余熱回收節(jié)能技術(shù)

1、余熱回收節(jié)能技術(shù),余熱回收節(jié)能技術(shù),余熱回收節(jié)能技術(shù),余熱回收節(jié)能技術(shù),1.余熱的定義與種類 2.余熱的特點(diǎn) 3.余熱利用的策略 4.余熱利用途徑,1.1 余熱資源定義,余熱資源是指具有一定溫度的排氣、排液和高溫待冷卻的物料所包含的熱能均屬于余熱，或者，目前條件下有可能回收和重復(fù)利用而尚未回收利用的那部分能量。 余熱資源不僅取決于能量本身的品位，還取決于生產(chǎn)發(fā)展情況和科學(xué)技術(shù)水平。 余熱回收固然很重要，但最根本的問題還在于盡量減少余熱的排出，這方面的主要措施是降低排煙溫度，熱能梯級(jí)利用，減少冷卻介質(zhì)帶走的熱量，減少散熱損失，提高熱工設(shè)備的效率等。,注意,排氣余熱 高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱 冷卻介質(zhì)

2、的余熱 可燃廢氣、廢液和廢料余熱 廢氣、廢水余熱 化學(xué)反應(yīng)余熱,按來源分類,1.2 余熱資源分類,余熱品味的高低主要和溫度有關(guān)，溫度越高品味越高做工能力越強(qiáng)，工業(yè)企業(yè)中，余熱資源的形態(tài)通常有固體、氣體、液體三種。具體可以分為以下6種。,排氣余熱,排氣余熱占余熱資源總量的50%左右，并且溫度范圍差別大。,焦?fàn)t煤氣750,轉(zhuǎn)爐煤氣1600以上,高溫產(chǎn)品和爐渣余熱,工業(yè)上許多成品半成品或者爐渣的溫度都很高，對(duì)其冷卻過程中還有大量的余熱可以利用。,4 % 6 %,冷卻介質(zhì)余熱,一類用于生產(chǎn)所需求的冷卻介質(zhì)余熱，另一類用于金屬構(gòu)件冷卻，保證金屬強(qiáng)度。,15%25%,化學(xué)反應(yīng)余熱,化學(xué)反應(yīng)余熱是放熱反應(yīng)過

3、程所放出的熱量。,10%左右,CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）+41kJ/mol,如.生產(chǎn)硫酸制備二氧化硫,該反應(yīng)需要在催化劑存在下進(jìn)行，依據(jù)目前開發(fā)的催化劑活性溫度，其反應(yīng)溫度在200-400之間，中變催化劑在280-400 ，低變催化劑為200-320 。,如.合成氨中的一氧化碳變換反應(yīng),表1-1 可燃廢氣、液、料的發(fā)熱量,可燃廢氣、廢液、廢料余熱,可燃廢氣包括焦化廠的煤氣、煉油廠的可燃廢氣、化工廠電石爐等廢氣；可燃廢液包括煉油廠下腳渣油、廢機(jī)油、造紙廠黑液、油漆廠化工廠等廢液；可燃廢料包括木材廢料及其他固體廢料。,8%左右,廢氣、廢水余熱,生產(chǎn)所需使用蒸汽和熱水所需的化

4、工廠均存在一種余熱。,蒸汽錘,蒸汽錘排汽余熱占用氣量的70%-80%,凝結(jié)水排空,10%16%,按溫度分類,高溫余熱 中溫余熱 低溫余熱,500,200500,200 的煙氣 150 的液體,表1-2 按溫度范圍劃分的余熱資源情況,表1-3我國(guó)主要行業(yè)的余熱資源情況,2. 余熱的特點(diǎn),余熱的特點(diǎn),高溫?zé)煔夂懈g性氣體（SO2 、SO3 、H2S 、NOx、NH3） 廢氣中不但含有豐富的顯熱，而且有時(shí)含有可燃性氣體； 廢氣中有大量的半熔狀態(tài)的粉塵或煙炱等； 廢氣等熱源的溫度差別有時(shí)很大； 工藝廢氣是高溫高壓的，有些氣體還有爆炸性； 液體余熱一般溫度較低，但量很大； 化工生產(chǎn)中固體余熱相對(duì)較少。

5、,3、余熱利用的策略,3.1 工業(yè)余熱回收常用設(shè)備,換熱器 汽化冷卻裝置 余熱鍋爐 熱泵 熱管,3.2 工業(yè)余熱回收方式,熱回收（直接利用熱能） 動(dòng)力回收（轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力或電力后再用）,3.4 余熱回收原則,對(duì)于排出高溫?zé)煔獾母鞣N熱設(shè)備，其余熱應(yīng)優(yōu)先由本設(shè)備或本系統(tǒng)加以利用。 余熱余能無法回收用于加熱設(shè)備本身，或者用后仍有部分可回收時(shí)，應(yīng)將其用于生產(chǎn)蒸汽或熱水，以及產(chǎn)生動(dòng)力。 要根據(jù)余熱的種類、排出情況、介質(zhì)溫度、數(shù)量及利用的可行性，進(jìn)行企業(yè)綜合熱效率及經(jīng)濟(jì)性分析，決定設(shè)置余熱回收設(shè)備類型及規(guī)模。 應(yīng)對(duì)必須回收余熱的冷凝水，高、低溫液體，固態(tài)高溫物體，可燃物和具有余壓的氣體、液體等的溫度、數(shù)量和范

6、圍制定利用的具體管理標(biāo)準(zhǔn)。,資金和土地的投入，應(yīng)該首先考慮提高現(xiàn)有設(shè)備的效率上，絕不要把回收余熱建立在大量能源浪費(fèi)的基礎(chǔ)上。 不是所有的都可以回收。 用途兩類：一類給本身，一類用于其他的設(shè)備。決定了余熱回收的同步性。,3.5 余熱回收應(yīng)注意的問題,4、余熱利用途徑,余熱利用途徑主要有三方面：余熱直接利用、余熱發(fā)電和余熱綜合利用。,4.1余熱直接利用,（1）預(yù)熱空氣或給水,余熱的直接利用有以下途徑：,利用高溫?zé)煹琅艢?，通過高溫?fù)Q熱器來加熱進(jìn)入鍋爐和工業(yè)窯爐的空氣，可提高燃燒效率，節(jié)約燃料。,如.鍋爐煙道氣的回收利用 鍋爐排煙溫度一般在250350，是鍋爐熱損失中最大的一項(xiàng)，一般占燃料消耗量的82

7、0，因此，回收鍋爐排煙熱量，是提高鍋爐效率，降低企業(yè)燃料消耗的重要措施。 鍋爐排煙熱損失的回收利用是在鍋爐煙道中裝設(shè)省煤器與空氣預(yù)熱器。,（2）干燥物料,利用各種生產(chǎn)過程中的排氣來干燥材料和部件。例如，陶瓷廠的泥胚、冶煉廠的礦料等。,（3）生產(chǎn)熱水和蒸汽,利用中低溫的余熱來生產(chǎn)熱水和低壓蒸汽，供生產(chǎn)工藝或生活需要。,如.工業(yè)窯爐煙道氣的回收利用 工業(yè)窯爐排煙溫度都較高，一般都在400以上，回收利用都是動(dòng)力利用，其設(shè)備有余熱鍋爐，背壓式發(fā)電機(jī)理及專用設(shè)備等。,余熱鍋爐,余熱鍋爐,常規(guī)電站鍋爐,（4）制冷,利用低溫的余熱通過吸收式制冷系統(tǒng)來達(dá)到制冷的目的。,溶液再生,冷卻水,開,加熱,開,冷水,冷

8、卻水,吸收器,蒸發(fā)器,（1）利用余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電。,利用余熱發(fā)電通常有以下幾種方式：,4.2 余熱余壓發(fā)電,如.干熄焦發(fā)電技術(shù) 干熄焦技術(shù)是利用冷的惰性氣體(燃燒后的廢氣)，在干熄爐中與赤熱紅焦換熱從而冷卻紅焦。吸收了紅焦熱量的惰性氣體將熱量傳給干熄焦鍋爐產(chǎn)生蒸汽，被冷卻的惰性氣體再由循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻紅焦。干熄焦鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或并入廠內(nèi)蒸汽管網(wǎng)或送去發(fā)電。,由焦?fàn)t生產(chǎn)的溫度約為1000的赤熱焦炭排出裝入焦罐車中，焦罐經(jīng)牽引、提升移送至熄槽上部，從加焦口將焦炭放入干熄槽預(yù)存室，預(yù)存一定時(shí)間后下行至熄焦室，并與逆流的惰性循環(huán)氣體N2進(jìn)行熱交換，冷卻后的焦炭經(jīng)排焦裝置從排焦口

9、排出，再經(jīng)皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)至篩焦樓篩焦、儲(chǔ)存，供煉鋼（煉鐵）用。,二者在逆向運(yùn)動(dòng)中，焦炭逐漸被冷卻到250以下，然后由爐底的卸料裝置排出；同時(shí)，惰性氣體（或廢煙氣）被加熱到800左右，從干熄爐斜道口經(jīng)過一次除塵器后進(jìn)入干熄焦鍋爐；在鍋爐中，水被熱氣流加熱產(chǎn)生蒸汽，同時(shí)氣體被冷卻到200左右，再經(jīng)二次除塵由循環(huán)風(fēng)機(jī)重新送入干熄爐內(nèi)循環(huán)使用。,（2）高溫余熱作為燃?xì)廨啓C(jī)的熱源，利用燃?xì)廨啓C(jī)組發(fā)電,如.TRT發(fā)電技術(shù),1.什么是TRT裝置 TRT Blast Furnace Gas Top Pressure Recovery Turbine Unit ， 高 爐 煤 氣 余 壓 透 平 回 收 裝 置 TR

10、T裝置是利用高爐冶煉的副產(chǎn)品 高爐爐頂煤氣具有 的壓力能和 熱能，使煤氣通過透平膨脹機(jī)膨脹作功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電或驅(qū)動(dòng)其它設(shè)備， 進(jìn)行能量回收的一種裝置。 TRT裝置的特點(diǎn)：不消耗任何燃料; 不改變?cè)簹馄焚|(zhì); 無污染公害、最經(jīng)濟(jì)設(shè)備; 替代減壓閥組調(diào)節(jié)穩(wěn)定爐頂壓力。,TRT發(fā)電系統(tǒng),封閉式,敞開式,（3）余熱溫度較地，可利用低沸點(diǎn)工質(zhì)，來達(dá)到發(fā)電目的。,采用有機(jī)低沸點(diǎn)作為熱力循環(huán)的工質(zhì)與低溫余熱換熱，有機(jī)工質(zhì)吸熱后產(chǎn)生高壓蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)或其他膨脹動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。因此，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)余熱回收和發(fā)電的最低余熱資源溫度可到80，這是常規(guī)發(fā)電技術(shù)不能做到的（常規(guī)發(fā)電要求熱源溫度在350以上），從

11、而拓寬了可以回收發(fā)電的余熱資源范圍，為建材、冶金、化工等行業(yè)的低溫余熱資源回收提供了技術(shù)手段和設(shè)備。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)還可以推廣到可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中，（如地?zé)?、太陽能和生物質(zhì)能）為可再生能源發(fā)電提供關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備。,工業(yè)低溫廢熱發(fā)電,4.3 熱泵余熱利用技術(shù),余熱鍋爐型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán),余熱鍋爐型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)T-S,燃汽輪機(jī)循環(huán)： 吸熱溫度高（1100 1200 ） 放熱溫度高（500 600 ） 蒸汽動(dòng)力循環(huán)： 吸熱溫度低（540 560 ） 放熱溫度低（30 38 ）,4.4 蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán),疏水閥,鍋爐,給水泵,控制閥,蒸汽 8 bar g,泵,90冷凝水,90,給水槽,4.5 冷凝水回收,為 什 么 回 收 冷 凝 水?,冷 凝 水 是 極 有 價(jià) 值 的 資 源。 其 所 含 有 的 高 熱 量 是 回 收 的 最 佳 理 由。 冷 凝 水 是 經(jīng) 過 水 處 理，回 收 冷 凝 水 可 以 降 低 水 處 理 費(fèi) 用。 減 少 鍋 爐 排 污. 可 以 避 免 冷 凝 水 排 放 的 巨 大 費(fèi) 用。 減 少 補(bǔ) 充 給 鍋 爐 的 水， 降 低 水 費(fèi) 用。 總 的 效 果：可 以 節(jié) 約 20% 以 上 的 燃 料。,壓 力 (bar g),焓 (kJ/kg),蒸 汽 全 熱 能,蒸 汽 潛 熱 能,冷 凝 水 中 的 能 量,大 氣 壓 力 下