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  • 余热回收

    余热是指受历史、技术、理念等的局限性,在已投运的工业耗能装置中,原始设计未被合理利用的显热和潜热。

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    一、综述/余热回收 编辑

      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%。

    二、应用领域/余热回收 编辑

    1、在化工行业中的应用:

      (1)小合成氨上、下行煤气余热回收

      (2)中合成氨上、下行煤气余热回收

      (3)合成氨吹风气燃烧的余热回收

      (4)合成氨一段炉烟气余热回收

      (5)30万吨/年合成氨二段转化炉余热回收

    2、在硫酸工业中的应用:

      (1)在硫酸生产沸腾焙烧炉沸腾层内的余热回收;一个年产10万吨硫酸的工厂可回收5.5万吨蒸汽;

      (2)从沸腾中出来的SO2高温炉气中回收余热;一个年产10万吨硫酸的工厂可回收10.5万吨蒸汽,可发电价值约600万元;

      (3)在盐酸、硝酸炉的应用:基本同(2);

    3、在石油化工中的应用:

      (1)烃类热解炉中的余热回收;(工作温度约750~900℃)

      (2)乙苯脱氢反应器中的余热回收;

      (3)环己醇脱氢化学反应器中的余热回收;

      (4)催化、裂化再生取热器中的余热回收;

      (5)其它各种加热炉中的余热回收;

    4、在建材工业中的应用:

      (1)在高岭土喷雾干燥热风炉中的余热回收;

      (2)玻璃窑炉中的余热回收;

      (3)水泥窑炉中的余热回收;

      (4)各种陶瓷倒燃炉及隧道窑中的余热回收;

    5、在冶金工业中的应用:

      (1)轧钢连续加热和均热炉中的余热回收;

      (2)坯件加热炉中的余热回收;

      (3)线材退火炉中的余热回收;

      (4)烧结机中的余热回收;以一台180M2的烧结机为例,可回收蒸汽量达10~22吨/小时。

    6、在纺织印染行业中的应用:

      (1)定型机余热回收;以一台力根定型机配LQDR(杭州力强)余热回收设备为例,年经济效益可达人民币20万元;

      (2)印染热污水余热回收;

      (3)锅炉烟气余热回收;以一台250万大卡导热油锅炉配LQGR(杭州力强)蒸汽发生器为例,每小时可产蒸汽0.5吨;

    三、回用途径/余热回收 编辑

      余热的回收利用途径很多。一般说来,综合利用余热最好,其次是直接利用,再次是间接利用(如余热发电)。综合利用就是根据余热的品质,按照温度高低顺序不同按阶梯利用,品质高的可以用于生产工艺或余热发电;中等的(120度-160度)可以采用氨水吸收制冷设备来制取-30度到5度的冷量,用于空调或工业;低温的可以用来制热或利用吸收式热泵来提高热量的数量或温度供生产和生活使用。

    1、余热蒸汽的合理利用顺序是:

      ①动力供热联合使用;②发电供热联合使用;③生产工艺使用;④利用汽轮机发电或直接替代电机驱动机泵;⑤生活用;⑥利用余热吸收制冷设备,实现热、电、冷联产。

    2、余热热水的合理利用顺序是:

      ①供生产工艺常年使用;②返回锅炉及发电使用;③生活用。

    3、余热空气的合理利用顺序是:

      ①生产用;②暖通空调用;③动力用;④发电用。

    四、余热回收设备/余热回收 编辑

    1、热管余热回收器

    热管余热回收器即是利用热管的高效传热特性及其环境适应性制造的换热装置,主要应用于工业节能领域,可广泛回收存在于气态、液态、固态介质中的废弃热源。按照热流体和冷流体的状态,热管余热回收器可分为:气—气式、气-汽式、气—液式、液—液式、液—气式。按照回收器的结构形式可分为:整体式、分离式和组合式。

    2、间壁式换热器(板式换热器)

    换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。常见间壁式换热器如:板式换热器、冷却塔(或称冷水塔) 、气体洗涤塔(或称洗涤塔) 、喷射式热交换器 、混合式冷凝器 。

    3、蓄热式换热器

    蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备,一般用于对介质混合要求比较低的场合。换热器内装固体填充物,用以贮蓄热量。一般用耐火砖等砌成火格子(有时用金属波形带等)。

      蓄热式换热分两个阶段进行。第一阶段,热气体通过火格子,将热量传给火格子而贮蓄起来。第二阶段,冷气体通过火格子,接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶段交替进行。通常用两个蓄热器交替使用,即当热气体进入一器时,冷气体进入另一器。常用于冶金工业,如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业,如煤气炉中的空气预热器或燃烧室,人造石油厂中的蓄热式裂化炉。

    4、节能陶瓷换热器

      陶瓷换热器是一种新型的换热设备,在高温或腐蚀环境下取代了传统的金属换热设备。用它的特殊材质——SIC质,把窑炉原来用的冷空气变成了热空气来达到余热回收的目的。由于其可长期在浓硫酸、盐酸和碱性气、液体中长期使用。抗氧化,耐热震,高温强度高,抗氧化性能好,使用寿命长。热攻工业窑炉。把换取的热风作为助燃风送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧,可节能25%-45%,甚至更多的能源。

    5、喷射式混合加热器

      喷射式混合加热器是射流技术在传热领域的应用,喷射式混合加热器是通过汽、水两相流体的直接混合来生产热水的设备。喷射式混合加热器具有传换效率高,噪音低(可达到65dB以下),体积小,安装简单,运行可靠,投资少。利用喷射式混合加热器回收发电厂、造纸厂、化工厂的余热, 加热采暖循环水

      喷射式混合加热器特别适合于在供热面积不超过6万平方米的中小型供暖系统中使用,取代表面式加热器的功能。根据热源的条件不同,加热水的温度可以提高20℃~50℃。如果要求水的温升较大,也可以采用两级喷射式混合加热器串联布置使用。

      3.1.1 直接供热式采暖系统

      用蒸汽加热采暖循环水后直接向用户供热,这种供热方式称为直接供热。直接供热方式的供水压力较低,一般不超过0.6MPa,这种方式适用于供热面积较小的采暖系统。

      3.1.2 间接供热式采暖系统

      间接供热式采暖系统是将供热系统分为两个循环回路,分别称为一次网和二次网,通过换热站内的表面式换热器将两个循环回路联系在一起。高温水在一次网中循环,低温水在二次网中循环,高温水通过表面式换热器加热低温水。喷射式混合加热器的主要作用是代替表面式汽—水换热器,完成蒸汽加热水的换热过程。这样可以省去一套管理麻烦的凝结水回收系统,而且占用空间小,不需要维护,投资仅为表面式汽水换热器的1/5,所以具有明显的使用优势。

      3.2 回收凝结水产生的闪蒸汽

      在需要蒸汽加热的工业生产过程中,经常会产生大量的凝结水,凝结水在冷却过程中,又会产生一定量的闪蒸汽。以前这部分低压蒸汽因为回收困难或回收成本高,经常是放散,浪费了大量的能源。在能源日益短缺的形势下,节能越来越受到企业的重视。对于生产企业来说,节流比开源更重要,节能就是创造效益,采用喷射式汽水混合加热器技术可以回收这部分废蒸汽。尽管目前回收废蒸汽的方法不止一种,但此方法投资小,热能利用率高,应用比较广泛。此方法是用废蒸汽来加热水,然后供给工业生产或生活使用。采用喷射式混合加热器回收废蒸汽的热力系统。

      3.3 利用定排、连排水产生的二次蒸汽加热除盐水

      在热力发电厂或生产蒸汽的工业锅炉房热力系统中,连续排污扩容器和定期排污扩容器是必不可少的热力设备。连续排污的作用是排除锅水中的盐分杂质,控制锅水的含盐浓度;而定期排污的作用主要是排除锅水中的松散沉淀物。排污水量因锅炉的吨位而异,一般连续排污水量不超过锅炉蒸发量的5%,定期排污水量不超过锅炉蒸发量的2%。这些排污水中含有大量的热量,但是因为排污水中的含盐浓度过高,无法再利用,只能排放掉。当排污水进入排污扩容器后,由于扩容降压作用,会产生大量的二次蒸汽,这部分蒸汽是纯净的,可以回收利用。采用喷射式混合加热器技术可以回收这部分蒸汽。通过计算可知,回收这部分蒸汽的节能效益还是十分可观的。

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