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【技術(shù)篇】流程工業(yè)的余熱利用(一)
余熱利用概述
 
工業(yè)余熱主要指工礦企業(yè)熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備及用能設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢熱、廢水、廢氣等低品位能源,利用余熱回收技術(shù)將這些低品位能源加以回收利用,提供工業(yè)、生活熱水或者為建筑供熱,不僅可以減少工業(yè)企業(yè)的污染排放,還可以大幅度降低工業(yè)企業(yè)原有的能源消耗。
 
余熱的利用方式
 
余熱利用是回收生產(chǎn)工藝過(guò)程中排出的具有高于環(huán)境溫度的氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)所載有的熱能,并加以利用的過(guò)程。
 
余熱的回收利用方法一般說(shuō)來(lái)有三種:第一是直接利用,第二是動(dòng)力回收利用;第三是綜合利用。同時(shí),不同品質(zhì)的能量源,工藝需求也不一樣,在這種情況下,企業(yè)應(yīng)該做到因地制宜,事先做好能耗分析和能源系統(tǒng)評(píng)估。
 
直接利用
 
是余熱最常見的回收利用方式。具體應(yīng)用如下:
(1)預(yù)熱空氣
(2)干燥
(3)生產(chǎn)熱水和蒸汽
(4)制冷或供熱
 
動(dòng)力回收利用
 
余熱的動(dòng)力回收是對(duì)高、中溫余熱回收的最佳方式,可使熱能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能。這種回收方式是通過(guò)汽輪機(jī)直接作用于拖動(dòng)水泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備或帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
 
綜合利用
 
余熱的綜合利用根據(jù)工業(yè)余熱溫度的高低而采取不同的方法,以做到“熱盡其用”,因而它是最有效的利用余熱的途徑。
 
余熱回收原則
 
余熱回收方式各種各樣,但總體分為熱回收和動(dòng)力回收兩大類。進(jìn)行余熱回收的原則是:
1、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。
2、在余熱余能無(wú)法回收用于加熱設(shè)備本身,或用后仍有部分可回收時(shí),應(yīng)用來(lái)生產(chǎn)蒸汽或熱水,以及生產(chǎn)動(dòng)力等。
3、要根據(jù)余熱的種類、排出情況、介質(zhì)溫度、數(shù)量及利用的可能性,進(jìn)行企業(yè)綜合熱效率以經(jīng)濟(jì)可行性分析,決定設(shè)備余熱回收利用設(shè)備的類型及規(guī)模。
4、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)量和范圍,應(yīng)該充分考慮并制定利用具體的管理標(biāo)準(zhǔn)。
 
鋼鐵行業(yè)的余熱利用
 
1、安裝換熱器;
2、在換熱器后安裝余熱鍋爐;
3、爐底管汽化冷卻;
4、發(fā)電;
5、制冷。
 
水泥行業(yè)的余熱利用
 
水泥窯存在大量的余熱,窯尾一級(jí)預(yù)熱器排出的廢氣帶走的熱損失和窯頭冷卻機(jī)廢氣帶走的熱損失約占總熱量的50%。水泥窯的余熱除了工藝自身利用外,還有很大一部分熱量,一般在窯頭、窯尾設(shè)置余熱鍋爐,通過(guò)汽輪機(jī)組進(jìn)行余熱發(fā)電,目前廣泛采用的是純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。
 
玻璃行業(yè)的余熱利用
 
玻璃行業(yè)主要余熱為玻璃熔窯產(chǎn)生的高溫廢氣,除自身工藝?yán)猛?,一般都采用余熱發(fā)電的形式。
 
建材行業(yè)的余熱利用
 
建筑陶瓷行業(yè)消耗的熱能中,主要集中于干燥和燒成工序,它們的能耗占整個(gè)企業(yè)能耗的80%以上。其中,約有61%用于燒成工序,干燥工序能耗占比約20%。我國(guó)陶瓷行業(yè)的能源利用率為28%-30%。
 
石油化工行業(yè)余熱利用
 
石油化工行業(yè)高溫、高能耗的生產(chǎn)特點(diǎn)決定了企業(yè)具有豐富的余熱資源,包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱等。
 
有色冶金行業(yè)余熱回收利用
 
在有色冶金行業(yè)的能耗構(gòu)成中,有效熱只占了32%,另有8%的熱量隨著爐墻等散失掉,其余的60%都是有色金屬冶煉過(guò)程中的余熱量,而在這些余熱量中煙氣余熱占的比例高達(dá)80%左右。目前較為普遍的對(duì)有色爐窯的煙氣余熱進(jìn)行回收利用方法有:
1、在煙道安裝余熱損爐生產(chǎn)蒸汽;
2、利用余熱發(fā)電;
3、利用煙氣余熱預(yù)熱空氣或物料;
4、安裝汽化水套生產(chǎn)低壓蒸汽或安裝冷卻水套產(chǎn)生熱水等。余熱利用概述
工業(yè)余熱主要指工礦企業(yè)熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備及用能設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢熱、廢水、廢氣等低品位能源,利用余熱回收技術(shù)將這些低品位能源加以回收利用,提供工業(yè)、生活熱水或者為建筑供熱,不僅可以減少工業(yè)企業(yè)的污染排放,還可以大幅度降低工業(yè)企業(yè)原有的能源消耗。
余熱的利用方式
余熱利用是回收生產(chǎn)工藝過(guò)程中排出的具有高于環(huán)境溫度的氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)所載有的熱能,并加以利用的過(guò)程。
余熱的回收利用方法一般說(shuō)來(lái)有三種:第一是直接利用,第二是動(dòng)力回收利用;第三是綜合利用。同時(shí),不同品質(zhì)的能量源,工藝需求也不一樣,在這種情況下,企業(yè)應(yīng)該做到因地制宜,事先做好能耗分析和能源系統(tǒng)評(píng)估。
直接利用
是余熱最常見的回收利用方式。具體應(yīng)用如下:
(1)預(yù)熱空氣
(2)干燥
(3)生產(chǎn)熱水和蒸汽
(4)制冷或供熱
動(dòng)力回收利用
余熱的動(dòng)力回收是對(duì)高、中溫余熱回收的最佳方式,可使熱能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能。這種回收方式是通過(guò)汽輪機(jī)直接作用于拖動(dòng)水泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備或帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
綜合利用
余熱的綜合利用根據(jù)工業(yè)余熱溫度的高低而采取不同的方法,以做到“熱盡其用”,因而它是最有效的利用余熱的途徑。
余熱回收原則
余熱回收方式各種各樣,但總體分為熱回收和動(dòng)力回收兩大類。進(jìn)行余熱回收的原則是:
1、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。
2、在余熱余能無(wú)法回收用于加熱設(shè)備本身,或用后仍有部分可回收時(shí),應(yīng)用來(lái)生產(chǎn)蒸汽或熱水,以及生產(chǎn)動(dòng)力等。
3、要根據(jù)余熱的種類、排出情況、介質(zhì)溫度、數(shù)量及利用的可能性,進(jìn)行企業(yè)綜合熱效率以經(jīng)濟(jì)可行性分析,決定設(shè)備余熱回收利用設(shè)備的類型及規(guī)模。
4、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)量和范圍,應(yīng)該充分考慮并制定利用具體的管理標(biāo)準(zhǔn)。
 
鋼鐵行業(yè)的余熱利用
 
1、安裝換熱器;
2、在換熱器后安裝余熱鍋爐;
3、爐底管汽化冷卻;
4、發(fā)電;
5、制冷。
 
水泥行業(yè)的余熱利用
 
水泥窯存在大量的余熱,窯尾一級(jí)預(yù)熱器排出的廢氣帶走的熱損失和窯頭冷卻機(jī)廢氣帶走的熱損失約占總熱量的50%。水泥窯的余熱除了工藝自身利用外,還有很大一部分熱量,一般在窯頭、窯尾設(shè)置余熱鍋爐,通過(guò)汽輪機(jī)組進(jìn)行余熱發(fā)電,目前廣泛采用的是純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。
 
玻璃行業(yè)的余熱利用
 
玻璃行業(yè)主要余熱為玻璃熔窯產(chǎn)生的高溫廢氣,除自身工藝?yán)猛?,一般都采用余熱發(fā)電的形式。
 
建材行業(yè)的余熱利用
 
建筑陶瓷行業(yè)消耗的熱能中,主要集中于干燥和燒成工序,它們的能耗占整個(gè)企業(yè)能耗的80%以上。其中,約有61%用于燒成工序,干燥工序能耗占比約20%。我國(guó)陶瓷行業(yè)的能源利用率為28%-30%。
 
石油化工行業(yè)余熱利用
 
石油化工行業(yè)高溫、高能耗的生產(chǎn)特點(diǎn)決定了企業(yè)具有豐富的余熱資源,包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱等。
 
有色冶金行業(yè)余熱回收利用
 
在有色冶金行業(yè)的能耗構(gòu)成中,有效熱只占了32%,另有8%的熱量隨著爐墻等散失掉,其余的60%都是有色金屬冶煉過(guò)程中的余熱量,而在這些余熱量中煙氣余熱占的比例高達(dá)80%左右。目前較為普遍的對(duì)有色爐窯的煙氣余熱進(jìn)行回收利用方法有:
1、在煙道安裝余熱損爐生產(chǎn)蒸汽;
2、利用余熱發(fā)電;
3、利用煙氣余熱預(yù)熱空氣或物料;
4、安裝汽化水套生產(chǎn)低壓蒸汽或安裝冷卻水套產(chǎn)生熱水等。

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