关于化工厂余热余压的利用
科技成果——硝酸生产反应余热余压利用技术
科技成果——硝酸生产反应余热余压利用技术适用范围化工行业硝酸生产流程的能量回收行业现状2014年我国浓硝酸产量（折纯100%）为288.21万t。
在硝酸的生产过程中需要提供压力能，以通常装置的平均生产水平计，每万吨成品约需要消耗功率20万kW，能耗巨大。
该技术旨在对硝酸生产的余热余压进行利用，具有较好的节能效果。
成果简介1、技术原理将硝酸生产工艺流程中产生的反应余热、余压进行回收，转化的机械能直接补充在轴系上，用于驱动机组，可减少能量多次转换损耗，提高能量利用效率。
同时，向装置外供送蒸汽，使余热余压最大化利用。
该技术配合双加压法稀硝酸生产工艺，与采用综合法和中压法的硝酸生产相比，可显著降低生产电耗。
2、关键技术（1）系统与尾气能量回收及关联技术回收硝酸生产流程中的氨氧氧化反的反应热及氮氧化物吸收后的余压，驱动机组做功，并向装置界外输送副产蒸汽。
（2）多跨轴系转子动力学及转子可靠性分析技术多跨轴系能量回收机组的每个单机的弯振及整个轴系的扭振分析，以保证机组安全运行。
（3）多跨轴系能量回收机组自动控制及防喘振技术实现能量回收机组启动、运行、停机及防喘振自动控制，以及机组运行状况远程监测技术。
（4）高温及硝酸腐蚀性环境材料选用技术选择耐高温及硝酸的材料，防止有害物质泄漏和零部件的酸性腐蚀，延长机组使用寿命。
（5）能量回收机组与系统工艺匹配及轴流与离心压缩机性能匹配技术根据系统工艺合理选择压缩机设计参数；对空压机与NOx压缩机压力进行合理分配，达到优化能量回收机组性能，使之运行效率更高，更节能。
3、工艺流程图1 硝酸生产流程反应余热余压利用技术工艺示意图轴流压缩机将空气压缩至4.5-6bar，与气氨按照一定的比例混合，送入氧化炉进行氨氧化反应。
NOx压缩机将氮氧化物加压至11-13bar，用于NO2的吸收。
回收系统反应热，产生中温中压蒸汽；用于驱动汽轮机拖动机组，并外供至装置界外。
回收NOx吸收后的剩余能量，将余热、余压转换为机械能，与汽轮机共同驱动机组。
工业余热余压回收节能技术
工业余热余压回收利用
钢铁企业低品质余热回收综合节能利用
中益能首创将蓄热技术应用于钢铁行业间断性余
热的回收利用，为钢铁行业的节能提供了重要的 可行的有效措施。填补了国际国内空白。本项目 应用在钢铁行业的高炉炉渣余热回收、钢渣余热 、连铸连轧冷却余热、AOD炉烟气余热、湿熄焦 放散蒸汽等不稳定、不连续的余热回收储存再利 用，可实现钢铁企业8%的节能量，并且在回收 放散蒸汽余热同时节约大量的水
包钢6#高炉炉渣水淬蒸汽、冷凝水回收及余热利用工程现场图
典型案例—包钢放散性蒸汽回收工程
包钢6#高炉炉渣水淬蒸汽、冷凝水回收及余热利用 工程现场图
案例分析—包钢放散性蒸汽回收工程
包钢炼铁厂的6#高炉容量为2500立方，利用系数为1.9，采用了水 淬渣工艺处理炉渣，炉渣被用于水泥填料，但是在水淬过程中， 产生大量的蒸汽造成“白龙”,浪费了大量的工业水，6#平均日产 铁4800吨，铁渣比按300kg/t计算，产生废渣1440吨/日，年产炉渣 50万吨，炉渣从1300℃降到100℃, 炉渣热焓约430kcal/kg , 1吨铁炉 渣的总焓热为1.8GJ，则6#炉日出炉渣总热焓为2592GJ，年总余热 量为93万吉焦，水淬渣日耗水约1036吨，年耗水约34万吨，只回收 6#东厂炉渣余热，每天按12h计算，每天可回收余热1296吉焦，如 果全部用于供热水，每日可供应50℃热水6900吨（每吨热水从5℃ 加热到50℃需要0.188GJ），可满足18000人洗澡；如果用于供暖， 供暖负荷按80w/m2计算，每平米日耗热量0.007GJ，可满足18.5万 平米厂房办公采暖。 在回收余热的同时降低了冷却塔散热所需的电能消耗 。
高炉炉渣余热利用状况
•铁渣:目前我国钢铁企业多采用水淬渣工艺，产生大量放散蒸汽和高温 热水，1吨铁渣产生约0.6蒸吨放散蒸汽，由于定期倒换出渣口和间歇式 出渣造成余热不稳定而排入大气变成废热，同时造成水资源浪费和冲渣 水冷却电耗，全国钢铁企业每年高炉炉渣总量约为15000万吨，产生放 散蒸汽约9000万蒸吨， 废热总量（含冲渣水显热）为27000万吉焦，折 合标煤922.7万吨，浪费水1.6亿吨以上（含冲渣水冷却）。
无机化工生产中余热的利用探究
无机化工生产中余热的利用探究摘要：无机化工生产过程中会产生大量的余热，在社会能源日益紧缺的今天，如何将这些余热得以有效利用，降低无机化工企业生产成本投入及能源消耗，提高实现生产效益最大化是当今化工企业值得研究的重点课题。
关键词：无机化工生产；余热；利用引言：伴随着无机化工的生产过程，在使用能源产能的同时会发生许多化学反应，反应过程中就会产生大量的余热。
如果不好好加以利用就会造成资源的很大浪费，能源的不合理利用最终也会使无机化工厂经济效益连带影响，因此我们需要对余热进行最大限度的利用，确保在生产过程中把能源浪费降低到最低，在无机化工的能源消耗过程中，操作人员会采用相应方法来利用产生的余热，但是余热中的热电荷表现很不稳定，在不同的情况下，会产生大量的对设备有害气体。
比如，无机化工生产中间会产生二氧化硫气体，本身二氧化硫气体具有很强腐蚀性，在二氧化硫和化工设备表面进行接触时，会对设备产生一定的腐蚀影响，从而对化工设备的使用寿命造成影响，所以对余热进行回收用途成为无机化工厂重要的工作内容，通过相应的技术手段进行对余热进行利用，对节约能源、设备的使用寿命都很有必要，从而提高无机化工厂的经济效益。
1、概述一般我们所说的余热主要是指一次能源与可燃物发生某种化学反应所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。
从这个意义上来讲，余热本身可以看作是一种二次能源。
作为一种热源，余热具有以下几个比较鲜明的特点：首先是热负荷不稳定，也就是说余热提供的热量会随着生产条件的变化和反应过程的进行而产生一定的波动，这主要是由具体的生产工艺所决定的；其次是具有一定的腐蚀性，余热中包含的二氧化硫等腐蚀性气体会对生产制造设备和余热回收设备造成不可忽视的腐蚀作用；最后是利用条件受限，在大多数的化工生产过程中余热是普遍存在的，但是余热回收利用时间和空间条件却十分严格。
尽管这样，余热回收利用所产生的社会价值和经济效益在当今能源日益紧张的条件下显得越来越重要，得到了人们的广泛关注。
第十二章 余热余压利用技术
不可缺少的重要环节。
（二）加装换热器，预热助燃空气和进料
换设备将高温流体与温度较低的流体进行换热。
常用的余热回收装置有：各种热交换器、余热锅炉、热 管、热泵和动力回收装置等。
一、换热器（详见本章第六节相关内容）。 二、余热锅炉 余热锅炉的原理和结构与普通工业、动力锅炉基本相同。
根据其使用特点，余热锅炉基本上可分为两大类；
烟道式(水管)余热锅炉和管壳式(火管)余热锅炉。
避免了传统的减压损失，发电后的煤气可继续被利用其 余热。
（二）高炉鼓风机同轴机组
高炉鼓风机同轴机组是煤气透平与电动机同轴驱动的高 炉轴流压缩机组三机组组合（Blast Furnace Power Recovery Turbine，简称BPRT）的简称。
BPRT比TRT的优越性
（1）与TRT装置相比，BPRT装置取消了发电机及发 配电系统，合并了自控系统、润滑油系统、动力油系统 等设施。节省投资，节省占地。
四、余压利用
钢铁行业的烟气、工业窑炉产生的废气等，不仅含有高 温的余热资源可以利用，还含有较高的压力 。
主要利用途径是：发电、同轴驱动。
（一）高炉煤气余压发电技术
钢铁行业高炉煤气余压发电技术(Top Gas Pressure Recovery Turbine，简称TRT），即是利用高炉炉顶 煤气具有的压力能，经透平膨胀作功，驱动发电机进行 发电。
（一）冷凝水的余热利用：回锅炉或加热物料、水。
余热余压利用工艺和系统解决方案
余热余压利用工艺和系统解决方案余热余压是指工业生产过程中产生的废热和废压。
这些废热和废压通常会被浪费掉，造成能源的浪费和环境的污染。
然而，通过合理的利用余热余压，可以实现能源的节约和环境的保护。
本文将介绍一些常见的余热余压利用工艺和系统解决方案。
一、余热利用工艺1. 蒸汽回收利用：在工业生产过程中，常常会产生大量的高温高压蒸汽。
通过安装蒸汽回收装置，可以将蒸汽中的热能回收利用，用于加热水或发电。
这样既可以提高能源利用效率，又可以降低生产成本。
2. 烟气余热利用：烟气中含有大量的热能，常常会被排放到大气中造成能源的浪费和环境的污染。
通过安装烟气余热利用设备，可以将烟气中的热能回收利用，用于加热水或发电。
这样可以实现能源的节约和环境的保护。
3. 废水余热利用：在工业生产过程中，常常会产生大量的废水。
通过安装废水余热利用设备，可以将废水中的热能回收利用，用于加热水或发电。
这样不仅可以实现能源的节约，还可以解决废水处理的问题。
二、余压利用工艺1. 高压蒸汽回收利用：在工业生产过程中，常常会产生大量的高压蒸汽。
通过安装高压蒸汽回收装置，可以将蒸汽中的压力能回收利用，用于驱动涡轮发电机或其他设备。
这样既可以提高能源利用效率，又可以降低生产成本。
2. 燃气余压利用：在工业生产过程中，常常会产生大量的燃气余压。
通过安装燃气余压利用设备，可以将燃气中的压力能回收利用，用于驱动涡轮发电机或其他设备。
这样可以实现能源的节约和环境的保护。
3. 液体余压利用：在工业生产过程中，常常会产生大量的液体余压。
通过安装液体余压利用设备，可以将液体中的压力能回收利用，用于驱动涡轮发电机或其他设备。
这样不仅可以实现能源的节约，还可以解决液体的排放问题。
三、系统解决方案1. 废热余压综合利用系统：通过将余热和余压综合利用，可以实现能源的最大化利用效果。
该系统包括废热回收装置、废压回收装置、能量转换装置等。
通过合理的设计和配置，实现余热余压的综合利用，可以大幅度提高能源利用效率和经济效益。
余热余压利用资料初步总结
余热余压利用资料初步总结余热余压利用资料初步总结一工业余热余压利用主要形式目前余热回收形式主要有三种，第一种是余热锅炉回收余热制蒸汽，用于工艺用饱和蒸汽或用于发电；第二种是采用热泵或溴化锂吸收式机组回收余热，制取热水或蒸汽，用于工艺、空调及生活采暖；第三种是利用螺杆膨胀机回收余热，直接驱动发电机发电或驱动水泵、风机、压缩机。
螺杆膨胀机除可回收余热之外，还应用在余压回收利用上。
1、中高温余热利用：余热锅炉制取蒸汽余热锅炉的作用是通过回收生产过程中的余热来制取蒸汽。
目前余热锅炉主要用于回收高温烟气、可燃废气等气态余热。
产生的蒸汽有两种使用方向，一是可直接用于生产、生活用汽，二是蒸汽可用于汽轮发电机组发电。
余热锅炉回收余热用于发电的原理如下图所示：2、低温余热利用：热泵机组及溴化锂吸收式制冷机组包含两种形式的机组，一是溴化锂吸收式制冷机组利用工业废余热，为工业提供工艺所需冷水或空调制冷。
二是热泵机组（如溴化锂吸收式热泵）通过吸收低品位热源余热制取热水或蒸汽，供工业或城市供热用。
溴化锂吸收式热泵的驱动热源为蒸汽、高温烟气、直接燃烧燃料（燃气、燃油）产生的热量、废热热水、废热蒸汽等。
与余热锅炉相比，溴化锂吸收式热泵机组普遍用于低温余热回收，而余热锅炉更多用于中高温余热回收。
其次，应用领域不一样，溴化锂吸收式热泵提供的热水和蒸汽用于工艺用、空调制冷采暖用，而余热锅炉提供的蒸汽可以用于汽轮机组发电。
三是，目前余热回收项目中，余热锅炉多用于回收气态余热，而溴化锂热泵机组除可回收气态余热，还可回收废液（如废热热水、燃油）余热。
3、余压利用：螺杆膨胀机螺杆膨胀机可利用蒸汽、高温热水、汽液两相流体等介质为动力，将热能转换为机械能驱动发电机发电或直接驱动水泵、风机、压缩机等做功。
目前，对螺杆膨胀机的应用主要有以下两种方式：一是回收蒸汽余压，二是采用有机工质朗肯循环系统，回收废热。
3.1回收蒸汽压差1)案例：如从锅炉产生的蒸汽经降压后供工业用汽的过程中，可使用螺杆膨胀机回收余压用于发电。
关于化工企业余热在供暖系统中的应用
关于化工企业余热在供暖系统中的应用1. 引言1.1 化工企业余热的概念化工企业余热是指在化工生产过程中产生的热能，通常是工业生产中的一种废热。
这些废热包含了高温热水、高压蒸汽等形式的能量，如果不进行有效利用，将会造成资源的浪费和环境的污染。
化工企业余热通常是通过燃煤、燃油、燃气等能源燃烧产生的，而这些能源的燃烧往往会伴随着大量的废热产生。
化工企业余热的概念不仅包括了废热的产生过程，还涉及到如何将这些余热有效地转化成有用的能源，为企业节约能源成本，减少环境污染提供了重要的途径。
化工企业余热的利用不仅可以降低企业的生产成本，提高能源利用效率，还可以减少有害气体的排放，保护环境，推动企业的可持续发展。
对于化工企业来说，通过科学有效地利用余热资源，不仅可以提高企业的竞争力，还可以为企业节约大量的能源成本，实现经济效益和环保效益的双赢。
化工企业余热的利用已经成为了当今绿色化工生产和可持续发展的重要方向之一。
1.2 供暖系统的重要性供暖系统在现代社会中扮演着至关重要的角色。
随着人们对生活品质和舒适度的需求不断提高，供暖系统的重要性也日益突出。
在寒冷的冬季，供暖系统可以为人们提供温暖舒适的居住环境，确保他们免受寒冷天气的侵扰。
供暖系统还可以为各种场所提供必要的温度和湿度条件，保证生产和生活的正常进行。
供暖系统还对保障人们的健康具有重要意义。
在寒冷的环境下，人体易受寒冷刺激而导致感冒、喉炎等疾病。
供暖系统的正常运行可以有效地保障人们的身体健康，减少因寒冷环境带来的健康风险。
供暖系统不仅是保障人们生活舒适和健康的必备设施，同时也是提高工作效率和生产质量的重要条件。
化工企业余热在供暖系统中的应用显得尤为重要和必要。
利用化工企业产生的余热为供暖系统提供热源，不仅可以节约能源资源，降低企业的能源消耗成本，同时也有利于环境保护和可持续发展。
【供暖系统的重要性】不容忽视，它的良好运行和效率对个人和社会都具有重要意义。
2. 正文2.1 化工企业余热的来源1. 生产过程中的高温废气：化工生产过程中会产生大量高温废气，这些废气含有大量热能，如果不加以利用就会直接排放到大气中造成能源的浪费和环境污染。
关于化工企业余热在供暖系统中的应用
关于化工企业余热在供暖系统中的应用【摘要】本文探讨了化工企业余热在供暖系统中的应用。
首先分析了余热的概念与特点，探讨了余热在供暖系统中的转化方式，并列举了一些余热在供暖系统中的应用示例。
接着分析了余热应用的经济与环保效益，并提出了技术难点与解决方法。
在对化工企业余热在供暖系统中的应用前景进行了展望，强调了重视余热综合利用的重要性，同时讨论了未来发展趋势与挑战。
本文旨在呼吁化工企业重视余热资源的利用，促进供暖系统的能源效率提升，实现可持续发展。
【关键词】化工企业余热、供暖系统、应用、概念、特点、转化方式、应用示例、经济效益、环保效益、技术难点、解决方法、前景、重要性、发展趋势、挑战1. 引言1.1 化工企业余热的重要性化工企业是能源消耗大、余热排放严重的行业之一。
在化工生产过程中，大量的热能被消耗，其中有相当一部分热能以废热的形式散失在环境中，造成了资源的浪费和环境的污染。
化工企业余热的重要性凸显出来。
利用化工企业产生的余热，不仅可以提高能源利用率，降低生产成本，还可以减少对环境的负面影响，实现资源的循环利用。
化工企业余热具有温度高、稳定等特点，是供暖系统所需的重要能源之一。
通过合理利用余热，可以为供暖系统提供稳定的热源，满足冬季供热需求。
将化工企业余热纳入供暖系统中，也可以减少对传统能源的依赖，降低供暖成本，提高能源利用效率。
化工企业余热在供暖系统中的应用具有巨大的潜力和重要意义。
通过深入研究和推广应用，可以实现能源节约、环保减排的双重效益，促进供暖系统的可持续发展。
1.2 供暖系统的需求化工企业余热在供暖系统中的应用是一种绿色、环保的新型能源利用方式。
供暖系统在冬季是保障人们生活的基本需求，尤其是在寒冷的地区，供暖系统更是必不可少。
传统的供暖方式主要依靠燃煤、燃油等化石能源，不仅存在能源浪费和环境污染的问题，同时成本也较高。
寻找一种替代能源成为当务之急。
化工企业余热的应用恰好解决了这一问题。
化工企业在生产过程中会产生大量的余热，如果这些余热能够有效地利用起来，不仅可以减少能源浪费，还可以降低供暖成本。
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科研训练结题报告指导教师：..苏泷小组成员：..扬光 ..绿亮于..洋项目专业：建筑环境与设备工程项目名称：化工厂余热余压的处理2013年9月科研训练结题报告摘要：介绍了化工厂企业在工业生产中余热余压资源利用的基本现状，探讨了各种余热余压利用技术的进展，分析了余热利用等方面存在的主要问题，为科学合理地进行余热余压利用提出了相关建议。
关键词：余热余压利用化工企业低温热能余热锅炉热管吸收式热泵其他工质一、引言化工企业是维系人类社会发展进步的重要部门，化工产品与人类生活关系密切，从衣食住行等物质生活到文化艺术娱乐等精神生活都离不开化工产品。
但是，化工企业又是当今污染大源、能耗大户的代名词，在能源消耗方面尤为突出，它们的热效率都很低，一般只有30％左右，而被高温烟气、高温炉渣、高温产品等带走的热量却达到40％～60％，其中可利用的余热约占燃料消耗量的三分之一。
节能减排是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是一项极为紧迫的任务。
回收余热降低能耗对我国实现节能减排、环保发展战略具有重要的现实意义。
同时，余热利用在对改善劳动条件、节约能源、增加生产、提高产品质量、降低生产成本等方面起着越来越大的作用，有的已成为工业生产中不可分割的组成部分。
自上世纪六七十年代以来，世界各国余热利用技术发展很快。
目前，我国的余热利用技术也得到了长足进步，但是与世界先进水平还有一定的差距，有一部分余热尚未被充分利用，有一部分余热在利用中还存在不少问题。
二、前期准备虽然此科研训练与我们建筑环境与设备的专业所学的知识有联系，但是在完成科研训练的过程中碰到了很多超出我们所了解和掌握的知识范围的难题，所以我们花费了大量的时间和精力做准备工作。
第一阶段，我们通过查阅图书馆查阅了很多相关化工厂余热余压利用的文献和上网查找相关资料（《余热回收利用系统实用手册》机械工业出版社一色尚次著，《余热回收手册》中南工业大学出版社 R.J.GOLDSTICK著，《余热回收》天津科学技术出版社霍光云编）。
第二阶段，在我们查阅资料之后，我们再次联系了李老师，跟李老师汇报了我们所遇到的问题，李老师答疑解惑之后，还送了我们一本关于余热余压处理的博士生毕业论文让我们参考。
第三阶段，正式开始科研训练。
三、化工厂余热余压的处理1 余热利用概述余热属于二次能源，它是一次能源和可燃物料转换过程后的产物，是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。
一般分成下列七大类：高温烟气余热、高温蒸汽余热、高温炉渣余热、高温产品余热(包括中间产品)、冷却介质余热、可燃废气余热、化学反应及残炭的余热、冷凝水余热等。
常见的余热利用方法主要有：余热锅炉、热水法、预热空气、烟气一流体换热器、加工物料等。
由于使用的生产方法、生产工艺、生产设备以及原料、燃料条件的不同和工艺上千变万化的需要，从而给余热利用带来很多困难。
一般说来余热热源往往有以下特点：(1)热负荷不稳定。
不稳定是由工艺生产过程决定的。
例如：有的生产是周期性的，有的高温产品和炉渣的排放是间断性的，有的工艺生产虽然连续稳定，但热源提供的热量也会随着生产的波动而波动。
(2)烟气中含尘量大。
如氧气顶吹转炉烟气中的含尘量达8()～150 g ／nl 、沸腾焙烧炉150～350 g／m。
、闪速炉80～130 g／m 、烟气炉80～160 g,／m ，含尘数量大大超过一般的锅炉。
同时烟尘的物理、化学性质也特别恶劣，尤其是炉烟温度高、含尘量大时，更容易粘结、积灰，从而对余热回收的设备有可能产生严重磨损和堵塞的后果。
(3)热源有腐蚀性。
余热烟气中常常含有二氧化硫等腐蚀性气体，在烟尘或炉渣中含有各种金属和非金属元素，这些物质都有可能对余热回收设备造成受热面的高温腐蚀或低温腐蚀，(4)受安装场所固有条件的限制。
如有的对前后工艺设备的联接有一定的要求，有的对排烟温要求保持在一定的范围内等。
这些要求与余热回收设备常发生一定的矛盾，必须认真研究统筹解决。
2 化工厂余热余压利用的技术进展2.1 石油化工低温热能的应用我国化工行业的余热资源主要集中在低温热能，余热资源回收率仅41.9%。
低温余热资源分布比较分散，传热温差小，回收比较困难，但回收价值可观。
这类热源存在于气态及业态载热体中，液态主要是冷凝水和冷却水及可燃性废液，气态主要是工业生产气体。
回收和利用这部分能量既有助于解决能源问题，又能减少能源生产过程中的环境污染。
炼油厂的低温余热是指炼油生产过程中高于油品储存温度或工艺本身需要温度而未被回收利用的热量。
一般认为温度在85～160度的热量均可作为低温余热进行回收利用。
通常炼油厂低温热主要来自常压、催化裂化、延迟焦化、制氢、加氢裂化和重整等工艺装置。
低温余热的利用有同级利用和升级利用两种方式。
同级利用主要包括：气体分馏、烷基化和产品精制等低温加工装置原料及塔底重沸器加热；动力系统除盐水、新鲜水的加热；油品储运及油罐的加热；管道和仪表的伴热及生活采暖等。
升级利用的方式主要包括：低温热发电、低温热制冷和热泵等。
炼厂低温热的用户可分为三类：第一类是生产用户，第二类是生活用户，第三类是辅助负荷。
随着炼油厂和工艺装置的大型化，可回收的低温余热越来越多，将多余的低温余热用于发电、制冷或热泵等形式是提高利用水平的途径之一。
2.2 余热锅炉技术余热锅炉，也称废热锅炉，它的原理和构造基本上与普通锅炉相同，基本组成为：锅炉本体的汽包、受热面、给水预热省煤器、蒸汽过热器等等。
相对于普通锅炉，余热锅炉的热源为生产过程的剩余热量或过程尾部排出的热量，没有一个固定的理论燃烧温度；在石油、化工企业中，由于排放废热的部位不固定，锅炉部件的布置也一般比较分散；余热锅炉需要有完善的除灰清焦装置；在一些石油化工企业中，有的余热锅炉不但水侧（或汽侧）是高温（高压），而且工艺气侧也是高温（高压），因此对余热锅炉设备的严密性，材料的耐热性及水质和避免产生不必要的热应力等等都有很高的要求。
水管余热锅炉的汽水循环系统如图所示，管束中的水受热后，比重随温度升高而减少，当有蒸汽产生时，比重显著降低，在整个管系中形成一个压力差P，其值为P=H（γ’-γ’’）式中 P——管束中压力差H——水位差γ’γ’’——水、汽水混合物的重度因汽水混合物的重度γ’’小，在上升管内会自然上升；下降管理的水重度γ’大，水即向下流动。
当这个压力差大于整个系统的阻力时，就形成自然循环。
近年来余热锅炉技术的最新进展和创新思路，主要有以下几点：(1)采用理论分析和参数优化的研究方法进行余热锅炉本体热量分配、工质参数优化和余热锅炉整体布置选型研究，该研究将决定余热锅炉应达到的设计目标。
(2)采用试验研究的方法研究粉尘的物理、化学和外部工作过程特性，采用数值模拟的方法进行通流结构的优化研究；采用试验研究的方法进行热交换受热面结构设计及传热、阻力特性研究。
主要研究粉尘颗粒特性，粉尘沉积、污染特性，磨损及防磨技术，粉尘预分离技术清灰及除灰技术，受热面及通流结构密封设计，高效传热元件设计，并对高效传热元件的换热、阻力特性进行研究。
(3)研究余热锅炉本体设计所必须的热力、水循环、烟风阻力计算方法并编制相关的计算机辅助设计计算软件。
(4)采用理论分析和优化设计的研究方法研余热锅炉对生产工艺系统取热参数在变动工况下的适应性以及对热工参数的影响机制，并在余热锅炉方案设计的基础上对余热锅炉方案进行技术经济比较，为系统设计出能够实现提高蒸发量和余热废气利用效率为总体目标的余热锅炉。
2.3 热管技术热管可以在温差很小的情况下传递相当大的热负荷，由于它具有热传递能力大、部件轻小、简单可靠、成本低廉的特点，近几年来，热管的研究和应用发展很快，研究热管这项传热新技术，也为回收利用余热资源开拓了新的途径。
热管结构如图，在它的长度方向分成三段：蒸发段、传输段和凝结段。
容器内的液体在一端的蒸发段从外部热源吸收潜热而汽化，携带潜热的汽化蒸汽通过传输段传到容器的另一端——凝结段，向外部冷源放出潜热，蒸汽重新凝结成液体。
凝结的液体不需要外加机械装置，只靠毛细管作用即回流到原来的蒸发段，保持工质循环，从而实现热量传递。
更由于他的热量纯粹是依靠饱和蒸汽流动来传递，所以通常管内温度非常接近等温，可维持温度的均一性。
热管因其独特结构和相变传热机理，具有如下特点：(1)安全可靠性高。
不存在管内超压，不怕干烧，因液体工质汽化后，热管的内压不随温度变化而变化，而且热管余热回收器是二次问壁换热，与常规的换热设备一般都是问壁换热不同；(2)导热性强。
导热速度快、强度大、效率高(传热效率达98％以上)，节能效果明显；(3)等温性好。
传热阻力小，在很小的温差下，传递很大的热通量；(4)热流密度可变性。
热管可以独立改变蒸发段或冷却段的面积；(5)环境的适应性强。
受环境的限制相对常规换热设备小，通过适当的热流变换把热管管壁温度调整在低温流体的露点之上，从而可防止露点腐蚀。
同时热管在导热时会产生自振动，使灰不易粘附在管壁和翅片上，不易堵灰；热管可根据环境的需要而设计；(6)使用寿命长、应用领域广。
使用寿命在10年以上，单根热管可拆卸更换，维护简单、成本低，超导热管形状具有更大的灵活性，更广泛的应用领域，能适应各种恶劣的工作环境。
2.4 吸收式热泵技术化学工业中产生大量低品位的、无法用常规方法进一步利用的废热，通常这部分废热只能排放到环境中去，吸收式热泵采用吸收的方法实现热泵的循环，把低品（温）位的废热提高到高品（温）位，从而实现废热的回收利用。
下面以化工节能中的热泵精馏过程为例讲述：化工行业是能耗大户，其中精馏又是能耗极高的单元操作，而传统的精馏方式热力学效率很低，能量浪费很大，而热泵精馏技术节能效果很明显。
热泵精馏是把精馏塔塔顶蒸汽加压升温，使其用作塔底再沸器的热源，回收塔顶蒸汽的冷凝潜热。
如图为吸收式热泵用于精馏塔的流程示意图，吸收式热泵由吸收器、再生器、冷却器和再沸器等装置组成，常用溴化锂水溶液或氯化钙水溶液为工质。
由再生器送来的蒸汽，发生了强烈的吸收作用，不但升温高而且放出了热量，该热量即可用于精馏塔的蒸发器，实际上热泵的吸收器即为精馏塔的蒸发器。
浓溴化锂溶液吸收了蒸汽之后，浓度变稀，即送再生器蒸浓，再生器所耗用的热能是热泵的原动力。
从再生器中蒸发出来的水蒸气，在冷却器中冷却、冷凝，而后送入精馏塔冷却器，在此冷凝器中，塔顶馏出物被冷凝，而水又重新蒸发进入吸收器，所以精馏塔的冷凝器也是热泵的再沸器。
热泵精馏在下述场合应用，可以取得比较良好的效果：(1)塔顶和塔底温差较小。
因为压缩机的功耗主要取决于温差，温差越大，压缩机的功耗越大，只要塔顶和塔底温差小于36度，就可以取得良好的经济效果。
(2)沸点相接近组分的分离。
按常规方法，蒸馏塔需要较多的塔盘及较大的回流比，才能得到合格的产品，而且加热用的蒸汽或冷却用的循环水都比较大。