

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
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(優(yōu)選)余熱回收節(jié)能技術(shù)目前一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)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(lèi)2.余熱的特點(diǎn)3.余熱利用的策略4.余熱利用途徑目前二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)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(wèn)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。注意目前三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)排氣余熱高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱
冷卻介質(zhì)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(lái)源分類(lèi)1.2余熱資源分類(lèi)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。目前四頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)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℃以上目前五頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)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(guò)程中還有大量的余熱可以利用。4%~6%目前六頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)冷卻介質(zhì)余熱
一類(lèi)用于生產(chǎn)所需求的冷卻介質(zhì)余熱,另一類(lèi)用于金屬構(gòu)件冷卻,保證金屬?gòu)?qiáng)度。15%~25%目前七頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)余熱
化學(xué)反應(yīng)余熱是放熱反應(yīng)過(guò)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(kāi)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)變換反應(yīng)器200-400℃換熱器常溫常溫目前八頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)表1-1可燃廢氣、液、料的發(fā)熱量廢氣、廢液、廢料可燃成分/%低位發(fā)熱量(kj/m3)COH2CH4煉焦煤氣高爐煤氣轉(zhuǎn)爐煤氣鐵合金冶煉煤氣合成氨甲烷排氣化肥廠焦結(jié)煤球干餾氣電石爐排氣造紙黑液甘蔗渣5-827-3056-61706.58055-601-21.5619.31423-270.3-0.8155116300-176003770—46006280—7540>8400146004200—460010900—117006000—12000kj/kg6300—11000kj/kg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%左右目前九頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)廢氣、廢水余熱生產(chǎn)所需使用蒸汽和熱水所需的化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%目前十頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)按溫度分類(lèi)高溫余熱中溫余熱低溫余熱>500℃200~500℃<200℃的煙氣<150℃的液體目前十一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)表1-2按溫度范圍劃分的余熱資源情況高溫余熱中溫余熱低溫余熱來(lái)源溫度/℃來(lái)源溫度/℃來(lái)源溫度/℃熔煉用反射爐精煉用反射爐沸騰焙燒爐鋼錠加熱爐水泥窯(干法)玻璃熔爐垃圾焚燒爐1000-3000650-1650850-1000930-1035620-735980-1540845-1100工業(yè)鍋爐排煙燃?xì)廨啓C(jī)排汽往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)排汽熱處理爐排煙干燥、烘干爐排煙催化裂化裝置退火爐冷卻系統(tǒng)230-480370-540320-600420-650230-600430-650430-650生產(chǎn)過(guò)程中蒸汽凝結(jié)水軸承冷卻水成型模冷卻水內(nèi)燃機(jī)冷卻水泵冷卻水空調(diào)和制冷冷凝器生產(chǎn)過(guò)程中熱流體或熱固體80-15030-9025-9066-12025-9032-4530-230目前十二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)行業(yè)余熱資源來(lái)源占燃料消耗量比例冶金軋鋼加熱爐、均熱爐、平爐、轉(zhuǎn)爐高爐、焙燒窯等33%以上化工化學(xué)反應(yīng)熱、如造氣、變換氣、合成氣等的物理顯熱。可燃化學(xué)熱、如炭黑尾氣、電石氣等的燃料熱15%以上建材高溫?zé)煔狻⒏G頂冷卻、高溫產(chǎn)品等約40%玻璃玻璃熔窯、搪瓷窯、坩堝窯等約20%造紙烘缸、蒸鍋、廢氣、黑液等約15%紡織烘干機(jī)、漿紗機(jī)、蒸煮鍋等約15%機(jī)械鍛造加熱爐、沖天爐、熱處理爐及汽錘乏汽等約15%表1-3我國(guó)主要行業(yè)的余熱資源情況目前十三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)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。目前十四頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)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)目前十五頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)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(wú)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(lèi)、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(lèi)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)量和范圍制定利用的具體管理標(biāo)準(zhǔn)。目前十六頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)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(lèi):一類(lèi)給本身,一類(lèi)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(wèn)題目前十七頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)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(guò)高溫?fù)Q熱器來(lái)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。目前十八頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)如.鍋爐煙道氣的回收利用鍋爐排煙溫度一般在250~350℃,是鍋爐熱損失中最大的一項(xiàng),一般占燃料消耗量的8~20%,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。目前十九頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)(2)干燥物料利用各種生產(chǎn)過(guò)程中的排氣來(lái)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(lái)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(zhuān)用設(shè)備等。目前二十頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)余熱鍋爐余熱鍋爐常規(guī)電站鍋爐目前二十一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)(4)制冷利用低溫的余熱通過(guò)吸收式制冷系統(tǒng)來(lái)達(dá)到制冷的目的。溶液再生冷卻水開(kāi)加熱開(kāi)冷水冷卻水吸收器蒸發(fā)器目前二十二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)(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(chē)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。目前二十三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)(1000℃)(250℃)(800℃)余熱鍋爐
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(guò)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。目前二十四頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前二十五頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前二十六頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)(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—BlastFurnaceGasTopPressureRecoveryTurbineUnit
,
高
爐
煤
氣
余
壓
透
平回收裝
置
TRT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(guò)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(wú)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。目前二十七頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)TRT發(fā)電系統(tǒng)目前二十八頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)
封閉式敞開(kāi)式目前二十九頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)(3)余熱溫度較地,可利用低沸點(diǎn)工質(zhì),來(lái)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?yáng)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。目前三十頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)工業(yè)低溫廢熱發(fā)電目前三十一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.3熱泵余熱利用技術(shù)效果:節(jié)約能源、減少污染、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。冷卻水進(jìn)冷卻水出凝汽器冷卻塔抽氣汽輪機(jī)排氣凝結(jié)水凝水加熱器鍋爐補(bǔ)水蒸汽鍋爐高壓蒸汽用戶(hù)采暖吸收式熱泵驅(qū)動(dòng)熱源供熱水去供熱水回低溫?zé)嵩此M(jìn)低溫?zé)嵩此銎啺l(fā)電機(jī)目前三十二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)余熱鍋爐型燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)余熱鍋爐型燃?xì)狻羝?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)目前三十三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前三十四頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)疏水閥鍋爐
給水泵控制閥蒸汽8barg泵90℃冷凝水90℃給水槽feedtank設(shè)備水槽4.5冷凝水回收目前三十五頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十一點(diǎn)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)
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