工业余热利用现状
我国工业余热回收利用技术综述

我国工业余热回收利用技术综述一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境保护压力的日益加大,能源利用效率和可再生能源的开发利用已成为世界各国关注的焦点。
工业余热作为一种重要的低品位热源,其回收利用对于提高能源利用效率、降低能源消耗、减少环境污染具有重要意义。
本文旨在综述我国工业余热回收利用技术的现状、发展趋势以及面临的挑战,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
本文将简要介绍工业余热的定义、分类及其回收利用的重要性。
将重点分析我国工业余热回收利用技术的发展历程、主要技术类型及其应用领域。
在此基础上,本文将探讨当前工业余热回收利用技术存在的问题和挑战,如技术瓶颈、政策支持不足、市场推广难等。
本文将展望我国工业余热回收利用技术的发展前景和方向,提出促进技术创新和产业发展的对策建议。
通过本文的综述,我们希望能够为我国工业余热回收利用技术的发展提供全面的视角和深入的分析,为推动能源利用效率的提升和可持续发展目标的实现贡献一份力量。
二、工业余热回收利用技术分类热电联产技术:这是最常见的余热回收利用技术,主要利用工业过程中产生的废气、废水等余热,通过热力发电系统产生电能。
热电联产技术不仅可以提高能源利用效率,还可以减少环境污染。
热泵技术:热泵技术是一种利用少量电能驱动,通过热交换器将低温热源(如工业废水、废气等)中的热能转移到高温热源(如供暖系统、热水系统等)中的技术。
热泵技术具有高效、环保、节能等优点,被广泛应用于各种工业余热回收利用场景。
热管技术:热管是一种高效的传热元件,通过热管内部的工质循环,可以将热量从一个地方传递到另一个地方。
在工业余热回收利用中,热管技术常被用于将高温热源中的热量传递到低温热源中,以实现能源的梯级利用。
余热锅炉技术:余热锅炉是一种利用工业余热产生蒸汽的装置,广泛应用于钢铁、有色、造纸、化工等工业领域。
通过余热锅炉,可以将工业过程中产生的废气、废水等余热转化为蒸汽,供生产和生活使用。
工业余热回收再利用的发展前景解析

工业余热回收再利用的发展前景解析一、引言工业生产中产生的大量余热向来是一种被浪费的能源资源。
然而,随着能源紧缺和环境保护意识的提高,工业余热回收再利用逐渐成为一种重要的发展趋势。
本文将对工业余热回收再利用的发展前景进行详细解析。
二、工业余热回收再利用的定义和意义1. 工业余热回收再利用是指将工业生产过程中产生的余热采集、储存、转换和再利用的过程。
其目的是减少能源浪费、降低生产成本、提高能源利用效率和保护环境。
2. 工业余热回收再利用的意义在于减少对传统能源的依赖,降低环境污染和温室气体排放,提高能源利用效率,促进可持续发展。
三、工业余热回收再利用的技术途径1. 余热回收技术:包括余热锅炉、余热换热器、余热蒸汽发生器等设备,通过采集和利用工业生产过程中的高温废热来产生热水、蒸汽或者电能。
2. 余热利用技术:包括余热发电、余热供暖、余热空调等技术,将余热能源转化为电能、热能或者冷能,满足工业生产和居民生活的需求。
四、工业余热回收再利用的发展前景1. 能源紧缺:随着全球人口的增加和工业化进程的加快,传统能源资源面临枯竭的风险,工业余热回收再利用成为弥补能源缺口的重要途径。
2. 环境保护:工业生产过程中产生的废气和废水对环境造成严重污染,而工业余热回收再利用可以减少废气排放和水资源的消耗,保护环境。
3. 经济效益:通过工业余热回收再利用,企业可以降低生产成本,提高能源利用效率,增加经济效益,提升竞争力。
4. 政策支持:许多国家和地区出台了鼓励和支持工业余热回收再利用的政策措施,包括税收优惠、补贴奖励和技术支持等,为其发展提供了良好的政策环境。
5. 技术进步:随着科技的不断进步,工业余热回收再利用的技术也在不断创新和完善,设备效率和能源转化率不断提高,为其发展提供了技术支持。
五、工业余热回收再利用的挑战和对策1. 技术难题:工业余热回收再利用面临着技术难题,如余热回收设备的高成本、能源转化效率的提升、废热利用技术的创新等。
工业余热的现状与利用

工业余热现状与利用姚**北京科技大学机械学院,100083摘要:工业余热指工业生产中各种热能装置所排出的气体、液体和固体物质所载有的热量。
余热属于二次能源,是燃料燃烧过程所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩余的热量。
我国能源利用率相比发达国家较低,至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。
工业余热节能潜力巨大,近年来已经成为我国节能减排工作的重要组成部分。
关键字:工业余热节能减排热管0引言当前,我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差,生态环境压力大的主要问题。
节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容,是解决我国能源问题的根本途径,处于优先发展的地位。
实现节能减排、提高能源利用率的目标主要依靠工业领域。
处在工业化中后期阶段的中国,工业是主要的耗能领域,也是污染物的主要排放源。
我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70%,主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30%左右。
除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外,工业余热利用率低,能源没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因。
我国能源利用率仅为33%左右,比发达国家低约10%。
至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。
因此从另一角度看,我国工业余热资源丰富,广泛存在于工业各行业生产过程中,余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,其中可回收率达60%,余热利用率提升空间大,节能潜力巨大。
工业余热回收利用又被认为是一种“新能源”,近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。
[1]1工业余热资源工业余热来源于各种工业炉窑热能动力装置、热能利用设备、余热利用装置和各种有反应热产生的化工过程等。
目前,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%。
合理充分利用工业余热可以降低单位产品能耗,取得可观的经济效益。
工业余热按其能量形态可以分为三大类,即可燃性余热、载热性余热和有压性余热。
2023年余热回收利用行业市场分析现状

2023年余热回收利用行业市场分析现状余热回收利用行业作为一个节能环保的新兴产业,在当前国家倡导绿色发展和低碳经济的背景下,呈现出不断增长的趋势。
本文将对余热回收利用行业的市场现状进行分析,包括市场规模、发展趋势、亮点以及存在的问题与挑战。
一、市场规模余热回收利用行业是为了减少工业生产中产生的废热而进行的节能措施,其市场规模主要受制造业和能源行业的需求影响。
根据数据显示,2019年中国制造业废热资源总量达到3.8亿吉焦,而能源行业废热资源总量超过1亿吉焦。
这些大量的废热资源如果能够得到有效回收利用,将可以为企业节能降耗,提高能源利用效率,具有很大的经济和环境效益。
二、发展趋势1. 技术创新推动行业发展。
随着科技的进步和创新,余热回收利用技术不断提升,涌现出一批高效节能的新型设备和系统。
比如,采用烟气余热回收技术可以将高温烟气中的废热转化为有用热能,提高燃煤电厂的能源利用效率;采用膜分离技术可以将工业废水中的热能回收,实现水泵节能。
2. 政策支持助力行业发展。
国家对节能减排的政策支持力度不断加大,鼓励企业进行余热回收利用,促进绿色发展。
比如,国家发改委发布的《节能与新能源汽车产业发展“十三五”规划》提出,到2020年废热发电项目规模将达到1500万千瓦,废热利用率达到65%以上。
三、市场亮点1. 市场潜力巨大。
中国制造业废热资源总量庞大,但利用率不高,还有很大的提升空间。
据统计,目前国内废热回收利用率仅为30%,与国外发达国家相比还有很大差距,所以行业发展潜力巨大。
2. 企业节能降耗的需求。
随着国家对节能减排的要求越来越高,企业对能源的需求也在不断上升。
余热回收利用可以有效降低企业的能源消耗,减少企业的环境污染,所以受到越来越多企业的关注和需求。
四、存在的问题与挑战1. 技术水平不高。
目前国内余热回收利用技术仍然存在一定的局限性,与国外先进水平相比差距较大。
企业在进行余热回收利用时需要依赖进口设备和技术,造成了一定的制约。
潍坊高新区利用工业余热资源集中供热浅谈

潍坊高新区利用工业余热资源集中供热浅谈摘要:冬季,供热和环保这两个“词语”始终是联系在一起,同样也是各级政府关注的热点。
随着潍坊市城区的快速发展,冬季供热需求不断增大,供热需求、能源形势紧张与现有供热热源不足的矛盾日益凸显。
根据节能形势和环保要求,潍坊市开发利用钢厂等大型工业企业余热资源进行经济、环保供热的优势逐渐凸显出来。
一、潍坊高新区集中供热现状当前,潍坊高新区辖区主要有4家供热企业,主要利用华电潍坊发电有限公司高温热水和潍坊特钢集团有限公司工业余热作为供热热源,其中工业余热供热占比约29.5%。
预测,今冬集中供热上网面积达3050万㎡,覆盖居民150000余户,比上年增加约170万㎡,实际供热面积约1700万㎡。
1.潍坊特钢集团公司工业余热资源情况2.1潍坊特钢集团公司基本情况。
潍坊特钢集团公司始建于1993年,经多年发展,现形成总资产100多亿元,员工6600多人的大型钢铁制造与相关配套产业综合体,拥有1186m3和1360 m3炼铁高炉两座,炼钢120吨转炉两座,具备年生产钢材300万吨的能力,同时拥有8机8流和12机12流连铸机2台,轧钢有进口高速线材生产线2条、优特钢的棒材生产线1条,另外还有连铸坯生产线1条。
公司主要产品有钢帘线用钢、胎圈钢丝用钢、轴承钢、弹簧钢、汽车用钢、高速铁路用钢、海洋工程用钢等新钢材品种,以及深加工产品焊丝、焊材、钢绞线,废物综合利用产品加强混凝土板、矿渣岩棉、矿渣水泥等。
2.2潍坊特钢集团公司余热供暖现状。
当前,潍坊特钢集团公司总供热能力达到520万㎡,通过配套热水供热管网,满足了自身厂区及周边该区域冬季供暖需求,总采暖面积达432万㎡。
三、潍坊特钢集团工业余热供热潜力3.1潍坊特钢集团根据不同余热资源的品位高低和周边环境能源需求,按照“因地制宜、热尽其用、温度对口、梯级利用”的一个中心原则,分别或综合采用“回用、替代、提质、转换”四个层级的梯级利用规划方法进行统筹安排和系统优化,实现区域或系统能源利用率最大化。
钢铁工业余热回收技术现状研究

钢铁工业余热回收技术现状研究钢铁工业作为国民经济的支柱产业之一,其能耗占比较高,而且在生产过程中会产生大量的余热。
利用钢铁工业余热回收技术,可以有效降低能源消耗,减少环境污染,提高资源利用率,具有非常重要的意义。
目前,国内外钢铁工业余热回收技术研究方兴未艾,各种新技术不断涌现。
本文针对钢铁工业余热回收技术的现状进行了研究,对相关技术进行了梳理和分析,为今后的研究工作提供参考。
1.1 余热回收技术的发展历程钢铁工业余热回收技术的研究可以追溯到上个世纪70年代。
最早期的研究主要集中在余热锅炉的开发和利用上。
随着科技的不断进步,目前已有各种不同类型的余热回收技术,如热电联产技术、余热发电技术、余热循环利用技术等。
在国外,美国、德国、日本等发达国家对钢铁工业余热回收技术的研究比较深入。
他们在余热回收技术的开发和应用方面取得了很多成果,在余热回收率和利用效率方面均取得了较为突出的成绩。
而在国内,由于钢铁工业的规模和产值较大,各大钢铁企业也开始重视余热回收技术的研究工作。
一些大型钢铁企业已经建立了较为完善的余热回收系统,并取得了良好的效果。
1.3 钢铁工业余热回收技术存在的问题目前,钢铁工业余热回收技术在应用过程中还存在一些问题。
技术成熟度不高,一些新技术在实际应用中还存在一定难度。
由于钢铁工业生产过程的特点,余热回收技术需要针对不同的工艺进行优化设计,这增加了技术开发和应用的难度。
由于钢铁工业的生产规模大、设备多,余热回收系统的改造和建设成本较高,需要经济和技术上的双重考量。
2.1 热电联产技术热电联产技术是一种将燃煤燃气锅炉与汽轮机、发电机组等设备组合在一起,实现余热回收和发电的技术。
该技术可以在一定程度上提高能源利用效率,减少二氧化碳等温室气体的排放。
目前,国内外不少钢铁企业已经开始推广应用热电联产技术,并取得了显著的经济效益和环保效益。
余热发电技术是指将高温工业余热通过热交换器转化为蒸汽,再通过汽轮机发电的技术。
余热利用分析报告

目录1.工业余热可回收率高,政策支持余热利用 (2)1.1 工业余热可回收利用率达60%,节能潜力大 (2)1.2 国家政策大力支持余热回收利用 (3)1.3 余热利用两大主要途径 (6)1.3.1 工业余热利用主要形式:余热锅炉发电 (6)1.3.2 低温余热利用首选设备:溴冷机和热泵 (7)2.余热利用设备市场容量大,步入黄金发展期 (9)2.1 余热锅炉应用领域广,未来五年市场规模将达680 亿元 (9)2.1.1 钢铁行业:烧结余热发电将大面积推广 (11)2.1.2 焦化行业:干熄焦余热发电目前配置比例低 (14)2.1.3 水泥行业:低温余热发电技术和设备国产化 (16)2.1.4 垃圾发电:未来或将呈现爆发式增长 (18)2.1.5 其他行业:市场分散,容量不小 (19)2.2 热泵(溴冷机)工民业两用,市场应用空间广 (21)1.工业余热可回收率高,政策支持余热利用1.1 工业余热可回收利用率达60%,节能潜力大我国工业余热资源丰富,余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,其中可回收率达60%。
余热资源非常丰富,特别是在钢铁、有色、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业,余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,其中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。
目前我国余热资源利用比例低,大型钢铁企业余热利用率约为30%~50%,其他行业则更低,余热利用提升潜力大。
余热资源是指在现有条件下有可能回收利用而尚未回收利用的能量。
余热资源从其来源可分高温烟气余热和冷却介质余热等六类,其中高温烟气余热和冷却介质余热占比最高,分别达到余热总资源的50%和20%左右,是余热回收利用的主要来源。
图1:余热资源分布情况,高温烟气余热约占50%表1:余热资源及其特点资料来源:北京发改委《节能减排篇》1.2 国家政策大力支持余热回收利用我国政府计划到2020 年将碳排放量减少40%-45%,目前面临着巨大的减排压力。
2024年中低温余热发电市场发展现状

2024年中低温余热发电市场发展现状简介中低温余热发电是一种利用工业过程产生的中低温余热能进行发电的技术。
这项技术可以有效地提高能源利用效率,减少环境污染,具有良好的可持续性和经济性。
本文将对中低温余热发电市场的发展现状进行探讨。
发展背景随着全球能源需求的增长和对环境污染的关注,提高能源利用效率和减少环境污染已成为各国政府和企业的重要目标。
中低温余热发电技术正是为了实现这一目标而应运而生的。
它可以利用工业生产中产生的中低温余热能,将其转化为电能,从而实现能源的再利用,减少温室气体的排放。
市场规模及发展趋势中低温余热发电市场在过去几年中取得了快速的发展。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球中低温余热发电市场规模达到xx亿美元,并预计在未来几年内将保持较高的增长率。
这一市场的发展得益于以下几个因素的推动:1.政策支持:各国政府纷纷制定了相关政策和法规,鼓励企业采用中低温余热发电技术。
政府的支持和补贴措施为中低温余热发电市场提供了重要的动力。
2.节能减排需求:随着环境意识的普及,企业对节能减排的需求更加迫切。
中低温余热发电技术正是为了满足这一需求而出现的,它可以有效地减少碳排放,降低企业的运营成本。
3.技术进步:随着科技的不断进步,中低温余热发电技术的效率和可靠性得到了显著提高。
新型的发电设备和材料的不断研发,使得中低温余热发电技术具备了更广阔的应用前景。
市场发展环境及挑战中低温余热发电市场虽然发展迅速,但仍面临一些挑战和限制因素:1.技术成熟度:中低温余热发电技术相对于传统的发电技术还比较新颖,其技术成熟度相对较低。
需要进一步加大研发投入,提高技术水平,降低设备成本,以增加市场的竞争力。
2.行业标准化:中低温余热发电行业缺乏统一的标准和规范,这给市场的发展带来了一定的不确定性。
需要加强行业间的合作与交流,加快标准化进程,促进市场的规范化发展。
3.市场竞争:中低温余热发电市场的竞争愈发激烈,各个厂商纷纷进军该领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
工业余热利用现状集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]我国工业余热利用现状摘要:工业发展带来了巨大的污染,工业余热的利用是节能减排的重要环节。
本文主要介绍了工业余热的资源特点,概述了工业余热的利用方式,中国目前低温工业余热技术,以及分析了工业余热利用中存在的问题。
总结出目前应该大力发展利用低温余热技术。
关键词:工业余热;低温余热利用技术;节能减排0引言工业部门余热资源总量极为丰富,“十二五”期间可以开发利用的潜力超过1亿吨标准煤。
“十二五”是我国节能减排承前启后的关键时期,国务院和有关部委已就节能减排工作作出全面的决策部署,明确提出单位GDP能耗降低16%左右、单位GDP二氧化碳排放降低17%左右、规模以上工业增加值能耗降低21%左右等多项节能减排目标。
工业部门能源消费约占全国能源消费的70%。
目前余热利用最多的国家是美国,它的利用率达到60%,欧洲的达到50%,我国30%。
就余热利用来看,我国还有很大的利用空间。
中、高温余热发电已经形成了比较完备的产业,而低温余热发电则刚刚开始。
1.工业余热资源特点工业消耗的能源部门品种包括原煤、洗煤、焦炭、油品、天然气、热力、电力等。
工业余热资源特点主要有:多形态、分散性、行业分布不均、资源品质较大差异等特点。
对钢铁、水泥、玻璃、合成氨、烧碱、电石、硫酸行业余热资源的调查分析结果显示,上述工业行业余热资源量丰富,约占这7个工业行业能源消费总量的1/3。
“十二五”时期,综合考虑行业现状与发展趋势,这7个工业行业余热资源总量高达亿吨标准煤。
2010年末,余热资源开发利用总量折合为8791万吨标准煤。
其中,余热资源开发利用量超过1000万吨标准煤的有钢铁、合成氨、硫酸、水泥4个行业,分别为3560万吨标准煤、2450万吨标准煤、1244万吨标准煤、1124万吨标准煤。
从余热资源的行业分布来看,上述7个工业行业中,钢铁、水泥、合成氨行业的余热资源量位居前三,分别为亿吨标准煤、9300万吨标准煤、3454万吨标准煤,占这7个工业行业余热资源总量的比重分别为%、%、%;硫酸、电石、烧碱、玻璃余热资源总量则较少,分别为1940万吨标准煤、1408万吨标准煤、495万吨标准煤、311万吨标准煤,合计占7个工业行业余热资源总量的122%。
从工业余热资源的地区分布来看,“十二五”时期,上述7个工业行业余热资源可开发利用潜力居前六位的地区是河北、江苏、山东、辽宁、山西、河南,分别为1507万吨标准煤、680万吨标准煤、664万吨标准煤、530万吨标准煤、419万吨标准煤、361万吨标准煤。
从余热资源的来源来看,可分为高温烟气和冷却介质等六类,其中高温烟气余热和冷却介质余热占比最高,分别占50%和20%,而其他来源分别是废水、废气余热占11%,化学反应余热8%,可燃废气、废液和废料余热7%,高温产品和炉渣的余热4%。
从余热资源品位来看,约46%为400℃及以上的高品质余热资源,其余约54%则为400℃以下的中低品质余热资源。
从余热量占各行业燃耗量的比例来看,建材行业的余热占燃耗量的比例最大,约占40%,其他各行业的余热资源也丰富。
各行业余热资源在该行业的燃耗量的比例如下表1-1:表1-1 各行业余热占该行业燃耗量的比例2.工业余热利用技术工业余热资源来源于工业生产中各种炉窖、余热利用装置和化工过程中的反应等。
这些余热能源经过一定的技术手段加以利用,可进一步转换成其他机械能、电能、热能或冷能等。
利用不同的余热回收技术回收不同温度品位的余热资源对降低企业能耗,实现我国节能减排、环保发展战略目标具有重要的现实意义。
余热温度范围广、能量载体的形式多样,又由于所处环境和工艺流程不同及场地的固有条件的限制,生产生活的需求,设备型式多样,如有空气预热器,窑炉蓄热室,余热锅炉,低温汽轮机等。
根据佘热的温度范围,可以将目前的工业余热技术分为中高温余热回收技术和低温回收技术。
中高温回收技术主要有三种技术:余热锅炉、燃气轮机、高温空气燃烧技术。
低温回收技术主要有有机工质空肯循环发电、热泵技术、热管技术、温差发电技术、热声技术。
从目前工业余热现状来看,高温余热回收技术已经在我国的钢铁、水泥、冶金等行业广泛应用。
但除了高温余热外,还有大量的低温工业余热未得到利用,我国我国对于低温余热的利用还处于尝试和发展阶段,低温余热回收技术不成熟,导致这部分余热多直接排向环境,造成了巨大的能源浪费。
因此,本文着重概述低温余热回收技术。
3.有机工质朗肯循环发电系统有机工质朗肯循环发电系统的原理有机朗肯循环是将热能转换为机械能的系统,与常规的蒸汽发电装置的热力循环原理相似,但有机工质低温热发电不是用水作工质,而是用有机物为工质的朗肯循环发电系统, 其工作原理如图4-1所示。
系统由蒸发器、透平、冷凝器和工质泵四大部分组成, 有机工质在蒸发器中从低温热流中吸收热量, 生成具一定压力和温度的蒸汽, 蒸汽推动透平机械做功, 从而带动发电机或拖动其它动力机械。
从透平机排出的有机蒸汽在冷凝器中向冷却水放热, 凝结成液态, 最后借助工质泵重新回到蒸发器, 如此不断地循环下去。
图3-1 有机工质朗肯循环发电原理图有机工质朗肯循环发电系统的特点有机工质朗肯循环采用有机工质(如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等)作为循环工质的发电系统,由于有机工质在较低的温度下就能气化产生较高的压力,推动涡轮机(透平机)做功,故有机工质循环发电系统可以在烟气温度200℃左右,水温在80℃左右实现有利用价值的发电。
目前,对低温热能发电技术的研究主要集中在以下几个方面:工质的热力学特性和环保性能;混合工质的应用;热力循环的优化等。
国外有机朗肯循环低温热发电技术主要应用于地热发电,但未来可能应用于太阳能热电、工业余热、生物质能和海洋温差能等。
目前美国、法国等国的余热发电技术的最低温度是80℃,我国自主研发的低温发电机组,通过提升热电转换介质的性能,已经实现了最低发电温度为60℃能实现稳定发电。
有机工质朗肯循环发电系统国内外研究案例国内外对于低温热能利用的研究主要开始于20世纪70年代的石油危机时期。
其中,有机物朗肯循环的研究和应用最为广泛。
早在1924年,就有人开始研究采用二苯醚作为工质的有机物朗肯循环。
到目前为止,全世界已有2OOO多套ORC装置在运行,并且有十几家生产制造企业,生产出单机容量为14000 kW 的ORC发电机组。
有机工质低温发电设备的制造及生产在国内还是一个空白。
清华大学柯玄龄、梁秀英等在这方面进行了深入系统的研究, 并研制出产品, 应用于工程实践。
近年来, 浙江大学、上海交通大学习等主要对有机工质和热力循环进行了一定的研究,但总体来说国内对有机朗肯循环系统的研究和应用工作较少,所以开展这方面的研究工作是很有意义的。
国内外对低温余热朗肯循环系统做了大量的研究,其研究案例见表,表国内外低温余热回收有机介质循环发电系统的研究案例研究很多,并且着重在烷烃类工质对循环系统的研究较多,且针对工业余热不同温区来选择适于ORC回收工程应用的工质;混合工质有利于提高ORC循环的效率而得到研究者关注。
有机工质朗肯循环发电系统国内外应用案例国外ORC 系统动力回收研究开展较早,上世纪初始,美国和日本就开始将其应用于工程实践。
目前, 以色列的低温废热发电技术居世界领先地位, 日本、美国、俄罗斯等在引进以色列的废热发电设备和技术基础上, 也进行了大量的研究工作, 并开发了有机朗肯循环余热锅炉发电机组系统等, 取得了极其明显的经济效益。
国际上,以色列一直在研发及制造低温热源的有机朗肯循环(0rganic Rankine Cycle,简称 ORC)纯低温余热发电技术及设备。
国内外低温余热回收有机介质循环发电系统的应用案例见表,表国内外低温余热回收有机介质循环发电系统的应用案例电是节能的一个大趋势。
国外ORC 技术已成功商业化,涌现出许多ORC设计与制造厂商,如以色列ORMAT 公司、意大利Turboden、德国GMK 公司等,GE、三菱等着名叶轮机械设计制造企业也成立了专门的ORC 公司。
有机工质朗肯循环发电系统经济性分析例如某水泥厂余热发电站,一条3000吨/天的新型干法水泥生产线,窑头与窑尾配备有余热锅炉,用的是凝汽式汽轮机,该系统设计出来效果为每小时的平均发电总量为3500kW,参照发电机组的真实规格,必须用3000kW的汽轮机组。
某项目的总投资数额高达60万元,一年平均运转300多天,则1年的发电总量可达到2270万kWh。
这种情况下和采用标准煤生产相比,能够节约万吨的煤,减少约万吨二氧化碳的排放量,然后除掉系统自身耗费电量的10%,则每年供电量能够达到1905万kWh,而1吨熟料的发电能力能够达到。
相比之下,应用纯低温余热发电技术来发电,整个发电系统一共投资1962万元,外界购电价格按照元/kWh进行计算,除去余热电站供电所花费的成本,则每吨熟料的成本大约能下降元,进一步降低了水泥工业生产成本,提升企业在市场上的竞争力。
以某冷却塔低温余热利用系统用于发电为例,扣除泵的耗功后,1t热水的发电量为,每年按照7000h计算,则年发电量为,电价按元计算,年经济效益可达35万元,相当于减少CO2排放量650t,经济和环保效益显着。
随着国家节能减排力度不断加码,水泥余热发电项目的魅力日益显着。
预计,到2015年,我国余热余压发电要实现新增装机2000万千瓦。
按照每千瓦造价5000元计算,“十二五”期间水泥余热余压发电将形成1000亿元投资规模。
结论:固然纯低温余热发电系统的投资非常高,但在短短几年中基本上可收回成本,可以说构建出低温余热电站,既能变废为宝,充分利用能源,降低对环境的污染,又能增加企业受益,可谓一举两得。
4.热泵技术热泵技术的原理热泵就是在两个热源之间工作,消耗一定的功(W),使低温热源供给热量(Q1),在高温热源处获得热量(Q2),亦即以消耗少量高质能为代价,达到提高温位以利于利用。
热泵大概分两类:一是蒸汽压缩式;二是吸收式,后者是热泵的主流。
压缩式热泵由蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置及水源、热水侧管路等部分组成。
压缩式热泵由蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置及水源、热水侧管路等部分组成。
机械压缩式热泵系统的工作过程如下:低佛点工质流经蒸发器时蒸发成蒸汽,此时从低温位处吸收热量,来自蒸发器的低温低压蒸汽,经过压缩机压缩后升温升压,达到所需温度和压力的蒸汽流经冷凝器,在冷凝器中,将从蒸发器中吸取的热量和压缩机耗功所相当的那部分热量排出。
放出的热量就传递给高温热源,使其温位提高。
蒸汽冷凝降温后变成液相,流经节流阀膨胀后,压力继续下降,低压液相工质流入蒸发器,由于沸点低,因而很容易从周围环境吸收热量而再蒸发,又形成低温低压蒸汽,依此不断地进行重复循环。