选择

余热的利用方式有两种:一种是热利用,即把余热当做热源来使用;另一种是动力利用,即把余热通过动力机械转换为机械能输出对外做功。余热与能量具有相同特性,可以相互转换,取得机械能、电能、热能、光能等,以满足各种不同的用途。

在动力利用方面,主要是通过蒸汽、燃气、水力等设备带动水泵。风机、压缩机等直接对外做功,或带动发电机转换为电力。

在热利用方面,可通过燃烧器、换热器、加热器等设备去预热燃料、空气、物料,干燥物品,加热给水,生产蒸汽,供应热水等。

但是余热的动力回收和热利用都离不开换热设备。因此各种类型的热交换器乃是余热利用最主要和最基本的设备,按其用途来看,有余热锅炉、加热器(水、油或其他介质)、冷却器、冷凝器、空气预热器、蒸煮器、蒸发器、蒸馏器、干燥器等等。按其工作原理来看,最常用的是表面式(亦称间壁式)换热器、混合式(亦称直接接触式)换热器,以及蓄热器(亦称再生式)换热器,此外还有热管式换热器、热泵系统等,这是近年来正在开发应用的一种新型高效换热器,它具有很高的传热性能及其他一系列优点,是传统换热器的强大竞争对手,具有很大发展前途和生命力。

❿ 常用的余热回收装置有哪些

对于比较洁净的气体采用板翅式换热器,结构紧凑,效率高;对于一般的工业气体余热,采用热管式或强化换热管管式;对于含尘量高,有腐蚀性的采用热管式,安全、可靠。