畢業(yè)設(shè)計翻譯譯文-廢熱回收

1、熱能設(shè)備：廢熱回收畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯題目名稱：廢熱回收 原文：Waste Heat Recovery（百度搜）院系名稱：能源與環(huán)境學(xué)院班 級：學(xué) 號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：2014 年 02 月廢熱回收1. 介紹22. 廢熱回收的類型23. 廢熱回收的評估124. 能源效率機會165. 方案列表166. 工作表177. 參考資料191.介紹本文章簡要地描述了廢熱回收的主要特點。廢熱是指在燃料燃燒或化學(xué)反應(yīng)的過程中所產(chǎn)生的，之后被直接排放入周圍環(huán)境中、出于有用和經(jīng)濟目的而被重新使用的熱量。之所以對廢熱進行回收，其基本點并非在于這些熱量的數(shù)量本身，而在于它們的“價值”。回收這些未被使用的熱量的

2、機理取決于廢熱氣體的溫度和相關(guān)的經(jīng)濟方面的考慮。鍋爐、干燥爐、烘箱和加熱爐都會產(chǎn)生大量的熱的煙氣。如果能夠回收其中的一些廢熱的話，那么就可以節(jié)省可觀數(shù)量的主要燃料。廢氣中所含的能量不能被完全回收，但是其中的大量熱量可以進行回收，而且通過采用本章所概述的以下措施可以將廢熱損失降到最低水平。2.廢熱回收的類型本節(jié)描述可以用來回收廢熱以及用于其他應(yīng)用和使用目的的各種商業(yè)設(shè)。圖1.使用換熱器進行廢熱回收（SEAV,2004）2.1 換熱器在換熱器中，熱交換在煙道器和通過金屬或陶瓷壁的空氣之間進行。輸送管或管子輸送用于燃燒的空氣進行預(yù)熱，而另一邊則包含有廢熱流。用于從煙氣中回收廢熱的換熱器如圖1 所示。

3、2.1.1 金屬輻射換熱器最簡單的換熱器類型急速是金屬輻射換熱器，它由如圖2所示的兩個同心長度的金屬管道組成。內(nèi)管和外管分別將熱的廢氣和燃燒空氣從大氣中輸送到加熱爐燃燒器的空氣入口。這些熱氣被進來的燃燒空氣冷卻，然后燃燒空氣將額外的能量輸送到燃燒室。這部分能量不必由燃料供應(yīng)，因此對于給定的加熱爐裝載來說，只需要燃燒較少的燃料。燃料的節(jié)約同時也意味著燃燒空氣的減少，因此煙氣溫度的降低和排放較少量的廢氣都會減少煙道損失。該輻射換熱器就是從大量的熱量以輻射傳熱的方式從熱氣傳遞到內(nèi)管表面的這個事實而得名的。然而，由于紅外輻射幾乎可以穿透外管里面的冷空氣，因此進來的空氣只會發(fā)生對流傳熱。如圖表所示，兩個

4、氣流通常情況下是平行的。然而，如果這兩個氣流以相反的方向流動（或者說逆流），相關(guān)配置將會更簡單一些，熱傳遞也會更加有效一些。使用平行流的原因在于，該換熱器經(jīng)常會用于另外一項功能，即冷卻運走廢氣的輸送管、從而延長其使用壽命。圖2.金屬輻射換熱器（Hardtech集團）2.1.2 對流式換熱器第二種常用的換熱器類型被稱為管式或?qū)α魇綋Q熱器。如下圖所示，熱氣通過大量的平行細管進行運送，而將要被加熱的進氣則進入這些管子周圍的殼體中，并以與其軸線垂直的方向經(jīng)過這些熱管一次或更多次。圖3.對流式換熱器（Reay.D.A.,1996年）如果用擋板阻隔這些管子以便讓氣體熱的廢氣冷卻液經(jīng)過它們兩次，這樣的換熱器

5、被稱為兩路式換熱器。如果使用兩個擋板的話，則被稱為三路式換熱器，以此類推。盡管設(shè)置擋板增加了換熱器的成本和燃燒空氣路徑的壓降，但它同時也增加了熱交換的效力。管殼式換熱器通常來說較為小巧，但是由于它為氣體提供了多個管線和多條路徑、從而增加了傳熱面積，因此仍然比輻射換熱器具有更高的效力。2.1.3 混合型換熱器要想獲得最大的熱傳遞效力，可以使用混合型換熱器。這種裝置為輻射型和對流型換熱器的結(jié)合體，包括高溫輻射部分和對流部分（見圖4）。這種裝置比簡單的金屬輻射換熱器昂貴，但是其尺寸較小。2.1.4 陶瓷換熱器圖4.混合型換熱器（Reay.D.A.,1996年）有關(guān)金屬換熱器的熱回收的主要限制因素是在

6、入口溫度超過1100時襯里的使用壽命將會下降。為了克服金屬換熱器的這種溫度限制，人們開發(fā)出了陶瓷管換熱器。在實際應(yīng)用中，這種裝置材料可以讓氣體側(cè)在1550 的高溫下運行，讓預(yù)熱空氣側(cè)在815 的高溫下運行。早期的陶瓷換熱器由瓦片制成，并用耐火水泥粘結(jié)而成。然而，熱循環(huán)容易造成這些裝置的連接處斷裂和管子迅速變質(zhì)。后來，人們開發(fā)出了各種短的碳化硅管，這些管子可以由位于空氣總管里面的柔韌的密封材料進行連接。圖5.蓄熱室（印度煤炭部，1985）早期設(shè)計產(chǎn)品的漏失率高達8-60%。在過去的兩年中，人們已經(jīng)設(shè)計出了新的產(chǎn)品，空氣的預(yù)熱溫度可高達700，而漏失率也大大降低。2.2 蓄熱室蓄熱室適合于大容量的

7、工作場所，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于玻璃和鋼鐵熔解爐。蓄熱室的尺寸、回動間隔、磚塊厚度、磚塊的傳導(dǎo)性及其蓄熱比之間存在著重要的聯(lián)系。其中，回動間隔是蓄熱室的一個重要指標(biāo)?；貏娱g隔越長，則意味著蓄熱時間越長，也就意味著相關(guān)的成本越高。同時，較長的回動間隔還會導(dǎo)致較低的平均預(yù)熱溫度，從而不利于燃料的節(jié)約。此外，灰塵不斷積聚并在蓄熱室表面結(jié)渣將會降低它的熱傳遞效率，就像加熱爐老化一樣。蓄熱室壁的熱損失和燃氣的內(nèi)漏以及空氣的外漏都會降低熱傳遞效率。2.3 熱輪在中低溫廢熱回收系統(tǒng)中，熱輪的應(yīng)用正在逐漸增加。熱輪是一個相當(dāng)大的多孔輪盤，由具有相當(dāng)高的熱容量的材料制成。它在兩個并列管之間旋轉(zhuǎn)：一個是冷氣管，另一個是熱

8、氣管。該輪盤的軸與兩個管子平行，并且位于它們之間的隔層上。當(dāng)輪盤慢慢旋轉(zhuǎn)時，熱空氣就將顯熱（包含有潛熱的水分）傳遞到該輪盤上。當(dāng)輪盤正常旋轉(zhuǎn)時，這些顯熱就被從輪盤處傳遞到冷空氣中。這種蓄熱室的顯熱傳遞的總效率可高達85%。有些熱輪的直徑長達21米，其空氣處理能力可高達1130m3/分鐘。圖6.熱輪（SADC,1999年）熱輪的不同之處在于旋轉(zhuǎn)蓄熱室。在該裝置中，基體位于圍繞廢氣和氣流旋轉(zhuǎn)的氣缸中。熱量回收輪或能量回收輪是一個旋轉(zhuǎn)的氣熱蓄熱室，它可以將來自廢氣中的熱量傳遞給進氣。熱輪主要應(yīng)用于大量具有較小溫差的空氣之間的熱交換場所。加熱和通風(fēng)系統(tǒng)以及從干燥器的廢氣中回收熱量都是該設(shè)備的典型應(yīng)用領(lǐng)

9、域。2.4 熱管2.4.1 描述熱管傳遞熱能的效率比最有名的導(dǎo)體銅高出100倍。換句話說，熱管是一個沒有活動件、因此只需要進行最低維護的熱能吸收和傳遞系統(tǒng)。圖7.熱管（SADC,1999年）熱管由三個單元組成，即：密封容器、毛細多孔結(jié)構(gòu)和工作流體。其中，毛細多孔結(jié)構(gòu)在整體上被制成容器管狀的內(nèi)表面并在真空狀態(tài)下進行密封。當(dāng)容器管在真空狀態(tài)下進行密封時，應(yīng)用于熱管外表面的熱能將會與其自己的蒸汽平衡。外界的熱能將會使得熱管表面附近的工作流體立即蒸發(fā)。這樣形成的蒸汽將吸收氣化中的潛熱，同時這部分熱管將成為蒸發(fā)器區(qū)域。然后，蒸汽將移動到管子的另一端，在這里熱能被吸收，從而使得蒸汽重新凝結(jié)成液體，并因此釋

10、放出冷凝作用下的潛熱。這部分熱管作為冷凝器區(qū)開始工作。最后，凝結(jié)的液體流回蒸發(fā)干燥區(qū)域。圖7顯示了熱管的工作原理。2.4.2 性能和優(yōu)勢熱管交換器（HPHE）是一個輕便而小巧的熱量回收系統(tǒng)。由于該裝置沒有易耗的活動件，因此它事實上并不需要進行機械維護。此外，它不要輸入運行動力，也不需要冷卻水和潤滑系統(tǒng)。并且，它還降低了對通風(fēng)機功率的要求，同時增加了系統(tǒng)的總的熱效率。熱管熱量回收系統(tǒng)能夠在315的溫度下運行，熱量回收能力可達60-80%。2.4.3 典型的應(yīng)用熱管通常用于以下工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域：w 空間加熱流程：熱管換熱器可以將加工過程中的廢氣熱能用于建筑物加熱。如果需要的話，可以將預(yù)熱的空氣進行混合

11、。這樣，有關(guān)提供額外的加熱設(shè)備以便輸送加熱的補充空氣的要求就會大大減少或消除。w 進程間的熱量傳遞：熱管換熱器可以從廢氣排放過程中回收廢熱能，并將這種能量傳遞給進來的加工空氣。這樣，進來的加工空氣就會變熱，從而用于同一加工程序/其它加工程序，因此降低了加工能源的消耗。w 采暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)方面的應(yīng)用：- 冷卻：在夏天，熱管換熱器可以對建筑物的補充新風(fēng)進行預(yù)先冷卻。這樣，除了可以節(jié)約冷卻系統(tǒng)的運行成本外，還能夠降低總的冷卻水平?？梢詮睦鋮s廢氣中回收熱能，并將其傳遞給熱的供給補充空氣。- 加熱：在冬天，將以上過程進行反向操作，就可以預(yù)熱補充新風(fēng)了。w 其他工業(yè)應(yīng)用包括: - 預(yù)熱鍋爐燃燒

12、層空氣- 加熱爐廢熱回收- 將熱氣干燥器的新鮮空氣重新加熱- 從催化脫臭設(shè)備中回收廢熱- 將加熱爐的廢熱用作其它烘箱的熱源- 用外部空氣冷卻密閉房間- 使用從熱管省煤器里面的煙氣中回收的廢熱來預(yù)熱鍋爐給水- 燥、烤干和烘焙箱- 廢蒸汽的回收- 磚窯（二次回收）- 反射爐（二次回收）- 采暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)2.5 省煤器在供熱系統(tǒng)中，可以配備省煤器，以便利用煙氣的熱量給鍋爐給水進行預(yù)熱。另一方面，在空氣預(yù)熱器中，可以使用廢熱來加熱燃燒空氣。這兩種情況都會相應(yīng)地降低鍋爐燃料的消耗。圖8.省煤器（能源效率局,2004年）煙氣經(jīng)過省煤器或預(yù)熱器時，其溫度每降低220 ，就會節(jié)約鍋爐1%的燃料消耗。換句

13、話說，通過使用省煤器每升高鍋爐進水溫度60 ，或者通過使用空氣預(yù)熱器每升高燃燒空氣溫度200 ，就會節(jié)約鍋爐1%的燃料消耗。2.6管殼式換熱器當(dāng)包含廢熱的媒介物是液體或蒸汽，而且用于加熱另一種液體時，由于這兩條路徑都必須密封以便控制其相應(yīng)流體的壓力，因此必須使用管殼式換熱器。殼體中包含有管束，通常還包含內(nèi)擋板，以便引導(dǎo)殼體內(nèi)的流體以多重路徑流經(jīng)管子。本質(zhì)上講，殼體不如管子堅固，因此高壓液體將在管子內(nèi)循環(huán)，而低壓液體則流經(jīng)殼體。當(dāng)蒸汽包含有廢熱時，它通常會凝結(jié)，從而將其潛熱釋放給被加熱的液體。在此項應(yīng)用中，蒸汽幾乎始終被包含在殼體中。如果想要進行相反操作，蒸汽在細的平行管內(nèi)的冷凝將會造成流動的不

14、穩(wěn)定性。管殼式換熱器有多種標(biāo)準(zhǔn)尺寸，其管子和殼體也有多種材料組合。管殼式換熱器的工作原理如下圖9所示。圖9.管殼式換熱器（阿拉伯法哈德國王石油及礦物大學(xué),2003年）管殼式換熱器的典型應(yīng)用包括使用冷卻和空調(diào)系統(tǒng)的冷凝液中所包含的熱量來加熱液體；以及使用生產(chǎn)用汽的冷凝液，加熱爐門、爐篦和管支架的冷卻劑，發(fā)動機、空氣壓縮機、軸承和潤滑劑的冷卻劑，以及蒸餾過程的冷凝液中所包含的熱量來加熱液體。2.7 板式換熱器圖10.板式換熱器（加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)食品部）在溫差不大的情況下，熱交換表面的成本是一個主要的成本因素。解決該問題的一個方法是使用板式換熱器。該換熱器由一系列獨立的平行板組成，這些平行板共同構(gòu)成

15、一個細的流路。每塊板都通過墊圈與相鄰的板分離，熱蒸汽平行通過選擇板，而將要被加熱的液體則在熱板間平行通過。為了提高熱傳遞效率，這些板被制成了波紋狀。流經(jīng)該換熱器頂蓋底口的熱液允許向上從每兩塊板之間通過，而在頂蓋上部的冷夜則允許向下從奇數(shù)板之間通過。如果熱液和冷液的方向相反，則以上情形被描述為返流。板式換熱器的工作原理如圖10所示。板式換熱器的典型工業(yè)應(yīng)用包括：w 牛奶包裝廠的巴氏滅菌環(huán)節(jié)。w 食品工業(yè)的蒸發(fā)裝置。2.8 圍繞盤管交換器圖11.圍繞盤管交換器（SADC,1999年）圍繞盤管交換器在原理上非常類似于熱管交換器。來自熱流體的熱量通過被稱為熱傳導(dǎo)液的中間流體傳遞給較冷的流體。這種閉合循

16、環(huán)的一個盤管被安裝在熱蒸汽中，而另一個盤管則被安裝在冷蒸汽中。然后，通過使用循環(huán)泵來保持這種流體的循環(huán)。在熱的場所，如果冷的流體被放置在彼此遠離而且不容易獲取的地方將會更為有用。圍繞盤管交換器的典型工業(yè)應(yīng)用包括通風(fēng)熱量回收，空調(diào)和低溫?zé)崃炕厥铡?.9 廢熱回收鍋爐廢熱回收鍋爐通常是水管鍋爐。在這個鍋爐中，來自燃氣輪機和焚燒爐等的熱廢氣經(jīng)過大量的含水平行管。這些水在平行管中蒸發(fā)，然后被收集在汽包中。之后，這些蒸發(fā)的水分從這個汽包中引出，用作加熱或加工蒸汽。圖12.雙路徑水管廢熱回收鍋爐（加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)食品部）廢氣通常都處于中溫范圍內(nèi)。如果給水管裝上翅片以便增加燃氣側(cè)的有效熱傳遞面積，為了節(jié)省空

17、間，可以使用較小型的鍋爐。圖12顯示了一個泥包，使熱廢氣擁有兩倍路徑的一組管子，以及用于收集在水面上方所產(chǎn)生的蒸汽的汽包。產(chǎn)生蒸汽的壓力和產(chǎn)生蒸汽的速度取決于廢熱的溫度。以液體形式出現(xiàn)的純蒸汽壓力是作為該蒸汽蒸發(fā)來源的液體溫度的一個功能。蒸汽表顯示了飽和壓力和溫度之間的這種關(guān)系。如果廢氣中的廢熱不足以產(chǎn)生所要求的生產(chǎn)用汽數(shù)量，那么就可以添加輔助燃燒器，以便燃燒廢熱鍋爐或廢氣流經(jīng)的后燃器中的燃料。廢熱鍋爐的容量為25m3，廢氣處理速度大約為30,000m3/min。2.10 熱泵在上面所討論的各種商業(yè)選擇方案中，我們發(fā)現(xiàn)廢熱都是從熱的流體被傳遞到溫度較低的流體中。熱量必須本能地“向下”流動，即從

18、高溫系統(tǒng)向低溫系統(tǒng)流動。如果能量被不斷地傳遞或轉(zhuǎn)換的話，它的有效利用空間就會越來越小。最后，能量會由于強度過低（存在于低溫介質(zhì)中）而不再發(fā)揮作用。由于冷凝腐蝕液的風(fēng)險，將溫度低于120（或者，最好為給出安全裕量的圖13.熱泵工作原理（SADC，1999年）150）的流體設(shè)定為進行廢熱回收的界限，這已經(jīng)成為工業(yè)操作上的基本規(guī)則。然而，由于燃料成本持續(xù)上升，而這些廢熱剛好也可以進行回收，以便用于空間加熱和其他低溫應(yīng)用。通過使用被稱為熱泵的熱動力系統(tǒng)，就能夠使以上所討論的自發(fā)能量流反向流動。大多數(shù)熱泵都是根據(jù)蒸汽壓縮循環(huán)的原理工作的。在這個循環(huán)中，循環(huán)物質(zhì)與相應(yīng)來源（具有入口溫度的廢熱）和使用者（在

19、過程中將要使用的熱量，出口溫度）流完全分離，然后以循環(huán)的方式被重新使用，因此，該循環(huán)被稱為閉合循環(huán)。在熱泵中，將會發(fā)生以下過程：w 在蒸發(fā)器中，熱量被從熱源中提取出來，以便煮沸循環(huán)物質(zhì)； w 壓縮機壓縮循環(huán)物質(zhì)，從而提高其壓力和溫度。然后，壓縮機壓縮低溫蒸汽，這種壓縮需要外功。作用于蒸汽的這種外功開始提高它的壓力和溫度，并達到能夠使用其能量的水平；w 熱量被輸送到冷凝器；w 循環(huán)物質(zhì)（工作流體）的壓力在節(jié)流閥里降低到在蒸發(fā)器中的水平，然后在節(jié)流閥中重復(fù)該循環(huán)。熱泵是作為空間加熱系統(tǒng)被開發(fā)出來的。在這個系統(tǒng)中，通過使用電動機驅(qū)動的壓縮機來實施壓縮功，將周圍空氣、水或土壤中的低溫能量提高到加熱系統(tǒng)

20、的溫度。熱泵的工作原理如圖13所示。熱泵能夠?qū)崃刻岣叩絻杀队谄渌牡哪芰康乃?。熱泵的?yīng)用潛力正在不斷增加，而且通過在主要的過程流中使用和升級該裝置，越來越多的工業(yè)已經(jīng)從回收低級廢熱的過程中受益。如果熱泵的加熱和冷卻性能能夠組合使用的話，它的應(yīng)用將最有前途。關(guān)于這點的一個例子就是塑料廠。在這里，失去了熱量的冷卻水用于冷卻注塑機，而來自熱泵的熱量輸出則用于提供工廠或辦公室供暖。關(guān)于熱泵設(shè)備的其他例子包括產(chǎn)品干燥、保持干燥的存儲環(huán)境和干燥壓縮空氣等。2.11 熱壓縮機在許多情況下，如果沒有任何更好的重新利用選擇方案的話，可以將壓力非常低的蒸汽在冷凝后重新用作水。在許多情況下，通過使用壓力非常高

21、的蒸汽壓縮這種低壓蒸汽并將其重新用作中壓蒸汽是可行的。蒸汽中的主要能量存在于它的潛熱值之中，因此熱壓縮將為廢熱回收提供一個很大的改進機會。熱壓縮機是一個帶有管口的簡單設(shè)備。在該設(shè)備中，高壓蒸汽被加速變成高速流體。這將使得它通過動量傳遞帶走低壓蒸汽，然后在發(fā)散文丘里管中重新壓縮。關(guān)于熱壓縮機的工作原理如圖14所示。熱壓縮機通常用于蒸發(fā)器中。在蒸發(fā)器里，沸騰的蒸汽被再次壓縮，并用作加熱蒸汽。圖14.熱壓縮機3. 廢熱回收的評估本節(jié)說明如何評估廢熱回收的可能性并提供具體實例。3.1 確定廢熱質(zhì)量在回收廢熱時，必須首先考慮廢熱的質(zhì)量。根據(jù)加工類型的差異，從工業(yè)加熱爐或干燥爐中的冰凍冷卻水到高溫廢氣之間

22、的任何溫度下的廢熱都可以回收利用。通常情況下，較高的溫度等同于較高的熱回收質(zhì)量和較大的成本效益。在關(guān)于廢熱回收的任何研究中，對回收熱量的某些運用進行研究是絕對必要的。典型的廢熱應(yīng)用實例應(yīng)該是預(yù)熱燃燒空氣、空間加熱、預(yù)熱鍋爐給水或生產(chǎn)用水。在高溫?zé)峄厥辗矫?，可以使用廢熱回收串級系統(tǒng)，以便保證最大可能地回收最大數(shù)量的熱量。關(guān)于此項廢熱回收技術(shù)的一個例子是高溫階段用于空氣預(yù)熱和低溫階段用于過程給水加熱或產(chǎn)生蒸汽的場合。3.1.1 廢熱質(zhì)量和可能的應(yīng)用場合在考慮熱量回收的潛力時，說明所有可能的廢熱來源及其質(zhì)量和可能的應(yīng)用場合將非常有用（見表1）。表1.廢熱來源和質(zhì)量序號廢熱來源廢熱質(zhì)量和可能的應(yīng)用場合

23、1煙氣中的熱量溫度越高，熱回收的潛在價值越大2蒸汽流中的熱量與煙氣中的熱量相同，但是在凝結(jié)的情況下，也可以將潛熱進行回收3設(shè)備表面所遺失的對流和輻射熱量低級熱量-如果能夠收集的話，可以用于空間加熱或空氣預(yù)熱4冷卻水中的熱損失低級熱量-如果與進來的新鮮水進行交換的話，可以獲得有用收益5提供冷凍水或處理冷凍水時的熱損失1. 如果能夠用于降低冷卻要求的話，將是高級廢熱2. 如果冷卻裝置用作熱泵的話，將是低級廢熱6離開生產(chǎn)過程的產(chǎn)品中所存儲的熱量質(zhì)量取決于溫度7離開生產(chǎn)過程的氣態(tài)和液態(tài)流體所含有的熱量如果嚴(yán)重污染、因此需要合金換熱器的話，將是低劣廢熱3.1.2 不同工業(yè)過程的回收潛力可以從各種工業(yè)過程

24、中回收廢熱，但要將高溫、中溫和低溫廢熱區(qū)別開來。表2給出了來自高溫工業(yè)加工設(shè)備的廢熱溫度。所有這些結(jié)果都來自直接的燃料燃燒過程。表2.處于高溫范圍內(nèi)的各種來源的典型廢熱溫度裝置類型溫度（）鎳精煉爐1370-1650鋁精煉爐650-760鋅精煉爐760-1100銅精煉爐760-815鋼加熱爐925-1050銅反射爐900-1100平爐650-700水泥窯（干式工藝）620-730玻璃熔窯1000-1550氫制品廠650-1000固體廢物焚燒爐650-1000煙霧焚燒爐650-1450表3給出了來自中溫加工設(shè)備的廢熱溫度。此溫度范圍內(nèi)的大部分廢熱都來自直接燃燒工藝設(shè)備的廢氣。表3.處于中間溫度范圍

25、內(nèi)的各種來源的典型廢熱溫度裝置類型溫度（）蒸汽鍋爐廢氣230-480燃氣輪機廢氣370-540往復(fù)式動力機廢氣315-600往復(fù)式動力機廢氣（渦輪增壓機）230-370熱處理爐425-650干燥和烘焙箱230-600催化裂化裝置425-650退火爐冷卻系統(tǒng)425-650表4列出了低溫范圍內(nèi)的一些熱源。在此范圍內(nèi)，盡管在有低壓蒸汽需求的情況下不可能完全排除蒸汽生產(chǎn)，但是從這些熱源中提取功通常并不現(xiàn)實?？梢酝ㄟ^補充的方式將低溫廢熱用于預(yù)熱目的。表4.處于低溫范圍內(nèi)的各種來源的典型廢熱溫度來源溫度（）生產(chǎn)用汽冷凝液55-88來自以下設(shè)施的冷卻水：爐門32-55軸承32-88焊機32-88注塑機32-

26、88退火爐66-230成型模27-88空氣壓縮機27-50泵27-88內(nèi)燃機66-120空調(diào)和制冷冷凝器32-43液體釜式冷凝器32-88干燥、烘焙和烘烤箱93-230熱加工液體32-232熱加工固體93-2323.2 確定廢熱數(shù)量在任何熱回收情形中，必須首先了解可回收熱量的數(shù)量和用途。可以使用以下公式計算可能回收的熱量總和：Q=VxxCpxT式中：Q代表熱含量（kCal） V代表物質(zhì)的流量（m3/h） 代表煙氣的密度（kg/m3）Cp代表物質(zhì)的比熱（kCal/（kg·）T代表溫度（）例子通過從熱的廢水中回收熱量，一家大的造紙公司找到了一個節(jié)約資金的機會。該公司經(jīng)營范圍內(nèi)的廢水排放量

27、在75的溫度下是10000kg/小時。公司決定不再將這些廢水直接排放到排水溝中，而是讓排放量為10000kg/小時、年平均溫度為20的入口冷水先行流經(jīng)具有自動反洗功能以減少污垢的逆流式換熱器，以便對其進行預(yù)熱。按照58%的熱回收系數(shù)和每年5000個小時的操作時間計算，每年將節(jié)省的熱量（Q）為：Q = mxxCpxT式中：Q代表熱含量（kCal） m代表質(zhì)量（kg） Cp代表物質(zhì)的比熱（kCal/（kg·）T代表溫度（）代表回收系數(shù)因此，在這個例子中 m = 1000kg/小時 =10000*5000kg/年=50000000 kg/年Cp = 1 （kCal/（kg·）T

28、= （75-20） =55 = 熱回收系數(shù) =58%或者0.58Q的計算結(jié)果如下： Q = 50000000*1*55*0.58 = 1595000000 kCal/年總熱值（油的熱值）=10200 kCal/kg相當(dāng)節(jié)油量=15950000/10200=156372升油的成本=0.35美元/年節(jié)約開支=54730美元/年4. 能源效率機會潛在的廢熱回收領(lǐng)域取決于工業(yè)過程的類型，因此包含于其他能量設(shè)備模塊中。5. 方案列表在進行廢熱回收時，最大程度地提高能源效率的最重要的選擇方案包括：w 從煙氣、發(fā)動機冷卻水、發(fā)動機廢氣、低壓廢蒸汽、干燥箱廢氣和鍋爐排放的廢水等之中回收熱量。w 從焚燒爐的廢氣

29、中回收熱量。 w 使用廢熱進行燃料油加熱、鍋爐給水加熱和外部空氣加熱等。 w 使用冷凍機的廢熱來預(yù)熱熱水。 w 使用熱泵。 w 使用吸收制冷。 w 使用熱輪、全自動改料系統(tǒng)、熱管系統(tǒng)和空氣對空氣交換器。 回收廢熱的選擇方案包含在其他能量設(shè)備模塊中。6.工作表本節(jié)包括以下工作表：w 熱量回收調(diào)查問卷w 廢熱換熱器和應(yīng)用列表工作表1.熱量回收調(diào)查問卷1. 你想從烘箱和加熱爐等設(shè)備中的哪個設(shè)備里回收熱量？·烘箱 ·窯·煙氣 ·溶解爐·干燥器 ·鍋爐·烘爐 ·壓鑄機·加熱爐 ·圓頂爐·油漆干燥

30、爐 ·廢氣·其它（請說明）2.熱測流：a.在什么溫度下熱廢氣將離開設(shè)備？b.這種熱廢氣的數(shù)量是多少？3. 該熱廢氣（天然氣、丙烷和2號燃料油）是否清潔，或者說它是否包含諸如硫和氯化物等污染物或腐蝕劑？清潔： 污穢：廢氣來自： 廢氣來自和/或包含： 空氣 燃料油 天然氣 煤 丙烷 硫 % 燃料油 氯化物 % 電力供應(yīng) 油漆蒸汽 % 其它 其它 %4.冷測流進流溫度進流速期望的出流速度將要回收的能量kJ/h有效流速L/s5.燃料成本：（USD/kg）6.工作時間工作表2.廢熱換熱器和應(yīng)用列表熱量換熱器溫度范圍典型來源典型應(yīng)用輻射換熱器H焚燒爐或鍋爐廢氣燃燒空氣預(yù)熱對流換熱器M-H浸漬或退火爐、熔解爐、后燃器、燃氣焚燒爐、輻射管式燃燒爐和再熱爐燃燒空氣預(yù)熱加熱爐蓄熱室H玻璃和鋼鐵熔解爐燃燒空氣預(yù)熱金屬熱輪L-M烘烤和干燥箱，鍋爐廢氣燃燒空氣預(yù)熱，空間預(yù)熱陶瓷熱輪M-H大型鍋爐或焚燒爐的廢氣燃燒空氣預(yù)熱翅管式蓄熱室L-M鍋爐廢氣鍋爐補充水預(yù)熱管殼式蓄熱室L制冷冷凝液、廢蒸汽、蒸餾冷凝液、發(fā)動機冷卻劑、空氣壓縮機、軸承和潤滑劑需要加熱的液體流熱管L-M干燥、烘烤和烘焙箱、廢蒸汽、空氣干燥器、干燥爐和反射爐燃燒空氣預(yù)熱、鍋爐補充水預(yù)熱、產(chǎn)生蒸汽、家庭熱水和空間加熱廢熱鍋爐M-H