低温余热资源的利用方式和技术
余热利用方案
中低温余热利用方案2017年方案摘要根据厂区的中低温余热情况进行了分析，制订了余热利用的方式及达到的节能效益。
本方案主要包括三个方面：（1）烟气余热回收利用。
此部分余热利用有两种主要应用形式：一、采用烟气换热器直接预热锅炉补水，预计提升温度约30℃左右。
二、采用烟气换热器回收烟气热量产生90℃高温热水制冷，热水机组替换原热电厂办公楼电冷机。
采用方法一最简单、投资最省，但主要问题在于解决换热器堵塞和露点腐蚀问题。
（2）90℃蒸氨废液回收利用。
此部分余热可考虑采用非电热泵，以90℃的热水作为驱动热源，同时加热90℃的热水升温至120℃送往纯碱工艺的第一闪蒸罐内产生蒸汽。
2500m3/h的蒸氨废液每小时约可产生18吨蒸汽，年节省1800万元的蒸汽费用，投资回收期约14个月。
项目中采用特制的热泵机组解决腐蚀问题并考虑结垢的解决方案。
（3）45℃低温冷却水余热。
此部分余热可与锅炉补水预热相结合，采用非电热泵回收45℃低温冷却水热量，将35℃的锅炉补水加热至90℃补入除氧器水箱中。
以50MW的锅炉为例，每小时可节省3.4吨蒸汽，每节省340万元，投资回收期约1年。
公司简介远大科技集团是一家“以独创技术为理念、以保护生命为信条”的企业，远大所有产品都颠覆了行业传统，都从本质上优化着人类生存和地球环境。
远大空调有限公司是远大科技集团下属子公司，1988年以3万元创业，1996年以来无贷款，一直以滚雪球方式发展。
连续多年被评为中国“最具国际竞争力企业”、“最受尊敬企业”。
远大以非电中央空调主机产品享誉全球，销往80个国家，在中国及欧美市场占有率第一。
近年开发了具备静电除尘功能的中央空调末端产品、空气净化机及可持续建筑，并从事中央空调交钥匙工程、中央空调合同能源管理服务。
远大的所有产品均为自主创新，均获得了中国及欧美质量认证和安全认证。
远大的所有服务均以节能、减低用户投资为重心。
“我们保护生命”是远大的口号。
远大希望，用方便的空气健康技术让人多活30年，用实用的空调节能技术使用户节能一倍，以减轻地球暖化，让后代可以继续生存在地球上。
低温余热发电的利用技术
低温余热发电的利用技术作者：郑杰来源：《科学与技术》 2019年第1期摘要：余热资源来源丰富，按温度等级被分为（＞400度）高温余热、（250-～400度）中温余热、（＜250度）低温余热。
其中，高温、中温余热的热源品质较高，可选择余热利用方法较多，可选择各种型式的换热设备、拖动设备、发电设备。
低温余热的利用方法选择相对较少，低温余热只能产生热水或者低参数的蒸汽，应用领域相对较少。
所以，有时只能希望用来发电，接下来举例详细分析利用低温余热资源发电的方法。
关键词：低温余热；螺杆膨胀机；ORC发电1.低温余热发电利用的技术路线1.1 低温余热利用简介低温余热是指热源温低于250度，而常规汽轮机发电需要的蒸汽参数最低为1.27Mpa，温度为340度，即使补汽凝汽式机组的补汽，参数也在0.25MPa，温度200度。
余热用于发电的应用需要将热源换热成热水或者蒸汽，考虑换热器的换热效率、换热面积等因素，换热器最低要保证20度左右的端差，而温度140度蒸汽对应的饱和压力0.36Mpa（ａ），已不适用于常规汽轮发电机组。
因此，当余热热源温度在低于160度的热源就很难利用。
1.2 低温余热发电利用方式烧结厂全厂的热平衡，已没有能与之匹配简洁有效的直接利用方式，只能用来发电。
如果用来发电，可采用两种方式：1）将烟气换热成压力0.36MPa（ａ）、温度140度或者更低参数的饱和蒸汽，选用低品位热能汽轮机或者螺杆膨胀机进行发电；2）将烟气换热成热水，通过热水－制冷剂换热连接ORC发电系统直接发电。
2 低品位热能汽轮机或者螺杆膨胀机发电2.1 螺杆膨胀机工作原理：1）进气过程：介质经进气口进入转子的齿间容积后，将推动转子旋转，并使齿间容积不断扩大。
2）膨胀过程：随着齿间容积继续增大，介质体积膨胀温度降低，同时输出动力到转子的伸出轴处。
3）排气过程：当齿间容积排气口相通时，便开始排气过程，直至齿间容积减少为零，完成一个工作循环为止。
铝冶炼和加工行业低温余热回收利用
铝冶炼和加工行业低温余热回收利用随着工业化进程加速，铝冶炼和加工行业正在逐渐成为全球最重要的工业生产领域之一。
这些过程需要大量的能源和资源，并且在生产过程中也会产生大量的废热。
如何合理利用这些低温余热，既能减少能源浪费，又能减少环境污染，对于实现可持续发展至关重要。
本文将重点介绍铝冶炼和加工行业低温余热的回收利用。
铝冶炼和加工行业低温余热产生的原因和特点铝冶炼和加工行业的低温余热主要来自于以下几个方面：1.铝冶炼过程中的冷却水、废气和废液等；2.铝加工过程中的冷却水、废气和废液等；3.生活污水处理等其他过程中产生的余热。
这些余热来源普遍温度不高，一般在100℃以下，因此对于回收利用的要求比较高，需要具备以下特点：1.余热温度低，需要采用较不耗能的技术进行回收利用；2.余热流量较大，需要设计合理的余热回收系统；3.余热对环境污染的影响较大，需要采用环保技术进行处理。
铝冶炼和加工行业低温余热回收利用技术1.热交换技术热交换技术是实现余热回收的常见技术之一。
它采用换热器将工业生产过程中产生的废热与待加热的工艺流体相交换，从而实现废热回收。
该技术具有高效、节能、易于操作等优点。
2.热泵技术热泵技术是一种能够将低温热能转化为高温热能的技术。
通过热泵的工作，将低温热能转移到高温热源中，从而实现余热回收。
该技术适用于低温余热的回收利用，具有能量回收效率高、环保、安装运行费用低等优点。
3.ORC发电技术ORC发电技术是一种能够将低温余热转化为电能的技术。
它采用有机工质在低温条件下工作，通过热能交换的方式将低温热能转化成为电能。
该技术适用于低温余热利用且需大量热能的场合，具有节电、环保等特点。
4.燃气轮机余热利用技术燃气轮机余热利用技术是将低温余热用于提高燃气轮机的热效率。
通过采用余热锅炉、废热回收装置等设备，将低温余热转化成高温高压的蒸汽来为燃气轮机供热，从而提高燃气轮机的效率。
该技术适用于低温余热量大、热量浓度足够高的场合。
低温余热发电循环技术
低温余热发电循环技术一、低温余热发电低温余热发电技术是通过回收低于300～400℃的中低温的废蒸汽、烟气所含的低品位的热量来发电，它将低品位的或废弃的热能转化为高级能源——电能。
二、低温余热发电循环技术1、朗肯循环朗肯循环一般指蒸汽郎肯循环，适用于烟气高于350℃以上的余热。
在朗肯循环中，水在锅炉（或余热锅炉）中被加热，产生高温和高压蒸汽。
该蒸汽流过汽轮机时急剧膨胀后冷却至低温、低压的尾气，该汽轮机驱动一台发电机发出电力。
从汽轮机排出的尾气被具有环境温度的空气，或被来自冷却水池或冷却塔中的冷却水冷却成水。
凝结水接着被泵入锅炉重复上述过程。
这种简单的朗肯循环框图如图一所示。
朗肯循环电厂的效率较差，即使是容量最大、采用朗肯循环的最新型的燃煤电厂，一般来说其循环效率都超不过35%（目前国内亚临界参数燃煤电厂的循环效率已达38%，超临界和超超临界参数的燃煤电厂的循环效率分别可达40和43%左右），也就是说燃料燃烧产生的总热量中仅有35%被转换成了热能。
这65%的能量损失是由于一系列的原因造成的。
其中约15%的能量损失是由于燃料中的水分、炉墙的热辐射、排烟损失和自耗电所造成的。
朗肯循环是目前槽式太阳能热电站中广泛采用的动力循环模式, 用太阳热加热集热器中的导热油,经过换热产生蒸汽, 驱动汽轮机带动发电机发电代表性的电站有美国的SEGS 系列电站, 西班牙的Andaso l 系列电站等。
2、有机朗肯循环有机朗肯循环采用高分子量有机工质（如正戊烷）, 相变温度低, 可以从温度较低的热源吸热, 并转化为电能。
主要优点是运行温度较低, 可以将槽式集热温度由390°降到304°,降低集热损失; 采用有机工质, 电站可以建在缺水的沙漠地区。
有机朗肯循环系统的主要缺点是循环效率低, 气温较高时比蒸汽循环低15% ~ 25% ，同时成本较高。
3、卡琳娜循环卡琳娜循环系统适合中低温余热利用，是实现200℃以下热电转换最有效的途径。
有机朗肯循环低温余热发电系统综述
有机朗肯循环低温余热发电系统综述引言在工业生产过程中，大量的热能会以余热的形式排放到环境中，造成了能源的浪费。
这些废热也可能对环境造成影响。
利用余热进行发电，不仅可以提高能源利用效率，还可以减少对环境的影响。
有机朗肯循环低温余热发电系统正是一种利用余热发电的新型技术，本文将就有机朗肯循环低温余热发电系统的原理、特点、应用及发展前景进行综述。
一、有机朗肯循环低温余热发电系统的原理有机朗肯循环低温余热发电系统是利用有机朗肯循环技术，将低温余热转化为电能的一种系统。
其原理是利用有机朗肯循环工质和低温热源之间的温差来驱动发电机发电。
有机朗肯循环是将有机工质置于一个封闭的循环系统内，利用热能的输入和排出来驱动涡轮机进行发电的一种循环系统。
当有机工质受热使得蒸汽压升高时，蒸汽压推动涡轮机工作，从而带动发电机发电；而在冷凝器中，有机工质又被冷却再次变成液态，完成循环。
有机朗肯循环低温余热发电系统是通过这样一个闭合的循环系统，将低温余热转化为电能。
二、有机朗肯循环低温余热发电系统的特点1. 低温工作：有机朗肯循环低温余热发电系统的工作温度低，通常在100°C以下。
这使得这种系统可以有效利用那些传统热能利用技术无法利用的低品位热能资源，如煤矿瓦斯、生活污水、工业废热等。
2. 环保高效：有机朗肯循环低温余热发电系统的工作过程无需核心机械设备如大型锅炉或锅炉，排放的废气和废水相对较少，具有较高的环保性。
由于其低温工作特点，利用的低品位热能资源不会与食品、药品等高温生产过程相冲突，环保性较好。
3. 经济效益：有机朗肯循环低温余热发电系统具有投资少、成本低、回收期短等特点，从经济角度来看很有吸引力。
4. 可操作性强：有机朗肯循环低温余热发电系统的操作比较简便，不需要特别复杂的操作程序，管理维护成本低。
三、有机朗肯循环低温余热发电系统的应用有机朗肯循环低温余热发电系统已经在多个领域得到了应用，主要包括以下几个方面：1. 电厂余热利用：在电厂生产过程中，通常会有大量的低温余热排放，有机朗肯循环低温余热发电系统可以有效地利用这些余热进行发电，提高能源利用效率。
热电厂低温循环水余热回收利用工程实践
热电厂低温循环水余热回收利用工程实践摘要：进入新时期以来，我国各项事业均快速发展，取得了十分理想的成绩，特别是热电厂以惊人的速度向前发展。
随着煤炭价格逐年升高，热电厂经营压力巨大，且电力行业是一次能源消耗大户和污染排放大户，也是国家实施节能减排的重点领域。
电厂循环冷却水余热属于低品位热能，一般情况下，直接向环境释放，造成了巨大的能源浪费。
热泵是利用一部分高质能从低位热源中吸取一部分热量，并把这两部分能量一起输送到需要较高温度的环境或介质的设备。
火电厂循环水中存在大量余热，利用热泵技术有效回收这部分热量用于冬季供暖或常年加热凝结水。
关键词：热电厂；低温循环水；余热回收；利用工程引言低温循环水余热即是可回收再利用的一种资源。
热电厂生产中需要大量能源，这些能源因生产工艺等原因，无法全部利用，因此就产生了大量的各种形式的余热，能源浪费严重。
1热泵技术的分类热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现的。
按照驱动力的不同，热泵可以分为压缩式热泵和吸收式热泵。
压缩式热泵主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀组成，通过让工质不断完成蒸发一压缩一冷凝一节流一再蒸发的热力循环过程，将低温热源的热量传递给热用户。
吸收式热泵主要由再生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、溶液热交换器等组成，是利用两种沸点不同的物质组成的溶液的气液平衡特性来工作的。
根据热泵的热源介质来分，可分为空气源热泵和水源热泵等：空气源热泵是以空气为热源，因空气对热泵系统中的换热设备无腐蚀，理论上可在任何地区都可运用，因此是目前热泵技术应用最多的装置；水源热泵是以热水为热源，因水源热泵的热源温度一般为15~35°Ｃ，全年基本稳定，其制热和制冷系数可达3.5-4.5，与传统的空气源热泵相比，要高出30％左右。
2驱动蒸汽参数偏低工况当蒸汽参数偏低，不能满足热泵正常工作需要时，对高参数蒸汽减温减压后送入热泵，这种方法没有对高参数蒸汽的能量进行梯级利用。
研究采用蒸汽引射器方案，即利用高参数蒸汽引射低参数蒸汽，产生满足热泵需求的蒸汽，实现高、低压蒸汽的高效利用。
低温余热综合利用的节能技术改造措施
低温余热综合利用的节能技术改造措施低温余热是指工业生产过程中产生的温度低于环境温度的废热，利用好低温余热能够有效节约能源和降低二氧化碳排放。
下面介绍几种低温余热综合利用的节能技术改造措施。
1.余热回收技术余热回收技术是指通过烟气余热回收装置将工业生产过程中产生的废热重新回收利用。
该技术常见的有换热器和烟气余热回收器。
通过在工业生产过程中设置换热装置，将废热回收利用于供暖、供热水和蒸汽生产等方面，实现能量的高效利用。
2.余热蓄能技术余热蓄能技术是指将工业生产过程中产生的低温废热储存起来，在需要的时候进行释放利用。
常用的低温余热蓄能技术包括热蓄能罐、热蓄能砖块等。
通过将低温余热储存起来，在需要热能的时候释放出来，可以减少由于废热产生不稳定造成的能源浪费。
3.废热发电技术废热发电技术是指通过废热产生的蒸汽驱动发电机发电。
工业生产中产生的低温废热可以通过热交换技术升温至适宜发电的温度，然后驱动发电机发电。
废热发电技术可以将工业生产中产生的废热转化为电能，实现能源的高效利用。
4.余热供暖技术余热供暖技术是指将工业生产过程中产生的低温余热利用于供暖。
通过在工业生产系统中设置余热回收装置，将废热回收利用于供暖系统中，可以实现供暖能源的节约和环境污染的减少。
5.余热回收利用监控系统余热回收利用监控系统是指通过传感器、控制器等设备实时监测和控制低温余热的回收利用情况。
通过对余热回收利用情况进行监测和调控，可以实现余热的高效利用，提高能源利用效率。
综上所述，低温余热综合利用的节能技术改造措施包括余热回收技术、余热蓄能技术、废热发电技术、余热供暖技术和余热回收利用监控系统等。
利用这些技术改造措施可以实现低温余热能的高效利用，提高能源利用效率，减少能源浪费和环境污染。
低温热能的利用与开发
低温热能的利用与开发1. 引言低温热能是指能源系统中温度较低的热源。
与高温热能相比，低温热能的热量含量较低，但在许多领域仍具有重要的应用价值。
低温热能的有效开发和利用对于提高能源利用效率、推动可持续能源发展具有重要意义。
本文将探讨低温热能的利用与开发的相关内容。
2. 低温热能的来源低温热能的来源种类多样，主要包括以下几个方面：2.1. 工业余热工业生产过程中产生的余热是一种重要的低温热能来源。
工业生产中，很多热量通过冷却水或废气的形式被排放出去，这些废热可以通过热交换技术回收和利用。
2.2. 地热能地热能是指地壳内部的热能，如热水、热蒸汽等。
地热能广泛存在于地下，尤其在地热资源富集的地区，可以通过地热开采系统进行利用。
2.3. 太阳能热能太阳能热能是指来自太阳辐射的能量。
太阳能是一种无限可再生的能源，通过太阳能热水器、太阳能空调等设备可以将太阳能转化为低温热能进行利用。
2.4. 生物质能生物质能是指植物和动物的有机物质所蕴含的化学能。
通过生物质能的转化，可以获得燃烧热、生物质气化热等低温热能。
3. 低温热能的利用与开发技术3.1. 热泵技术热泵技术是一种通过制冷剂的循环流动实现能量转移的技术。
常见的热泵技术包括空气源热泵、地源热泵、水源热泵等，通过吸热、压缩、放热、膨胀等循环过程，将低温热能转化为高温热能，实现供暖、制冷等功能。
3.2. 热管技术热管技术利用液体的汽化和凝结过程，在高热源和低热源之间传导热量。
热管技术能够实现多种形式的低温热能转化，例如适用于光伏发电系统的热管冷却技术、适用于太阳能热能的热管蓄能技术等。
3.3. 有机朗肯循环技术有机朗肯循环技术利用有机工质的汽化和凝结过程进行热能转化。
有机朗肯循环技术适用于低温热能利用，可以实现废热回收、地热发电等应用。
3.4. 热能蓄存技术热能蓄存技术是指将低温热能储存起来，以便在需要时进行利用。
常见的热能蓄存技术包括熔盐储热技术、地下储热技术等，通过储能设备将低温热能保存起来，以满足季节性或间歇性需求。
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低温余热资源的利用方式和技术
随着节能工作的不断深入，低温余热资源的利用日益成为节能工作的一个热点和难点，本文分析了低品味余热资源的特点，总结了目前的利用方式和技术进展。
1、余热资源等级划分
工业余热主要指工业企业热能转换设备及用能设备在生产过程中排放的废热、废水、废气等低品位能源。
利用余热回收技术将这些低品位能源加以回收利用，是节能的重要手段之一。
按照余热资源载体的温度高低，可把余热资源按品味进行划分，温度高则代表余热资源的可做功能力高，即是所谓“高品位余热资源”。
温度低，则代表该余热资源品味较低。
2、低品位余热资源的来源及利用难点
余热资源的主要来源为：①烟气的余热；②高温产品和炉渣的余热；③冷却介质的余热；④可燃废气、废液和废料的余热；⑤废汽、废水余热；⑥化学反应余热。
比较典型的低品位余热资源有：①锅炉（加热炉）等排放的烟气，一般在140~180℃；②高炉渣、炼钢渣的冲渣水，温度在60~9 0℃；③循环冷却水，大部分在30~50℃；油田采出水，在30~60℃。
低品位余热资源的利用难点在于：①大部分低品位余热资源含有腐蚀性的物质，对设备长期安全运行构成不小的影响；②有的低品位余热资源具有间歇性的特点，难于连续运行；③由于品味较低，难以在现场附近寻找到合适的供热（冷）负荷；④用于发电，效率较低，技术还有待成熟，经济效益偏低。
3、低品位余热资源的利用方式探讨
低品位余热资源的利用可以分为直接热利用、制冷制热和热功转换三种方式。
3.1直接热利用
热交换技术设备对低温余热的利用是通过换热设备将余热能量直接传给自身工艺的耗能过程，是余热回收直接高效的方法之一。
由于低温余热资源温度较低，需要找到合适的利用场合，还要考虑输送过程中的损耗因素。
比较常见的有：循环水用于采暖供热、锅炉烟气用于余热空气、加热炉烟气余热用于加热物料等。
3.2制冷制热
在直接热交换没有合适的利用场合的情况下，也可将低温余热用于吸收式制冷或者热泵制热，改变余热能量的等级。
利用电厂循环水做热泵的热源，使用少量的抽汽作为驱动能源，采用热泵将循环水温度提升到95℃以后送入城市供热管网，节能效果显着。
化工企业需要制冷的工艺装置较多，利用溴化锂吸收式制冷装置，利用余热作为热源，制取冷量作为生产使用，也是非常合理的利用低温余热的节能措施。
3.3热功转换
热功转换就是将低品位余热资源转换为机械能或者电能加以利用。
一般来说，如果低品位余热资源在“直接热利用”或者“制冷制热”两种方式都存在较大困难的前提下，热功转换不失为一种选择。
如果仅转换为机械能，则需要在余热资源利用现场有合理的机械负载。
进一步转换为电能，则可以进行稍远一些的输送，使用方式更加灵活。
热功转换的主要技术手段为螺杆膨胀机发电技术、汽轮机发电技术、饱和蒸汽发电\拖动技术等。
4、低品位余热资源利用的关键技术
4.1以相变换热为代表的高效热管换热技术
低品位余热资源的利用由于温差较小，通常要使用较大的传热面积，这也代表着钢材使用量的增加和占地面积的增加，使得传统换热器并不适合于低品位余热资源的利用场合。
而采用相变换热为基础的高效热管换热技术，能够大大提高传热系数，减少钢材的耗量，同时也便于控制受热面的壁面温度。
4.2换热器耐腐蚀\磨损技术
工业余热资源普遍存在腐蚀性的因素，烟气里面含有酸性气体和粉尘，废水中含有氯离子等。
这些腐蚀性因素对换热器的长期稳定运行构成严重的影响。
要
想利用低品位余热，就必须解决好腐蚀问题，采用特定的换热器材质，合理布置换热器的结构，都有助于减缓换热器的腐蚀，也要注意换热器利用的经济性。
4.3热泵及低温余热溴化锂制冷技术
使用热泵及低温余热溴化锂制冷，可以将低温余热升级利用，但是也面临提高能效利用效率和受热面腐蚀的问题，需要在热泵和溴化锂制冷机的设计中考虑这一问题。
4.4螺杆膨胀机发电技术
螺杆膨胀动力机技术作为低品位发电减排技术，螺杆膨胀机是一种容积式发动机，能够利用过热蒸汽、饱和蒸汽、热水、热液和其他热源等，可以使用70℃以上的热水和130℃以上的不含硫烟气作为热源，也可使用低压蒸汽。
由于结构特点，螺杆膨胀机的单机功率有限，多在10 0 0kW以下，适合于余热资源较少的场合。
这项技术仍然在不断完善，主要是自用电较大，发电效率较低，使得发电利用的经济性受到一定的影响。
4.5有机朗肯循环发电及其它低温发电技术
对于工业中大量存在的200℃，甚至300℃以下的低品位余热，难以使用常规的蒸汽/饱和蒸汽/热水作为工质进行发电利用，可以考虑采用有机工质循环方案。
有机朗肯循环（ORC）是使用低沸点的有机物为工质来吸收废气余热，汽化，进入汽轮机膨胀做功，带动发电机发电，系统简单紧凑。
目前采用的工质有机工质有正丁烷、氯乙烷等低温沸点有机物，也有的采用有机工质的混合物。
此项技术国外研究较多，我国目前这项技术正处于发展之中。
理论上Kali n a循环发电比ORC的发电效率高出15%，但是实际运行中并没有很明显的优势。
5、低温余热回收利用的原则
从尽可能充分利用低品位余热资源的角度出发，建议低温余热资源利用遵循以下原则：
（1）首先应该尽可能优化生产工艺，合理组织换热流程，降低工艺用能，在生产工艺中尽可能地减少低温余热的产生。
（2）低温余热资源的利用要综合考虑厂区内和周边地区的工业、民用等用热（冷、电）需求，不能孤立地考虑，利用的时候应按照用户距离“先近后远”及利用周期“优先长周期”的原则，做好利用规划。
（3）低温余热资源的利用应根据余热的品质、数量和用户需求，按照能级匹配的方式实现梯级利用，尽可能减少传热温差。
（4）在低温余热资源的利用方式，按照“直接热利用—制冷制热—热功转换”的顺序，合理安排利用方式。
（5）具体设计利用方案时，还要考虑是否传热元件的耐腐蚀性和利用技术成熟度，做好经济效益分析和对比。